科隆天气预报（科隆天气预报 德国）

几月yuè份fèn去德dé国旅lǚ游最好?德dé国旅lǚ游最佳月yuè份fèn是shì什么时shí间jiān？

德dé国旅lǚ游有yǒu淡旺季之zhī分fēn，但dàn并没méi有yǒu一yī个gè绝对duì的de概gài念niàn，一yī定dìng要什么时shí候游览德dé国才是shì最好玩的de。因yīn为wèi德dé国的de不bù同tóng季节都dōu会huì举办bàn不bù同tóng的de活huó动dòng，也yě会huì适合不bù同tóng的de游玩方式，所以yǐ需xū要根据个gè人rén的de喜好来lái选择合适的de季节出chū游。

德dé国的de春天tiān，属于yú音乐lè和hé美食。很多城市都dōu会huì举办bàn音乐lè节，例如rú欧洲顶级古典音乐lè节“海hǎi德dé堡之zhī春”，上shàng百场古典乐lè演出chū，让老城堡和hé内卡河都dōu萦绕在zài音乐lè的de氛围之zhī中zhōng。而ér一yī到dào四sì月yuè，芦笋sǔn上shàng市，全quán德dé国都dōu会huì沉浸在zài美食的de氛围之zhī中zhōng，在zài施韦青根Schwetzingen等děng芦笋sǔn产地，对duì游客来lái说shuō，春天tiān就意yì味着顶级美食和hé田园风fēng光guāng。

德dé国的de夏天tiān，属于yú户外和hé活huó动dòng。德dé国的de夏天tiān并不bù炎热，可kě以yǐ参加众多的de户外运yùn动dòng，可kě以yǐ攀pān登雄奇的de阿尔卑斯sī山，可kě以yǐ在zài辽阔的de北海hǎi边遨游，可kě以yǐ在zài静谧的de湖中zhōng泛舟，可kě以yǐ在zài郁郁葱葱的de林间jiān漫步……而ér德dé国的de大dà城小xiǎo镇则会huì举办bàn丰富多彩的de户外活huó动dòng，有yǒu遵循传chuán统的de民俗活huó动dòng，有yǒu追求新潮创意yì的de时shí尚活huó动dòng，有yǒu你nǐ争我夺的de竞技活huó动dòng，有yǒu大dà快kuài朵颐的de美食活huó动dòng，多到dào令人rén眼花缭乱。

德dé国的de秋天tiān，属于yú自zì然rán和hé美酒jiǔ。层林尽染的de山川，是shì摄影爱好者的de天tiān堂，众多景jǐng点在zài秋色映衬下格外壮美。秋天tiān也yě是shì啤酒jiǔ节的de季节，慕尼ní黑啤酒jiǔ节为wèi代表的de各地啤酒jiǔ盛会huì，让无wú数shù人rén心醉神迷。这zhè也yě是shì葡萄收获的de季节，在zài葡萄园中zhōng品尝葡萄酒jiǔ，更gèng是shì人rén生shēng享受。

德dé国的de冬天tiān，属于yú传chuán统和hé浪漫。长达一yī个gè多月yuè的de圣诞市场，让德dé国各个gè城市都dōu沉浸在zài传chuán统节日的de氛围之zhī中zhōng。每个gè城市的de圣诞市场都dōu会huì有yǒu自zì己的de特色、传chuán统，这zhè也yě是shì德dé国冬天tiān最吸引人rén的de活huó动dòng。而ér每年nián二月yuè，科kē隆，美因yīn茨、杜塞尔多夫等děng城市都dōu会huì举行xíng狂欢huān节，整座城市都dōu会huì进行xíng庆祝、跳舞、游行xíng，都dōu陷入疯狂的de狂欢huān状态。而ér大dà雪则把bǎ德dé国的de城市打扮成童话huà里lǐ的de城镇，为wèi众多节庆增添了le浪漫的de气氛。只zhǐ有yǒu见过guò雪中zhōng的de新天tiān鹅堡，你nǐ才会huì真zhēn正明白童话huà里lǐ的de浪漫。

人rén的de思维wéi是shì不bù是shì比光guāng速sù快kuài？那如rú何能néng利lì用yòng这zhè种zhǒng能néng量liàng呢？

人rén们men所感兴趣qù的de超chāo光guāng速sù，一yī般是shì指zhǐ超chāo光guāng速sù传chuán递dì能néng量liàng或者信xìn息。根据狭义相xiāng对duì论lùn，这zhè种zhǒng意yì义下的de超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng和hé超chāo光guāng速sù通tōng讯一yī般是shì不bù可kě能néng的de。目mù前qián关guān于yú超chāo光guāng速sù的de争论lùn，大dà多数shù情况是shì某些东西的de速sù度dù的de确què可kě以yǐ超chāo过guò光guāng速sù，但dàn是shì不bù能néng用yòng它们men传chuán递dì能néng量liàng或者信xìn息。但dàn现有yǒu的de理论lùn并未完全quán排除真zhēn正意yì义上shàng的de超chāo光guāng速sù的de可kě能néng性xìng。

