为什么光速不能超越引力波的传播速度能超过光速吗

对于穿越的问题，其实历史以来就有不少的事情发生，但是每一次的穿越最后都难以解释，比较著名的科学家对于穿越也有很多的研究，比如说爱因斯坦的相对论，其中就有光速的概念，这里人们就会疑惑为什么光速不能超越？引力波的传播速度能超过光速吗？因为这就是宇宙的一个属性，真的穿越回引起很多问题，即便是引力波的传播速度也不能超过光速。

首先我们要这样来认知狭义相对论，其中宇宙就是一个很庞大的系统，一切都是被控制设计好的，宇宙的体积很大，同时也需要进行信息的传输，这就需要用到光速这个媒介，所以光速和我们认知的速度并不一样，这是一个绝对的速度，没有任何的对比相对速度，因为没有任何事物可以给光速当做相对参考物，而这就是一个宇宙的属性，如果超越了光速，是可以按照理论来说实现穿越的，但是会有很多问题。

比如说我们都知道的回到过去的一个驳论，如果我们穿越回到了以前的时代，这个时候我们亲手消灭了自己的外婆，这时候按照道理来说，我们的母亲也不会有，更不可能有着我们的诞生，我们又如何穿越呢，所以说这会引起整个宇宙系统的崩溃，所以是不能被超越的，即便是引力波的传播速度也做不到超越光速的级别。

这就是一个系统的保护稳定的设置，毕竟再强的存在，面对宇宙这么大的系统存在体来说，都不过如此，即便是科技文明高度发达的我们，探索宇宙的范围也不过仅仅只是银河系的三分之一而已，而银河系在宇宙中星系中也只是中等星系而已，还有很多更强的存在呢。

这个问题很有趣也很基本。可简单回答：在弱场背景下的引力波是按光速传播的。

「弱场」，即场强很弱的场。比如太阳系的引力场就是弱场，因为引力很弱；黑洞周围的引力场就是强场，因为引力很强。于是太阳系里引力的传播，就被称为弱场背景下的传播。而黑洞周围引力的传播，就不适用弱场的分析。

牛顿的万有引力公式不显含时间，所以牛顿引力是瞬间完成的，是一种「超距作用」。对此牛顿无法解释，故他从未对引力的起因提出过任何假设。在这一点上，万有引力定律和静电场的库仑定律很相似，都是表明一个「源」怎样产生一个「场」。给定一个「源」——质量或者电荷，就在周围的空间瞬间产生一个场——牛顿引力场或者静电场。而一旦「源」消失，周围的场也瞬间消失。牛顿引力场和静电场都不能脱离源而存在。在麦克斯韦之前，人们并不知道电场或者磁场是如何传播的。但库仑定律并不是电磁场的全部。于是等到麦克斯韦将库仑定律（对应高斯定律）、法拉第电磁感应定律、推广的安培定律等结合起来，得到了一个波动方程，人们才知道，电场和磁场都是以「波」的形式传播的，而且速度就是光速；最重要的是，电磁波可以脱离「源」而存在，而自由传播。

引力波就是光速，一样的，所以不存在后面的说法。引力波其实已经被发现，这也证实了爱因斯坦对广义相对论的预测。

然而，引力波的速度并不比光速快 1000 倍。它的速度就是光速，这一点已被科学家证实，符合相对论的预测。本质上，引力波的传递也是信息的传递。我们每时每刻都能感受到太阳的引力效应，就像我们每天都能感受到阳光一样。然而，无论是阳光还是太阳的重力，都需要时间才能转移到地球上，大约需要 8 分钟。如果太阳现在消失了，我们需要 8 分钟才能感觉到太阳引力的消失，然后一切都会消失。因此，不要相信重力波远远超过光速的谣言，那些有这样谣言的人基本上只是网络上的八卦。

这种流言蜚语不需要证据，只需要跟自己的感觉和偏好一起去。然而，对于科学家来说，绝对不应该也不应该胡说八道。爱因斯坦提出广义相对论 1916年预测引力波的存在基于广义相对论，结果罗隆济河不变性广义相对论。广义相对论的核心是时空曲线，而引力只是时空曲线的外在表现。简单的理解是： 质量告诉时空如何弯曲，空间告诉质量如何移动。这意味着天体的存在可以引起时间和空间的曲线。

