狹義相對論裡不可逾越光速極限是什麼？

眾所周知，愛因斯坦的狹義相對論規定，真空中的光速是宇宙中一切物體運動速度的上限。根據狹義相對論公式，物體運動速度愈快，時間間隔愈大，空間間隔愈小，慣性質量愈大。假如物體運動達到光速，則運動物體時間將膨脹至無窮大，運動物體長度將收縮為零，運動物體慣性質量將達到無窮大。這三個結果都是不可想像的，如果物體運動進一步超過光速，那就更加不可思議了。僅就運動物體質量達到無窮大而言，又有多少如此大的能量能推動這一物體運動呢？

愛因斯坦建立狹義相對論後，牛頓的萬有引力定律曾讓他一度困惑。萬有引力似乎是萬物間一種普遍存在的即時、超距的力，它的傳播速度幾乎是無限的。這與「真空中光速是全宇宙中最快的速度」的理論相矛盾。後來，愛因斯坦建立廣義相對論，把萬有引力解釋為時空彎曲的幾何性質，這才消除了這一矛盾。 愛因斯坦的「光速上限」，大多數人深信不疑，也有人幻想能打破這一極限。有人提出，當物體靜止質量為負時，將出現超光速，甚至百倍、千倍、萬倍於光速。這種說法沒有太多的科學依據。

2000年7月20日，《自然》雜誌刊載了美籍華人科學家王利軍等人的科學論文，稱首次在實驗室把光速提高300倍。論文激起軒然大波。很多人藉此質疑真空中每秒30萬千米的光速上限，繼而質疑相對論。後來，實驗人員出面澄清，他們發現的是所謂光波群速度，而波頭速度始終不超過光速，因此與狹義相對論仍然吻合。光速上限理論遭遇一場虛驚。 大自然不允許物體運動超過光速，但宇宙浩瀚無垠，動輒以千百光年計算，而人生則短暫如白駒過隙，這是否意味著星際旅行永難實現？也非如此，作為補償，大自然巧妙安排了接近光速運動的時間膨脹效應。一位太空人以接近光速去幾千光年外的恆星旅行，然後返回地球，他自己實際只需要幾十年時間，只是地球上的人們需要幾千上萬年地等待。但這段時間對宇宙而言，卻遠非地老天荒，只是短短一瞬而已。