首先讨tǎo论lùn第一yī种zhǒng情况：并非fēi真zhēn正意yì义上shàng的de超chāo光guāng速sù。

1．切qiè伦科kē夫效xiào应yīng

媒质zhì中zhōng的de光guāng速sù比真zhēn空kōng中zhōng的de光guāng速sù小xiǎo。粒lì子zi在zài媒质zhì中zhōng的de传chuán播速sù度dù可kě能néng超chāo过guò媒质zhì中zhōng的de光guāng速sù。在zài这zhè种zhǒng情况下会huì发生shēng辐射，称chēng为wèi切qiè仑科kē夫效xiào应yīng。这zhè不bù是shì真zhēn正意yì义上shàng的de超chāo光guāng速sù，真zhēn正意yì义上shàng的de超chāo光guāng速sù是shì指zhǐ超chāo过guò真zhēn空kōng中zhōng的de光guāng速sù。

2．第三观察者

如rú果guǒA相xiāng对duì于yúC以yǐ0.6c的de速sù度dù向xiàng东运yùn动dòng，B相xiāng对duì于yúC以yǐ0.6c的de速sù度dù向xiàng西运yùn动dòng。对duì于yúC来lái说shuō，A和héB之zhī间jiān的de距jù离lí以yǐ1.2c的de速sù度dù增大dà。这zhè种zhǒng“速sù度dù”--两个gè运yùn动dòng物体tǐ之zhī间jiān相xiāng对duì于yú第三观察者的de速sù度dù--可kě以yǐ超chāo过guò光guāng速sù。但dàn是shì两个gè物体tǐ相xiāng对duì于yú彼此的de运yùn动dòng速sù度dù并没méi有yǒu超chāo过guò光guāng速sù。在zài这zhè个gè例子zi中zhōng，在zàiA的de坐标系xì中zhōngB的de速sù度dù是shì0.88c。在zàiB的de坐标系xì中zhōngA的de速sù度dù也yě是shì0.88c。

3．影子zi和hé光guāng斑

在zài灯下晃动dòng你nǐ的de手shǒu，你nǐ会huì发现影子zi的de速sù度dù比手shǒu的de速sù度dù要快kuài。影子zi与手shǒu晃动dòng的de速sù度dù之zhī比等děng于yú它们men到dào灯的de距jù离lí之zhī比。如rú果guǒ你nǐ朝月yuè球qiú晃动dòng手shǒu电筒，你nǐ很容易就能néng让落luò在zài月yuè球qiú上shàng的de光guāng斑的de移动dòng速sù度dù超chāo过guò光guāng速sù。遗憾的de是shì，不bù能néng以yǐ这zhè种zhǒng方式超chāo光guāng速sù地传chuán递dì信xìn息。

4．刚体tǐ

敲一yī根棍gùn子zi的de一yī头tóu，振动dòng会huì不bù会huì立刻kè传chuán到dào另lìng一yī头tóu？这zhè岂不bù是shì提供了le一yī种zhǒng超chāo光guāng速sù通tōng讯方式？很遗憾，理想xiǎng的de刚体tǐ是shì不bù存cún在zài的de，振动dòng在zài棍gùn子zi中zhōng的de传chuán播是shì以yǐ声速sù进行xíng的de，而ér声速sù归根结jié底是shì电磁作用yòng的de结jié果guǒ，因yīn此不bù可kě能néng超chāo过guò光guāng速sù。（一yī个gè有yǒu趣qù的de问wèn题是shì，竖直地拎着一yī根棍gùn子zi的de上shàng端，突然rán松手shǒu，是shì棍gùn子zi的de上shàng端先开始下落luò还是shì棍gùn子zi的de下端先开始下落luò？答dá案àn是shì上shàng端。）

5．相xiāng速sù度dù

光guāng在zài媒质zhì中zhōng的de相xiāng速sù度dù在zài某些频段可kě以yǐ超chāo过guò真zhēn空kōng中zhōng的de光guāng速sù。相xiāng速sù度dù是shì指zhǐ连lián续的de（假jiǎ定dìng信xìn号已yǐ传chuán播了le足zú够长的de时shí间jiān，达到dào了le稳定dìng状态）的de正弦波bō在zài媒质zhì中zhōng传chuán播一yī段距jù离lí后hòu的de相xiāng位wèi滞后hòu所对duì应yīng的de“传chuán播速sù度dù”。很显xiǎn然rán，单纯的de正弦波bō是shì无wú法fǎ传chuán递dì信xìn息的de。要传chuán递dì信xìn息，需xū要把bǎ变化较慢的de波bō包调制zhì在zài正弦波bō上shàng，这zhè种zhǒng波bō包的de传chuán播速sù度dù叫做群qún速sù度dù，群qún速sù度dù是shì小xiǎo于yú光guāng速sù的de。（译者注：索末菲和hé布里lǐ渊关guān于yú脉冲在zài媒质zhì中zhōng的de传chuán播的de研究jiū证明了le有yǒu起始时shí间jiān的de信xìn号[在zài某时shí刻kè之zhī前qián为wèi零的de信xìn号]在zài媒质zhì中zhōng的de传chuán播速sù度dù不bù可kě能néng超chāo过guò光guāng速sù。）

6．超chāo光guāng速sù星xīng系xì

朝我们men运yùn动dòng的de星xīng系xì的de视速sù度dù有yǒu可kě能néng超chāo过guò光guāng速sù。这zhè是shì一yī种zhǒng假jiǎ象，因yīn为wèi没méi有yǒu修正从星xīng系xì到dào我们men的de时shí间jiān的de减少(?)。

