【菜科解读】

首先说答案：当然能，光不是在任何地方都是速度之王。

光仅仅在真空中才是速度之王，换一个赛跑的地方，就有许多别的粒子能超越光子，也就是超越光速呢。

早在1888年~1904年的时候，物理学家奥利弗希·维赛德和阿诺德·索末菲都提出过超光速理论研究论文。

图示：切伦科夫辐射

但随着爱因斯坦狭义相对论的发表并被广泛接受后，所有关于超光速方面的研究就被彻底抛弃，物理学家们默认光速不可超越。

于是曾经看到过超光速现象的居里夫人，就这样放过了一个 诺贝尔物理学奖，让人叹息。

图示：放射性元素锕盐在溶液中发光，也是因为它释放出了超光速粒子。

许多人都看到过放射性物质在水溶液中发光，但他们都没有追问一句这种光是怎么产生的。

只有俄国物理学家切伦科夫（cherenkov ），专心致志的探究这个现象，虽然他本人并未将此现象产生的机制彻底搞明白，但这项研究最终让他获得诺贝尔奖，因为他的研究提供了大量实验数据，在切伦科夫研究的基础上，两位理论物理学家Tamm和Frank最终将放射性物质溶液发光现象进行了解释：

“只要我们假设，当粒子的移动速度超过同样介质中的光子的移动速度时，它就会发光的话，那我们就即能定性又能定量地解释（切伦科夫辐射）这种物理学现象“。

直到这个时候，物理学们才集体意识到，他们对狭义相对论的理解存在重大失误，不能超越的光速仅仅是真空光速，如果换一个比赛场地，那么超光速是可以发生的，只有真空光速神圣不可侵犯，其它介质环境中的光速也就是那么回事儿。

图示：狭义相对论说，超越真空光速，会得到负时间，这似乎意味着你能回到过去，但这会产生一系列的悖论。

因此超光速被认为是不可能存在的物理现象。

而在广义相对论中，它否定了在太空中用很长的时间来缓慢加速一个物体进行超光速的思想实验，因为能量和质量是一回事儿，随着物体速度加快，它的质量会越来越大，当它趋近于光速时，其质量会趋近于无限大，而无限能量和无限质量是不可能出现在真实物理世界中的，如果出现整个宇宙就会被无限大的引力给拉到一起，发生大塌缩！注意，光子本身静止质量为零，所以它不需要无限能量就能达到真空光速C.

但是要想知道真的超光速了，你先得知道怎么测量在不同环境中，光的速度才行，否则也就成了空口白牙，没有真凭实据。

我们现在大多都光速很快，伽利略是最先想到测量光速究竟有多快的物理学家，但很不幸他设计的实验台太粗糙，或者说他太小看光速了，因此遭到了可耻的失败，后来许多人想了许多办法来测量光速，但他们统统都失败了，于是有一段时间，多数物理学家开始怀疑光速是否无限快，当然要是光速真的无限快，我们就不必讨论超光速这个话题了。

