相對論說有質量物體不能達到光速,宇宙膨脹超光速是否違反相對論

相對論說的有質量物體不能達到光速指的是有質量的物體不能通過有限加速達到光速，這是根據光速不變原理建立的四維時空推理得到的。

愛因斯坦在提出狹義相對論時設定了一個公設——光速不變。根據光速不變可以建立了一個包含時間維度的四維時空，而在四維時空中，速度的極限就是光速！因此愛因斯坦在根據光速不變推出了兩個洛倫茲變換公式，即時間膨脹和空間收縮公式後，根據光速上限推出了第三個洛倫茲變換公式——質量膨脹公式。

而愛因斯坦正是用這個質量膨脹公式解釋了物體在持續加速過程中能量的去向問題，並且那條物理學上最簡潔公式——質能方程就是根據質量膨脹公式推導出來的。

而高速運動下的質量膨脹同時表明了速度存在上限——光速。由于越接近光速，質量膨脹越嚴重，如果達到光速質量會無限大，這顯然是不可能的，因此有質量物體必然無法達到光速。

那麼宇宙膨脹超光速又是怎麼回事呢？這其實是時空自身在膨脹，這與物體在時空中運動是不一樣的，物體在時空中運動會產生相對論效應，導致產生速度上限。但是時空自身的膨脹並不會導致其中物體產生相對論效應，因為是物體周圍的空間膨脹了，物體在空間內的運動速度並沒有改變，因此並不受光速極限的限制。

因此相對論並不限制宇宙膨脹超光速，相對論並沒有自相矛盾。

另一方面，基於因果律，除了物體運動不能超光速，愛因斯坦還提出了信息傳遞不能超光速。這是由於假如信息傳遞超光速，因果律就會被破壞，會導致結果可以發生在原因之前，然而愛因斯坦要求相對論是符合因果律的。

那麼宇宙膨脹會導致信息傳遞超光速嗎？事實上並不會。因為由於宇宙膨脹導致彼此超光速遠離的兩個個體間無法實現有效的雙程通信，也就是說兩者之間無法傳遞信息。因此宇宙膨脹超光速並不違反相對論。