7．相xiāng对duì论lùn火箭

地球qiú上shàng的de人rén看kàn到dào火箭以yǐ0.8c的de速sù度dù远离lí，火箭上shàng的de时shí钟相xiāng对duì于yú地球qiú上shàng的de人rén变慢，是shì地球qiú时shí钟的de0.6倍bèi。如rú果guǒ用yòng火箭移动dòng的de距jù离lí除以yǐ火箭上shàng的de时shí间jiān，将得到dào一yī个gè“速sù度dù”是shì4/3 c。因yīn此，火箭上shàng的de人rén是shì以yǐ“相xiāng当于yú”超chāo光guāng速sù的de速sù度dù运yùn动dòng。对duì于yú火箭上shàng的de人rén来lái说shuō，时shí间jiān没méi有yǒu变慢，但dàn是shì星xīng系xì之zhī间jiān的de距jù离lí缩小xiǎo到dào原yuán来lái的de0.6倍bèi，因yīn此他tā们men也yě感到dào是shì以yǐ相xiāng当于yú4/3 c的de速sù度dù运yùn动dòng。这zhè里lǐ问wèn题在zài于yú这zhè种zhǒng用yòng一yī个gè坐标系xì的de距jù离lí除以yǐ另lìng一yī个gè坐标系xì中zhōng的de时shí间jiān所得到dào的de数shù不bù是shì真zhēn正的de速sù度dù。

8．万有yǒu引力lì传chuán播的de速sù度dù

有yǒu人rén认为wèi万有yǒu引力lì的de传chuán播速sù度dù超chāo过guò光guāng速sù。实shí际jì上shàng万有yǒu引力lì以yǐ光guāng速sù传chuán播。

9．EPR悖bèi论lùn

1935年niánEinstein，Podolski和héRosen发表了le一yī个gè思想xiǎng实shí验试图表明量liàng子zi力lì学xué的de不bù完全quán性xìng。他tā们men认为wèi在zài测cè量liàng两个gè分fēn离lí的de处于yúentangled state的de粒lì子zi时shí有yǒu明显xiǎn的de超chāo距jù作用yòng。Ebhard证明了le不bù可kě能néng利lì用yòng这zhè种zhǒng效xiào应yīng传chuán递dì任何信xìn息，因yīn此超chāo光guāng速sù通tōng信xìn不bù存cún在zài。但dàn是shì关guān于yúEPR悖bèi论lùn仍réng有yǒu争议。

10．虚xū粒lì子zi

在zài量liàng子zi场论lùn中zhōng力lì是shì通tōng过guò虚xū粒lì子zi来lái传chuán递dì的de。由yóu于yú海hǎi森堡不bù确què定dìng性xìng这zhè些虚xū粒lì子zi可kě以yǐ以yǐ超chāo光guāng速sù传chuán播，但dàn是shì虚xū粒lì子zi只zhǐ是shì数shù学xué符号，超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng或通tōng信xìn仍réng不bù存cún在zài。

11．量liàng子zi隧道dào

量liàng子zi隧道dào是shì粒lì子zi逃出chū高于yú其qí自zì身能néng量liàng的de势垒的de效xiào应yīng，在zài经典物理中zhōng这zhè种zhǒng情况不bù可kě能néng发生shēng。计算一yī下粒lì子zi穿chuān过guò隧道dào的de时shí间jiān，会huì发现粒lì子zi的de速sù度dù超chāo过guò光guāng速sù。

Ref: T. E. Hartman, J. Appl. Phys. 33, 3427 (1962)

一yī群qún物理学xué家做了le利lì用yòng量liàng子zi隧道dào效xiào应yīng进行xíng超chāo光guāng速sù通tōng信xìn的de实shí验：他tā们men声称chēng以yǐ4.7c的de速sù度dù穿chuān过guò11.4cm宽的de势垒传chuán输了le莫mò扎特的de第40交响xiǎng曲qū。当然rán，这zhè引起了le很大dà的de争议。大dà多数shù物理学xué家认为wèi，由yóu于yú海hǎi森堡不bù确què定dìng性xìng，不bù可kě能néng利lì用yòng这zhè种zhǒng量liàng子zi效xiào应yīng超chāo光guāng速sù地传chuán递dì信xìn息。如rú果guǒ这zhè种zhǒng效xiào应yīng是shì真zhēn的de，就有yǒu可kě能néng在zài一yī个gè高速sù运yùn动dòng的de坐标系xì中zhōng利lì用yòng类lèi似装置zhì把bǎ信xìn息传chuán递dì到dào过guò去。

Ref: W. Heitmann and G. Nimtz, Phys Lett A196, 154 (1994); A. Enders and G. Nimtz, Phys Rev E48, 632 (1993)

Terence Tao认为wèi上shàng述shù实shí验不bù具jù备说shuō服力lì。信xìn号以yǐ光guāng速sù通tōng过guò11.4cm的de距jù离lí用yòng不bù了le0.4纳秒，但dàn是shì通tōng过guò简单的de外插就可kě以yǐ预测cè长达1000纳秒的de声信xìn号。因yīn此需xū要在zài更gèng远距jù离lí上shàng或者对duì高频随机信xìn号作超chāo光guāng速sù通tōng信xìn的de实shí验。