如果天体加速运动，它们会产生时空涟漪。这种时空波纹的传播速度就是光速。也就是说，重力的相互作用有速度。即使太阳突然消失，时间和空间的曲线也会以光速消失，直到大约八分半钟后，地球才会脱轨。引力波也在头两年被发现，发现者获得了诺贝尔奖。其中一个发现者是霍金的好朋友和《星际穿越》的科学顾问索恩。

（1）根据广义相对论的观点，时空扭曲形成阱产生了引力效应，那么物体质量发生变化这个事件会使空间产生波向外传播，而这个波传播的速度是光速。

对于比较弱的引力场的传播速度，在爱因斯坦的广义相对论里面是可以严格证明是跟光速相同的。因为有弱的引力波的方程，并且可以解析的把方程解出来。

（2）物理上讲，可以对比一下电磁波（光波）和引力波，他们是一样的。电荷是光波的源，质量是引力场的源；电荷的电场强度是跟距离的平方反比，引力在弱场下面，也可以近似的看成跟距离的平方反比（牛顿万有引力定律）；电磁相互转换，引力极化也可以有类似的“磁”分量；等等。比较弱的引力本来跟电磁波很像，所以弱的引力波跟光波传播速度一样倒也不稀奇。

（3）在梁灿斌的书中提到的一种方法可以证明对于最一般的真空爱因斯坦方程，可以求得平面波解，而且从很多方面来说，这个解就是引力波，更加令人惊奇的是，这个解所代表的引力波的传播速度是光速。由此看出，

爱因斯坦方程确实有一个这样简洁的平面引力波的解，引力波的传播速度是光速是有严格证明的。

牛顿的万有引力公式不显含时间，所以牛顿引力是瞬间完成的，是一种「超距作用」。对此牛顿无法解释，故他从未对引力的起因提出过任何假设。在这一点上，万有引力定律和静电场的库仑定律很相似，都是表明一个「源」怎样产生一个「场」。给定一个「源」——质量或者电荷，就在周围的空间瞬间产生一个场——牛顿引力场或者静电场。而一旦「源」消失，周围的场也瞬间消失。牛顿引力场和静电场都不能脱离源而存在。在麦克斯韦之前，人们并不知道电场或者磁场是如何传播的。但库仑定律并不是电磁场的全部。于是等到麦克斯韦将库仑定律（对应高斯定律）、法拉第电磁感应定律、推广的安培定律等结合起来，得到了一个波动方程，人们才知道，电场和磁场都是以「波」的形式传播的，而且速度就是光速；最重要的是，电磁波可以脱离「源」而存在，而自由传播。同样的事情发生在引力身上。牛顿引力是关于「引力势」——一个标量场——的理论。而就像静电势是一个标量场，却不是电磁场的全部一样，标量的牛顿引力势也不是引力场的全部。这一点直到牛顿之后三百年，才被爱因斯坦发现。在爱因斯坦的广义相对论中，引力被一个张量场描述。一个物理的引力场有六个自由度：两个标量自由度，两个矢量自由度，两个张量自由度。而牛顿引力势，只相当于两个标量自由度中的一个。更细致的研究发现，在这六个自由度中，只有两个张量自由度才能自由传播——即满足无源的波动方程，且传播速度在弱场背景下正是光速。这两个张量自由度被称为「引力波」。而另外的标量、矢量自由度，不能脱离「源」而存在。这里的「源」，可以是「质量」，也可是张量自由度即引力波本身。在真空中（比如地球太阳之间可近似为真空）不可能有产生引力场的「源」。于是在这其中唯一可以传播的，只有引力波。打个比方，引力波是汽车，真正在跑的只有引力波，而标量（牛顿引力势）、矢量自由度都是坐在引力波这个汽车上跟着动。

