光速真的是极限速度？
我们常常听到一个说法：光速是最快速度。但事实真的如此吗？
其实并非如此，光速是最快速度是有条件的，而且有时它并不快，比如，契伦科夫辐射。在轻水中，光速还没有带电粒子的速度快。
那你可能要说，是不是真空中的光速是最快的？
真空的光速大概是3*10^8m/s，它确实是一个极限速度，但同样也是有限定条件的，这里指的是物质、信息、能量传输的极限速度是光速。那具体是咋回事呢？
物质、信息、能量的极限速度
这要从牛顿力学和麦克斯韦的电磁学的矛盾说起。在牛顿理论中，我们知道，如果有一个小车沿着直线运动，车上有一个人，这个人也沿着车的运动方向运动，假设车速是10m/s，人的速度是5m/s，那这个时候，如果有个地面观测者，他看到的人的速度其实是车速加上人相对于车的速度，也就是10+5=15m/s。
换句话说，如果我们把车中的人换成一道光，那地面参考者看到的光速就应该是车速+光相对于车的速度，所以就应该是车速+光速，这是一个大于光速的速度。牛顿理论下的这个结果其实是很符合我们日常生活中的经验的。
但是麦克斯韦在研究电磁学现象时，就提出了著名的麦克斯韦方程。
这个理论非常好地描述了电磁学现象，一个和牛顿理论媲美的伟大理论。在这个理论中，麦克斯韦预言了电磁波的存在以及光就是一种电磁波。后来，这也被赫兹用实验证明了。
而麦克斯韦方程是可以导出光速的表达式的，这个表达式是：c=1/ε0μ0，这里的“ε0”和“μ0”都是常数，也就是说是个固定值，这就导致光速c也是一个常数。
但是根据牛顿理论，一个速度具体多大其实要看具体的参考系的，但是麦克斯韦的理论让我们知道光速是摆脱参考系而存在的。
许多许多的科学家都在试图解决这个问题，最终都以失败而告终。唯独爱因斯坦成功了。
他基于光速不变原理和相对性原理，提出了相对论。在相对论中，他提出了一个相对论质量。
其中v指的就是物体的实际速度，m0指的是物体静止时的质量。通过这个方程，我们知道速度如果超过光速，分母就会等于零，这个方程就失去了意思。因此，物质、信息、能量的极限速度只能是光速，而不能超光速。
有没有比光速更快的速度？
实际上，只要不是物质、信息、能量的传递，就可以达到光速。最常见的超光速现象是宇宙的膨胀速度。上世纪20年代，天文学家哈勃就发现，银河系外的星系大多都在远离我们，而且离我们越远的，远离的速度就越快。
后来，通过分析，我们发现，宇宙其实是在膨胀的，但是这个膨胀不是边缘在膨胀，这有点像是小孩子长身体，不是外面这圈在放大，实际上是整体性的在膨胀。
这才会出现，我们看到银河系外的星系都在远离我们的现象，实际上，不是它们在动，而是它们所处的空间在膨胀。后来，科学家可以通过观测和理论计算，得到一个哈勃常数，这个常数可以让我们算出宇宙膨胀的剧烈程度，还能算出距离我们多远的星系，远离我们速度有多快。
于是，我们猛然发现，宇宙中绝大多数的空间都在超光速远离我们。这就意味着我们可能永远都看不到它们的存在了。
不仅现在存在这样的现象。在很早以前，宇宙刚诞生的第一秒内，其实发生很多事情。其中就有一个暴胀阶段。在这个阶段，宇宙发生了剧烈的膨胀，几乎是瞬间变大到了原来的10^30倍，这个速度是远远超过光速的。
除了宇宙膨胀是超光速的，其实还有存在其他的超光速现象，比如：相速度。（下图中红点表示的地方。）
再比如：量子纠缠。
不过，这里要强调一下，相速度、量子纠缠以及宇宙空间的膨胀都不违反相对论，因为它们都无法实现信息、物质、能量的传递。就拿量子纠缠来説，它指的是两个为坍缩的粒子的纠缠态，在你没有观测这两个粒子时，你根本无法知道它们的状态，但你观测了一个，另外一个的状态也就确定了，而此时的纠缠态也不存在了，也就是说，你无论如何去操作你观测这个粒子，都无法改变另外那个，这也就意味着你根本没办法利用量子纠缠来实现信息的传递，但你可以用它来进行加密。