12 卡西米(Casimir)效xiào应yīng

当两块不bù带电荷的de导体tǐ板距jù离lí非fēi常cháng接近时shí，它们men之zhī间jiān会huì有yǒu非fēi常cháng微弱但dàn仍réng可kě测cè量liàng的de力lì，这zhè就是shì卡西米效xiào应yīng。卡西米效xiào应yīng是shì由yóu真zhēn空kōng能néng(vacuum energy)引起的de。Scharnhorst的de计算表明，在zài两块金属板之zhī间jiān横向xiàng运yùn动dòng的de光guāng子zi的de速sù度dù必须略大dà于yú光guāng速sù（对duì于yú一yī纳米的de间jiān隙，这zhè个gè速sù度dù比光guāng速sù大dà10-24）。在zài特定dìng的de宇宙学xué条件jiàn下（比如rú在zài宇宙弦(cosmicstring)的de附近[假jiǎ如rú它们men存cún在zài的de话huà]），这zhè种zhǒng效xiào应yīng会huì显xiǎn著得多。但dàn进一yī步的de理论lùn研究jiū表明不bù可kě能néng利lì用yòng这zhè种zhǒng效xiào应yīng进行xíng超chāo光guāng速sù通tōng信xìn。

Ref: K. Scharnhorst, Physics Letters B236, 354 (1990) S. Ben-Menahem, Physics Letters B250, 133 (1990) Andrew Gould (Princeton, Inst. Advanced Study). IASSNS-AST-90-25Barton Scharnhorst, J Phys A26, 2037 (1993)

13．宇宙膨péng胀

哈hā勃定dìng理说shuō：距jù离lí为wèiD的de星xīng系xì以yǐHD的de速sù度dù分fēn离lí。H是shì与星xīng系xì无wú关guān的de常cháng数shù，称chēng为wèi哈hā勃常cháng数shù。距jù离lí足zú够远的de星xīng系xì可kě能néng以yǐ超chāo过guò光guāng速sù的de速sù度dù彼此分fēn离lí，但dàn这zhè是shì相xiāng对duì于yú第三观察者的de分fēn离lí速sù度dù。

14．月yuè亮liàng以yǐ超chāo光guāng速sù的de速sù度dù绕着我旋转！

当月yuè亮liàng在zài地平píng线xiàn上shàng的de时shí候，假jiǎ定dìng我们men以yǐ每秒半周的de速sù度dù转圈儿ér，因yīn为wèi月yuè亮liàng离lí我们men385,000公里lǐ，月yuè亮liàng相xiāng对duì于yú我们men的de旋转速sù度dù是shì每秒121万公里lǐ，大dà约是shì光guāng速sù的de四sì倍bèi多！这zhè听起来lái相xiāng当荒谬，因yīn为wèi实shí际jì上shàng是shì我们men自zì己在zài旋转，却què说shuō是shì月yuè亮liàng绕这zhè我们men转。但dàn是shì根据广guǎng义相xiāng对duì论lùn，包括kuò旋转坐标系xì在zài内的de任何坐标系xì都dōu是shì可kě用yòng的de，这zhè难道dào不bù是shì月yuè亮liàng以yǐ超chāo光guāng速sù在zài运yùn动dòng吗？

问wèn题在zài于yú，在zài广guǎng义相xiāng对duì论lùn中zhōng，不bù同tóng地点的de速sù度dù是shì不bù可kě以yǐ直接比较的de。月yuè亮liàng的de速sù度dù只zhǐ能néng与其qí局部bù惯性xìng系xì中zhōng的de其qí他tā物体tǐ相xiāng比较。实shí际jì上shàng，速sù度dù的de概gài念niàn在zài广guǎng义相xiāng对duì论lùn中zhōng没méi多大dà用yòng处，定dìng义什么是shì“超chāo光guāng速sù”在zài广guǎng义相xiāng对duì论lùn中zhōng很困难。在zài广guǎng义相xiāng对duì论lùn中zhōng，甚至“光guāng速sù不bù变”都dōu需xū要解释。爱因yīn斯sī坦自zì己在zài《相xiāng对duì论lùn：狭义与广guǎng义理论lùn》第76页说shuō“光guāng速sù不bù变”并不bù是shì始终正确què的de。当时shí间jiān和hé距jù离lí没méi有yǒu绝对duì的de定dìng义的de时shí候，如rú何确què定dìng速sù度dù并不bù是shì那么清楚的de。

尽管如rú此，现代物理学xué认为wèi广guǎng义相xiāng对duì论lùn中zhōng光guāng速sù仍réng然rán是shì不bù变的de。当距jù离lí和hé时shí间jiān单位wèi通tōng过guò光guāng速sù联lián系xì起来lái的de时shí候，光guāng速sù不bù变作为wèi一yī条不bù言自zì明的de公理而ér得到dào定dìng义。在zài前qián面所说shuō的de例子zi中zhōng，月yuè亮liàng的de速sù度dù仍réng然rán小xiǎo于yú光guāng速sù，因yīn为wèi在zài任何时shí刻kè，它都dōu位wèi于yú从它当前qián位wèi置zhì发出chū的de未来lái光guāng锥之zhī内。

15．明确què超chāo光guāng速sù的de定dìng义

第一yī部bù份fèn列举的de各种zhǒng似是shì而ér非fēi的de“超chāo光guāng速sù”例子zi表明了le定dìng义“超chāo光guāng速sù”的de困难。象影子zi和hé光guāng斑的de“超chāo光guāng速sù”不bù是shì真zhēn正意yì义的de超chāo光guāng速sù，那么，什么是shì真zhēn正意yì义上shàng的de超chāo光guāng速sù呢？