网络上常见一些说引力波速度超过光速的说法，这不有位网友问我：引力波超过光速10000倍，你信吗？我当然不信，但我不知道这位网友凭什么这么说，我只能反问：

你自己信吗？凭什么？

如果你自己相信引力波比光速快10000倍，依据又是什么，哪来的底气？

我相信全世界没有一个科学家认为引力波超过光速，你这个超光速10000倍是哪来的呢？科学最反对神秘兮兮，任何发现和理论都要把它晒出来，让全世界科学界用科学的方法验证。相信这种胡说八道的可以把依据拿出来晒晒吗？

持有这种说法的只有那位卖肝卖肾争诺奖的哥们，他提出的所谓“全新的理论”，即“加速系+引力波+物质波”，速度可以极大极大地超光速。如果你信，你可以找他去探讨。因为这位民科大侠的理论全世界所有科学家都看不懂，因此无人问津。

实际上，所谓看不懂只是客气，因为这些民科的一些所谓“理论”与胡说八道无异，他们都是随意拿来一些科学大师的理论名词当虎皮，胡乱串起来，凭着吃饭拉屎的生活逻辑，凭空想象出来的一些东拉西扯的东西。事实上这类“理论”既没有数理逻辑论证，也没有观测发现实验证据支持，甚至这些人连这些科学名词本身都没有闹明白，就拿出来唬人。

科学界如果搭理这种人，就会被胡搅蛮缠上，不但浪费了很多宝贵时间，还会徒增许多莫名其妙的烦恼。因此，主流科学界的引力波速度就还是光速，这是经过观测发现和论证的，为了说明这个问题，我们首先要弄清楚何谓引力波。

引力波是爱因斯坦100年前的预言。

万有引力定律是牛顿发现的，但牛顿只知道万有引力与质量的关系，没有深究万有引力的本质是什么，因此认为引力作用是瞬间产生的，没有速度或无限速度，引力是一种超距作用，无论多远的两个物体，之间产生的引力都是瞬时发生的。

爱因斯坦在1916年发表的广义相对论，揭示了引力的本质是时空弯曲的表现，是由于物体将空间压弯了产生的几何效应。我们可以这样通俗的理解：将一张绷紧的床单比喻为时空，当在这个床单上丢下一个重物时，就会围绕着重物产生一个凹坑，附近的物体在这个凹坑影响范围，就会掉入这个坑中，这就是引力现象。

而引力波就是当这个重物掉到床单时，会引起的波动。广义相对论的预言是：物体在空中加速运动时，空间的曲率也就是时空弯曲的程度会不断发生变化，从而辐射出时空涟漪，这就是引力波。这是一个突破，因为引力波不可能被牛顿的经典引力理论所包容，这样广义相对论打破了引力传播速度是瞬时无限的概念，预言引力波的速度为光速。

引力波被证实存在正好是爱因斯坦预言后的100年。

2016年2月11日，美国科研人员宣布，他们利用激光干涉引力波天文台（LIGO）首次探测到引力波，哪怕这个引力波只将LIGO的4公里长臂移动了1个质子直径的万分之一，就是000000000000000000016米，还是被这台精密仪器敏锐的捕捉到了。

引发这次引力波事件的，是两个距离我们13亿光年的黑洞发生碰撞，巨大的引力扰动形成的时空涟漪，经过13亿年的传播，于2015年9月14日抵达地球，被精密仪器所侦测到。爱因斯坦广义相对论于2015年完成，2016年正式发表，里面预言了引力波存在，科学家们经过100年孜孜以求，终于证实了这个预言。观测结果显示，引力波的速度与光速相当。

2017年，科学家们又观测到了一次至关重要的引力波事件，这次是距离我们13亿光年的两颗中子星相撞，被命名为GW170817事件。这次事件之所以具有重大意义，是被全球许多科学家观测并证实，时空涟漪先后抵达了若干个设置在世界不同地域的引力波天文台，所发生的时间延迟效应，让科学家们能够测算出波源准确的方位。

GW170817事件让引力波得到了更为准确的测量。

老美的LIGO 拥有两台联合运作的设备，一台在华盛顿的汉福德，另一台在路易斯安那州的利文斯顿。而位于意大利比萨附近更先进的VIRGO干涉仪，于2017年也与LIGO两个探测器开始了联合搜索行动。