图示：光的确很快，它来回一趟地球和月亮之间，平均时间为大约2.5秒钟，因为月球围绕地球旋转并不是一个正圆而是一个椭圆。

先看看伽利略是怎么失败的。

图示：1638年8月11号，农历7月初二，一个无月之夜，伽利略和助手尝试了首次人类光速测试实验，实验惨遭失败，这是科学的象征，成功总是建立在大量的失败的基础上。

虽然原理没问题，奈何光速太快，人的反应速度太慢，这些误差加在一起，让测量出来的光速变得毫无意义

两百多年后，1849年3月18日，农历二月24，后辈物理学家，名为阿尔芒·斐索（Armand Fizeau）的法国人，决定重复伽利略的方法。

在经过十八世纪六十年代工业革命的百年积累之后，斐索要再次挑战光速测量，使用完全一样的原理，但这次他有机器的帮助，不需要用人的神经反射速度。

1、同样选择一个月黑风高的夜晚

2、同样选择两个山头

3、但使用一面镜子代替山头上的助手，镜子直接反光

4、使用一个高速旋转的齿轮来代替计时器，只要知道齿轮的旋转速度就能知道流逝的时间

图示：人类第一个最准确的光速测量实验，它完全仿照伽利略想到的实验方法，但用机器代替人，从而取得了成功。

通过调整齿轮的转速，巧妙地让齿轮恰好旋转一个齿的距离，这样反射回来的光将通过第二面镜子准确地反射到观察者眼中。

由于光源使用的是蜡烛，所以还需要一个透镜系统来聚光，免得光线太微弱啥都看不到，今天要是我们重复这个实验，只需要随便在淘宝买一只激光笔就行，可以将透镜系统简化。

斐索测量到的光速为：315,431.424 公里/秒，这比现在的约30万公里/秒的速度稍微快了一些。

法国物理学家让·伯纳德·里昂·福柯帮助斐索设计了这套测量系统，在斐索取得成功后，福柯想能不能再次简化这个实验，不用出门就在实验室里就完成光速的测定呢？福柯想出了旋转镜法，通过快速旋转的镜子，不需要出门同样能完成光速的测定，而且可以测得更加精确。

图示：旋转镜法测光速

1、光发射到一面高速旋转的镜子上

2、这面镜子将光恰好反射到第二块不动的镜子上，光于是被反射回来

3、第一面高速旋转的镜子恰好将反射光反射到观察者眼中

4、通过测量旋转镜的转速，以及光走过的距离，就能知道光速是多少了。

福柯得到的光速就相当准确了为298000公里/秒，这和现代测量值光在空气中的速度大约为299700km/s，已经非常接近了。

而更重要的是，在实验室中，福柯可以让光穿过其它介质，比如玻璃，比如水，比如油等，用同样的方法测量光速，福柯有了一个重大发现：

那就是光速是可以发生变化的！

在不同的介质中，光速不同，甚至差异非常大，以至于不需要考虑实验误差，即光速的差异绝不是实验本身的误差导致的。

光速被超越时，就会产生一种特殊的辐射现象。

当粒子运动得比光更快的时候，事情就会变得非常特殊，这时候运动中的粒子会发光！是的，如果你跑得比光还快，你就会变成发光体，这真的是一个非常有趣的发现，这种现象被我称为光爆，这是模仿超音速飞机的音爆现象。

图示：浸泡在水中的核反应堆发着幽幽的蓝光，这蓝光就是粒子超光速的证据。

切伦科夫因此拿到了1958年的诺贝尔物理学奖，这种特殊发光现象也就此被称为切伦科夫辐射，它不仅仅发生在水中，在任何介质中，只要粒子的运动速度超过该介质中光子的运动速度，就会发光！当然划过夜空的流星，不是因为它们超光速，而是因为它们和大气剧烈摩擦发热之后才发光的。

最后说一点：大胆假设，小心求证，依据靠谱的物理现象！

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。

人类进入宇宙空间是趋势，未来可以超光速飞行？

怀特表示，一旦曲速宇宙飞船真正面世，只需两周便能到达距离太阳最近的恒星系南门二，南门二距离太阳约4.37光年远。

　　如此看来，因为生物学上与生俱来的脆弱性，我们是否会被永远地困在亚光速水平上?这个问题的答案将不仅关乎能否创造新的飞行速度纪录，也关乎人类这一物种能否进行星际旅行。

　　身体将成为短板　引力的方向都是垂直的，从头指向脚或相反，对于飞行员和乘客来说，这绝对是一个坏消息。

当引力为负值时，血液从人的脚部聚集到头部，导致头部出现肿胀的感觉(我们倒立时也会出现这种情况)，此时，人满脸通红，眼球充血。

反过来，当加速为正值时，血液从头部蜂拥到脚部，在极端情况下，人的眼睛和大脑会缺氧，从而出现视力模糊等症状，严重时可能会导致完全失明，这种情况在专业上被称为"加速度引起的意识丧失(GLOC)"。

　　一般人大约能承受从头到脚方向5倍重力加速度带来的影响，超出这一限度就会陷入昏迷。

而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员，则能在9倍重力加速度的影响下仍然意识清楚地操控飞行器。

总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会的执行主管杰夫·斯文特克表示："短时间而言，人体能承受远超9倍重力加速度的影响，但如果持续时间过长，就很少有人能承受得了。

"　　所以，在未来提升宇宙飞行速度的同时，我们更多的是需要对宇航员的保护。

因为他们所承受到底耐力极限或将成为未来宇宙飞行速度的最终短板。