在zài相xiāng对duì论lùn中zhōng“世shì界线xiàn”是shì一yī个gè重要概gài念niàn，我们men可kě以yǐ借助“世shì界线xiàn”来lái给“超chāo光guāng速sù”下一yī个gè明确què定dìng义。

什么是shì“世shì界线xiàn”？我们men知道dào，一yī切qiè物体tǐ都dōu是shì由yóu粒lì子zi构gòu成的de，如rú果guǒ我们men能néng够描述shù粒lì子zi在zài任何时shí刻kè的de位wèi置zhì，我们men就描述shù了le物体tǐ的de全quán部bù“历史”。想xiǎng象一yī个gè由yóu空kōng间jiān的de三维wéi加上shàng时shí间jiān的de一yī维wéi共同tóng构gòu成的de四sì维wéi空kōng间jiān。由yóu于yú一yī个gè粒lì子zi在zài任何时shí刻kè只zhǐ能néng处于yú一yī个gè特定dìng的de位wèi置zhì，它的de全quán部bù“历史”在zài这zhè个gè四sì维wéi空kōng间jiān中zhōng是shì一yī条连lián续的de曲qū线xiàn，这zhè就是shì“世shì界线xiàn”。一yī个gè物体tǐ的de世shì界线xiàn是shì构gòu成它的de所有yǒu粒lì子zi的de世shì界线xiàn的de集合。

不bù光guāng粒lì子zi的de历史可kě以yǐ构gòu成世shì界线xiàn，一yī些人rén为wèi定dìng义的de“东西”的de历史也yě可kě以yǐ构gòu成世shì界线xiàn，比如rú说shuō影子zi和hé光guāng斑。影子zi可kě以yǐ用yòng其qí边界上shàng的de点来lái定dìng义。这zhè些点并不bù是shì真zhēn正的de粒lì子zi，但dàn它们men的de位wèi置zhì可kě以yǐ移动dòng，因yīn此它们men的de“历史”也yě构gòu成世shì界线xiàn。

四sì维wéi时shí空kōng中zhōng的de一yī个gè点表示的de是shì一yī个gè“事件jiàn”，即三个gè空kōng间jiān坐标加上shàng一yī个gè时shí间jiān坐标。任何两个gè“事件jiàn”之zhī间jiān可kě以yǐ定dìng义时shí空kōng距jù离lí，它是shì两个gè事件jiàn之zhī间jiān的de空kōng间jiān距jù离lí的de平píng方减去其qí时shí间jiān间jiān隔gé与光guāng速sù的de乘积jī的de平píng方再开根号。狭义相xiāng对duì论lùn证明了le这zhè种zhǒng时shí空kōng距jù离lí与坐标系xì无wú关guān，因yīn此是shì有yǒu物理意yì义的de。

时shí空kōng距jù离lí可kě分fēn三类lèi：类lèi时shí距jù离lí：空kōng间jiān间jiān隔gé小xiǎo于yú时shí间jiān间jiān隔gé与光guāng速sù的de乘积jī类lèi光guāng距jù离lí：空kōng间jiān间jiān隔gé等děng于yú时shí间jiān间jiān隔gé与光guāng速sù的de乘积jī类lèi空kōng距jù离lí：空kōng间jiān间jiān隔gé大dà于yú时shí间jiān间jiān隔gé与光guāng速sù的de乘积jī

下面我们men需xū要引入“局部bù”的de概gài念niàn。一yī条光guāng滑曲qū线xiàn，“局部bù”地看kàn，非fēi常cháng类lèi似一yī条直线xiàn。类lèi似的de，四sì维wéi时shí空kōng在zài局部bù是shì平píng直的de，世shì界线xiàn在zài局部bù是shì类lèi似直线xiàn的de，也yě就是shì说shuō，可kě以yǐ用yòng匀速sù运yùn动dòng来lái描述shù，这zhè个gè速sù度dù就是shì粒lì子zi的de瞬时shí速sù度dù。

光guāng子zi的de世shì界线xiàn上shàng，局部bù地看kàn，相xiāng邻事件jiàn之zhī间jiān的de距jù离lí都dōu是shì类lèi光guāng的de。在zài这zhè个gè意yì义上shàng，我们men可kě以yǐ把bǎ光guāng子zi的de世shì界线xiàn说shuō成是shì类lèi光guāng的de。

任何以yǐ低于yú光guāng速sù的de速sù度dù运yùn动dòng的de粒lì子zi的de世shì界线xiàn，局部bù的de看kàn，相xiāng邻事件jiàn之zhī间jiān的de距jù离lí都dōu是shì类lèi时shí的de。在zài这zhè个gè意yì义上shàng，我们men可kě以yǐ把bǎ这zhè种zhǒng世shì界线xiàn说shuō成是shì类lèi时shí的de。

而ér以yǐ超chāo光guāng速sù运yùn动dòng的de粒lì子zi或人rén为wèi定dìng义的de“点”，它的de世shì界线xiàn是shì类lèi空kōng的de。这zhè里lǐ说shuō世shì界线xiàn是shì类lèi空kōng的de，是shì指zhǐ局部bù地看kàn，相xiāng邻事件jiàn的de时shí空kōng距jù离lí是shì类lèi空kōng的de。