2017年8月17日，这3台设备几乎同时收到了GW170817事件的引力波信号，但由于这三台引力波探测器所处的位置差异，引力波到达的时间出现了短暂的时间差异，信号首先到达VIRGO探测器，22毫秒后到达利文斯顿的LIGO探测器，又过了3毫秒才到达LIGO汉福德探测器。通过到达不同位置的三台设备时间延迟效应，科学家们准确的测定了引力波来自太空的方位。

正在地球轨道运行的费米伽玛射线空间望远镜（Fermi）与国际伽玛射线天体物理实验室（INTEGRAL），也侦测到短暂的伽马射线暴“GRB 170817A”，其发生在并合事件后的17秒时刻。而世界上许多光学、射线、不同波段的电磁波，根据引力波源发出的准确方位，在以后几周追踪到了这次事件的余晖。

GW170817事件在天文学里具有里程碑式的意义，全世界超过70台路基或空基天文台望远镜对这个事件进行了观测，由此比较完美的观测并描述了这次事件，这其中也有中国的贡献。如这是两颗总质量约太阳273~329倍的中子星，以三分之一以上光速相撞的事件，光球半径达到40亿千米，也就是两个约10千米半径的中子星撞出了40亿千米的大火球，相当太阳膨胀到了海王星位置，光球膨胀速度达到光速的30%。

GW170817事件为引力波速度为光速提供了铁证。

我们知道，可见光是电磁波谱里面一小段波谱，整个电磁波，包括不可见光的无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线都是以光速传播，因此在侦测到引力波的同时，我们可以同时观测到波源发出的可见光和迸发出的伽马射线等电磁波，这就印证了引力波速度与光速是相等的。

这次观测到的引力波到达后，γ射线暴延滞了17秒。在引力波的时空涟漪和γ射线暴经历了13亿年的旅途才到达我们地球，相差仅17秒，这已经足以证明引力波等于光速了，但为什么伽马射线暴会延滞17秒才到达呢？

科学家给出的解释是，引力波与伽马射线暴发生的机制不一样，很可能是这种延滞的主要原因。引力波是两颗中子星相撞开始时就发生了，因此先一步形成时空涟漪，而伽马射线暴产生的机制比较复杂，很可能会在相撞后到达能量极限时才爆发，这期间就需要一个短暂的时间。

中子星的合并不是瞬时完成的，它需要一定时间，这样中子星的物质相互发生高能碰撞后才会产生伽马射线暴；另外很可能中子星表面物质碰撞开始时能量相对还较小，碰撞深入到内部，能量极高时才迸发除了伽玛暴，这样必然有一个延滞效应。

这次的引力波信号持续了100秒，频率从24Hz逐步增加到几百Hz，也可以印证碰撞的能量是逐步增大的。

综上所述，引力波不可能发生比光速快10000倍的现象。

迄今为止，这个世界所有物质运动速度都严格遵守爱因斯坦狭义相对论给出的限制，就是光速极限、光速不变。世界上存在或可能存在的几种超光速现象，如宇宙膨胀速度、量子纠缠超距作用、虫洞穿越、曲速航行等，都不携带信息和能量，不属于物质运动。这些问题时空通讯在过去多有讨论，有兴趣的朋友可以查看我过去发表的文章或回答，这里就不展开说了。

就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。

时空通讯原创版权，侵权抄袭是不道德的行为，敬请理解合作。

定义：广义相对论预言的引力场的波动形式。其传播速度等于光速。

引力波的主要性质是：它是横波，在远源处为平面波；有两个独立的偏振态；携带能量；在真空中以光速传播等。

详细说明：

关于万有引力的本质是什么，牛顿认为是一种即时超距作用，不需要传递的“信使”。爱因斯坦则认为是一种跟电磁波一样的波动，称为引力波。引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。引力辐射是另外一种称呼，指的是这些波从星体或星系中辐射出来的现象。电荷被加速时会发出电磁辐射，同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射，这是广义相对论的一项重要预言。

以上就是关于为什么光速不能超越引力波的传播速度能超过光速吗全部的内容，包括:为什么光速不能超越引力波的传播速度能超过光速吗、引力的传播速度是光速吗、在宇宙中“引力波”比光速快10000倍你相信吗等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！