什么中的光速是宇宙间最快的速度

宇宙中最快的速度是什么（光速每秒多少公里）

当然是光速啦！这是宇宙中所有物质和信息的极限速度。没有谁，只有最高。光速真空可以达到每秒30万公里左右。想象一下，是不是极快！？以这种速度很容易到达月球。当然，对于光速，不同的介质会有不同的限制，但真实的光速不变。

光速是指光在true 空中的传播速度，它的准确值是每秒299792458米(约每秒30万公里)。这是宇宙中最快的速度，没有之一。根据爱因斯坦的狭义相对论，它是速度的一个上限，宇宙中任何物质能量信息的运动都不能超过这个上限。有时候，物质、能量或信息的传播速度似乎比光速还快，但这只是一种错觉。光在介质中传播的速度变慢也是类似的错觉。

光从离开太阳表面到到达地球大约需要8分17秒。图片:LucasVB

速度的上限

根据狭义相对论，静止质量为M、速度为V的物体的能量由γmc2给出，其中γ是上一段定义的洛伦兹因子。当v为零时，γ将等于1，从而得到著名的质能转换公式E=mc2。当V接近C时，γ因子趋于无穷大，将一个质量物体加速到光速需要无穷的能量。光速是静止质量为正的物体的速度上限，单个光子的传播速度不可能快于光速。这是在相对论能量和动量的许多实验中证实的结果。

洛伦兹因子γ是速率V的函数。该因子从1开始，随着V趋向c而趋向无穷大。图像:用kmplot创建的图表，用inkscape desert编辑

一般来说，信息或能量的传播速度通常不会超过c。对此的一个论点来自狭义相对论的一个反直觉效应，即同时性的相对论。如果两个事件A和B之间的空距离大于它们之间的时间间隔乘以C，则存在A先于B，B先于A的参考帧，并且它们同时存在。

因此，如果某个东西相对于惯性参照系的运动速度比C快，那么它相对于另一个参照系在时间上就会向后运动，这就违反了因果律。在这个参照系中，它的“结果”可以先于它的“原因”被观察到。这种违反因果律的行为从未被观察到，如果有，就会导致某种悖论，比如速音反电话。

在红色参考系中，事件A发生在事件B之前；在绿色参考系中，两者同时发生；在蓝色参考系中，A出现在b之后，图片:陆军1987创建原始png文件；Acdx将其转换为SVG。

比光速更快的观察和实验

在某些情况下，物质、能量或信息的速度似乎比C更快，但事实并非如此。例如，光在电介质部分中传播的许多波速可以超过C值。例如，X射线通过大多数玻璃的相速度通常可以超过C的值，但相速度不能决定光波传递信息的整体速度。

如果激光束快速扫过远处的物体，光斑的移动速度可能会比C快，然而，唯一移动的物理实体是激光器及其发出的光，它以速度C从激光器行进到光斑的不同位置，同样，投射在远处物体上的影子经过一段时间的延迟后，移动速度也可能比C快。在任何一种情况下，所有物质、能量或信息的传播速度都不超过C值。

在参考系中，两个物体之间距离的变化率(它们的接近速度)可能超过C值。然而，这并不代表在单一惯性系中测量的任何单一物体的速度。

有些量子效应看起来是瞬间传递的，所以可以比C更快，比如EPR佯谬(爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬)。一个例子涉及两个粒子可以纠缠的量子态。直到任何一个粒子被观测到，都是以两个量子态的叠加形式存在。如果把粒子分开，观察到一个粒子的量子态，就可以瞬间确定另一个粒子的量子态(即比光从一个粒子传播到另一个粒子的速度快)。但是在观测第一个粒子的时候，我们无法控制第一个粒子的量子态，所以我们无法通过这种方式传递超过光速的信息。

另一种被预言会比光速更快出现的量子效应被称为哈特曼效应:在一定条件下，无论势垒的厚度如何，虚粒子穿越势垒所需的时间(量子隧道效应)都是常数。这样做的结果可能是虚粒子通过大间隙的速度比光还快。但是，你不能用这个效果发送任何信息。

所谓的超光速运动，在一些天体中可以看到，比如射电星系和类星体的相对论喷流。然而，这些喷射物质的移动速度并没有超过光速:我们看到的超光速运动是一个物体以接近光速的速度移动，并以小角度接近地球时产生的投影效应。因为当喷流离我们越远，它发出的光到达地球的时间就越长。所以地球上观测到的两束光的时间间隔比它们实际发射的时间间隔要短，喷射速度更高。

在宇宙膨胀的模型中，星系之间的距离越远，它们的速度就会越快。这种撤退不是空之间的移动造成的，而是空本身的扩张造成的。例如，远离地球的星系似乎正以与其距离成正比的速度远离地球。在被称为哈勃球体的边界之外，它们与地球的距离将以超过光速的速度增加。

光锥是在闵可夫斯基时间空通过光速可以与单个事件有因果关系的所有点的集合。照片:扬托