因yīn为wèi有yǒu可kě能néng存cún在zài弯曲qū的de时shí空kōng，有yǒu可kě能néng存cún在zài这zhè样的de世shì界线xiàn：局部bù地看kàn，相xiāng邻事件jiàn的de距jù离lí都dōu是shì类lèi时shí的de，粒lì子zi并没méi有yǒu超chāo光guāng速sù运yùn动dòng；但dàn是shì存cún在zài相xiāng距jù很远的de两个gè事件jiàn，其qí时shí空kōng距jù离lí是shì类lèi空kōng的de。这zhè种zhǒng情况算不bù算超chāo光guāng速sù呢？

这zhè个gè问wèn题的de意yì义在zài于yú说shuō明既可kě以yǐ定dìng义局部bù的de“超chāo光guāng速sù”，也yě可kě以yǐ定dìng义全quán局的de“超chāo光guāng速sù”。即使局部bù的de超chāo光guāng速sù不bù可kě能néng，也yě不bù排除全quán局超chāo光guāng速sù的de可kě能néng性xìng。全quán局超chāo光guāng速sù也yě是shì值得讨tǎo论lùn的de。

总zǒng而ér言之zhī，“超chāo光guāng速sù”可kě以yǐ通tōng过guò类lèi空kōng的de世shì界线xiàn来lái定dìng义，这zhè种zhǒng定dìng义的de好处是shì排除了le两个gè物体tǐ之zhī间jiān相xiāng对duì于yú第三观察者以yǐ“超chāo光guāng速sù”运yùn动dòng的de情况。

下面来lái考kǎo虑一yī下什么是shì我们men想xiǎng超chāo光guāng速sù传chuán送sòng的de“东西”，主要目mù的de是shì排除“影子zi”和hé“光guāng斑”之zhī类lèi没méi用yòng的de东西。粒lì子zi、能néng量liàng、电荷、自zì旋、信xìn息是shì我们men想xiǎng传chuán送sòng的de。有yǒu一yī个gè问wèn题是shì：我们men怎么知道dào传chuán送sòng的de东西还是shì原yuán来lái的de东西？这zhè个gè问wèn题比较好办bàn，对duì于yú一yī个gè粒lì子zi，我们men观察它的de世shì界线xiàn，如rú果guǒ世shì界线xiàn是shì连lián续的de，而ér且没méi有yǒu其qí他tā粒lì子zi从这zhè个gè粒lì子zi分fēn离lí出chū来lái，我们men就大dà体tǐ可kě以yǐ认为wèi这zhè个gè粒lì子zi还是shì原yuán来lái那个gè粒lì子zi。

显xiǎn然rán，传chuán送sòng整个gè物体tǐ从技术shù上shàng来lái讲要比传chuán送sòng信xìn息困难得多。现在zài我们men已yǐ经可kě以yǐ毫háo无wú困难地以yǐ光guāng速sù传chuán递dì信xìn息。从本质zhì上shàng讲，我们men只zhǐ是shì做到dào了le把bǎ信xìn息放到dào光guāng子zi的de时shí间jiān序列上shàng去和hé从光guāng子zi的de时shí间jiān序列中zhōng重新得到dào人rén可kě读的de信xìn息，而ér光guāng子zi的de速sù度dù自zì然rán就是shì光guāng速sù。

类lèi似地，假jiǎ如rú快kuài子zi（tachyons，理论lùn上shàng预言的de超chāo光guāng速sù粒lì子zi）真zhēn的de存cún在zài的de话huà，我们men只zhǐ需xū要发现一yī种zhǒng能néng够控制zhì其qí产生shēng和hé发射方向xiàng的de技术shù，就可kě以yǐ实shí现超chāo光guāng速sù通tōng信xìn。

极其qí可kě能néng的de是shì，传chuán送sòng不bù同tóng的de粒lì子zi所需xū要的de代价是shì极其qí不bù同tóng的de，更gèng经济的de办bàn法fǎ是shì采用yòng复制zhì技术shù。假jiǎ如rú我们men能néng够得到dào关guān于yú一yī个gè物体tǐ的de全quán部bù信xìn息，并且我们men掌握了le从这zhè些信xìn息复制zhì原yuán物体tǐ的de技术shù，那么超chāo光guāng速sù通tōng信xìn与超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng是shì等děng价的de。

科kē幻huàn小xiǎo说shuō早就有yǒu这zhè个gè想xiǎng法fǎ了le，称chēng之zhī为wèi远距jù离lí传chuán真zhēn(teleport)。简单的de说shuō，就是shì象传chuán真zhēn一yī样把bǎ人rén在zài那边复制zhì一yī份fèn，然rán后hòu把bǎ这zhè边的de原yuán件jiàn销xiāo毁，就相xiāng当于yú把bǎ人rén传chuán过guò去了le。当然rán问wèn题是shì象人rén这zhè种zhǒng有yǒu意yì识的de复杂物体tǐ能néng否复制zhì。

16．无wú限大dà的de能néng量liàng

E = mc^2/sqrt(1 - v^2/c^2)

上shàng述shù公式是shì静止zhǐ质zhì量liàng为wèim的de粒lì子zi以yǐ速sù度dùv运yùn动dòng时shí所具jù有yǒu的de能néng量liàng。

很显xiǎn然rán，速sù度dù越高能néng量liàng越大dà。因yīn此要使粒lì子zi加速sù必须要对duì它做功，做的de功等děng于yú粒lì子zi能néng量liàng的de增加。

注意yì当v趋近于yúc时shí，能néng量liàng趋于yú无wú穷大dà，因yīn此以yǐ通tōng常cháng加速sù的de方式使粒lì子zi达到dào光guāng速sù是shì不bù可kě能néng的de，更gèng不bù用yòng说shuō超chāo光guāng速sù了le。

但dàn是shì这zhè并没méi有yǒu排除以yǐ其qí他tā方式使粒lì子zi超chāo光guāng速sù的de可kě能néng性xìng。

粒lì子zi可kě以yǐ衰变成其qí他tā粒lì子zi，包括kuò以yǐ光guāng速sù运yùn动dòng的de光guāng子zi（光guāng子zi的de静止zhǐ质zhì量liàng为wèi零，因yīn此虽以yǐ光guāng速sù运yùn动dòng，其qí能néng量liàng也yě可kě以yǐ是shì有yǒu限值，上shàng述shù公式对duì光guāng子zi无wú效xiào）。衰变过guò程的de细节无wú法fǎ用yòng经典物理学xué来lái描述shù，因yīn此我们men无wú法fǎ否定dìng通tōng过guò衰变产生shēng超chāo光guāng速sù粒lì子zi的de可kě能néng性xìng(?)。

另lìng一yī种zhǒng可kě能néng性xìng是shì速sù度dù始终高于yú光guāng速sù的de粒lì子zi。既然rán有yǒu始终以yǐ光guāng速sù运yùn动dòng的de光guāng子zi，有yǒu始终以yǐ低于yú光guāng速sù的de速sù度dù运yùn动dòng的de粒lì子zi，为wèi什么不bù会huì有yǒu始终以yǐ高于yú光guāng速sù的de速sù度dù运yùn动dòng的de粒lì子zi呢？

问wèn题是shì，如rú果guǒ在zài上shàng述shù公式中zhōngvc，要么能néng量liàng是shì虚xū数shù，要么质zhì量liàng是shì虚xū数shù。假jiǎ如rú存cún在zài这zhè样的de粒lì子zi，虚xū数shù的de能néng量liàng与质zhì量liàng有yǒu没méi有yǒu物理意yì义呢？应yīng该如rú何解释它们men的de意yì义？能néng否推出chū可kě观测cè的de预言？

只zhǐ要找到dào这zhè种zhǒng粒lì子zi存cún在zài的de证据，找到dào检jiǎn测cè这zhè种zhǒng粒lì子zi的de方法fǎ，找到dào使这zhè种zhǒng粒lì子zi的de运yùn动dòng发生shēng偏转的de方法fǎ，就能néng实shí现超chāo光guāng速sù通tōng信xìn。

17．量liàng子zi场论lùn

到dào目mù前qián为wèi止zhǐ，除引力lì外的de所有yǒu物理现象都dōu符合粒lì子zi物理的de标准zhǔn模型xíng。标准zhǔn模型xíng是shì一yī个gè相xiāng对duì论lùn量liàng子zi场论lùn，它可kě以yǐ描述shù包括kuò电磁相xiāng互作用yòng、弱相xiāng互作用yòng、强相xiāng互作用yòng在zài内的de三种zhǒng基本相xiāng互作用yòng以yǐ及所有yǒu已yǐ观测cè到dào的de粒lì子zi。根据这zhè个gè理论lùn，任何对duì应yīng于yú两个gè在zài有yǒu类lèi空kōng距jù离lí的de事件jiàn处所作物理观测cè的de算子zi是shì对duì易的de(any pair of operators corresponding to physical observables at space-time events which are separated by a space like interval commute)。原yuán则上shàng讲，这zhè意yì味着任何作用yòng不bù可kě能néng以yǐ超chāo过guò光guāng速sù的de速sù度dù传chuán播。

但dàn是shì，没méi有yǒu人rén能néng证明标准zhǔn模型xíng是shì自zì洽的de(self-consistent)。很有yǒu可kě能néng它实shí际jì上shàng确què实shí不bù是shì自zì洽的de。无wú论lùn如rú何，它不bù能néng保证将来lái不bù会huì发现它无wú法fǎ描述shù的de粒lì子zi或相xiāng互作用yòng。也yě没méi有yǒu人rén把bǎ它推广guǎng到dào包括kuò广guǎng义相xiāng对duì论lùn和hé引力lì。很多研究jiū量liàng子zi引力lì的de人rén怀疑关guān于yú因yīn果guǒ性xìng和hé局域性xìng的de如rú此简单的de表述shù能néng否作这zhè样的de推广guǎng。总zǒng而ér言之zhī，在zài将来lái更gèng完善的de理论lùn中zhōng，无wú法fǎ保证光guāng速sù仍réng然rán是shì速sù度dù的de上shàng限。

18．祖父悖bèi论lùn（因yīn果guǒ性xìng）

反对duì超chāo光guāng速sù的de最好证据恐怕莫mò过guò于yú祖父悖bèi论lùn了le。根据狭义相xiāng对duì论lùn，在zài一yī个gè参考kǎo系xì中zhōng超chāo光guāng速sù运yùn动dòng的de粒lì子zi在zài另lìng一yī坐标系xì中zhōng有yǒu可kě能néng回到dào过guò去。因yīn此超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng和hé超chāo光guāng速sù通tōng信xìn也yě意yì味着回到dào过guò去或者向xiàng过guò去传chuán送sòng信xìn息。如rú果guǒ时shí间jiān旅lǚ行xíng是shì可kě能néng的de，你nǐ就可kě以yǐ回到dào过guò去杀死你nǐ自zì己的de祖父。这zhè是shì对duì超chāo光guāng速sù强有yǒu力lì的de反驳。但dàn是shì它不bù能néng排除这zhè种zhǒng可kě能néng性xìng，即我们men可kě能néng作有yǒu限的de超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng但dàn不bù能néng回到dào过guò去。另lìng一yī种zhǒng可kě能néng是shì当我们men作超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng时shí，因yīn果guǒ性xìng以yǐ某种zhǒng一yī致的de方式遭到dào破坏。

总zǒng而ér言之zhī，时shí间jiān旅lǚ行xíng和hé超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng不bù完全quán相xiāng同tóng但dàn有yǒu联lián系xì。如rú果guǒ我们men能néng回到dào过guò去，我们men大dà体tǐ上shàng也yě能néng实shí现超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng。

第三部bù份fèn：未定dìng论lùn的de超chāo光guāng速sù的de可kě能néng性xìng

19．快kuài子zi(tachyon)

快kuài子zi是shì理论lùn上shàng预言的de粒lì子zi。它具jù有yǒu超chāo过guò光guāng速sù的de局部bù速sù度dù（瞬时shí速sù度dù）。它的de质zhì量liàng是shì虚xū数shù，但dàn能néng量liàng和hé动dòng量liàng是shì实shí数shù。 有yǒu人rén认为wèi这zhè种zhǒng粒lì子zi无wú法fǎ检jiǎn测cè（译注：那这zhè种zhǒng预言有yǒu什么意yì义:-)），但dàn实shí际jì未必如rú此。影子zi和hé光guāng斑的de例子zi就说shuō明超chāo过guò光guāng速sù的de东西也yě是shì可kě以yǐ观测cè到dào的de。

目mù前qián尚无wú快kuài子zi存cún在zài的de实shí验证据，绝大dà多数shù人rén怀疑它们men的de存cún在zài。有yǒu人rén声称chēng在zài测cèTritium贝塔衰变放出chū的de中zhōng微子zi质zhì量liàng的de实shí验中zhōng有yǒu证据表明这zhè些中zhōng微子zi是shì快kuài子zi。这zhè很让人rén怀疑，但dàn不bù能néng完全quán排除这zhè种zhǒng可kě能néng。

快kuài子zi理论lùn的de问wèn题，一yī是shì违反因yīn果guǒ性xìng，二是shì快kuài子zi的de存cún在zài使真zhēn空kōng不bù稳定dìng。后hòu者可kě以yǐ在zài理论lùn上shàng避免，但dàn那样就无wú法fǎ实shí现我们men想xiǎng要得超chāo光guāng速sù通tōng信xìn了le。

实shí际jì上shàng，大dà多数shù物理学xué家认为wèi快kuài子zi是shì场论lùn的de病态行xíng为wèi的de表现，而ér公众对duì于yú快kuài子zi的de兴趣qù多是shì因yīn为wèi它们men在zài科kē幻huàn作品中zhōng出chū现得次数shù很多。

20．虫洞dòng

关guān于yú全quán局超chāo光guāng速sù旅lǚ行xíng的de一yī个gè著名建议是shì利lì用yòng虫洞dòng。虫洞dòng是shì弯曲qū时shí空kōng中zhōng连lián接两个gè地点的de捷径，从A地穿chuān过guò虫洞dòng到dào达B地所需xū要的de时shí间jiān比光guāng线xiàn从A地沿正常cháng路径传chuán播到dàoB地所需xū要的de时shí间jiān还要短。虫洞dòng是shì经典广guǎng义相xiāng对duì论lùn的de推论lùn，但dàn创造一yī个gè虫洞dòng需xū要改变时shí空kōng的de拓扑结jié构gòu。这zhè在zài量liàng子zi引力lì论lùn中zhōng是shì可kě能néng的de。

开一yī个gè虫洞dòng需xū要负fù能néng量liàng区qū域，Misner和héThorn建议在zài大dà尺度dù上shàng利lì用yòngCasimir效xiào应yīng产生shēng负fù能néng量liàng区qū域。Visser建议使用yòng宇宙弦。这zhè些建议都dōu近乎不bù切qiè实shí际jì的de瞎想xiǎng。具jù有yǒu负fù能néng量liàng的de怪异物质zhì可kě能néng根本就无wú法fǎ以yǐ他tā们men所要求的de形式存cún在zài。

Thorn发现如rú果guǒ能néng创造出chū虫洞dòng，就能néng利lì用yòng它在zài时shí空kōng中zhōng构gòu造闭合的de类lèi时shí世shì界线xiàn，从而ér实shí现时shí间jiān旅lǚ行xíng。有yǒu人rén认为wèi对duì量liàng子zi力lì学xué的de多重性xìng(multiverse)解释可kě以yǐ用yòng来lái消xiāo除因yīn果guǒ性xìng悖bèi论lùn，即，如rú果guǒ你nǐ回到dào过guò去，历史就会huì以yǐ与原yuán来lái不bù同tóng的de方式发生shēng。

Hawking认为wèi虫洞dòng是shì不bù稳定dìng的de，因yīn而ér是shì无wú用yòng的de。但dàn虫洞dòng对duì于yú思想xiǎng实shí验仍réng是shì一yī个gè富有yǒu成果guǒ的de区qū域，可kě以yǐ用yòng来lái澄清在zài已yǐ知的de和hé建议的de物理定dìng律之zhī下，什么是shì可kě能néng的de，什么是shì不bù可kě能néng的de。