“超光速”就能回到過去？你想多了！

愛因斯坦的相對論作為現代物理最為重要的一塊基石，它的名聲可謂是家喻戶曉，而如此崇高聲譽的背后，除了相對論作為科學理論本身具備的優越性之外，媒體的廣泛宣傳更是重要的一環。

然后想要真正了解相對論，并不是宣傳上的三言兩語就能清楚的，因此出現了許多關于相對論的謠言（一些不正確的認知），其中最為著名的一條可能就是——“相對論承認穿越時空的可能，但只有超越光速才能回到過去”

關于這條謠言，小編本人我就有親身體會，因為我在上初中時就深深的相信這句話，一直認為超越光速就能回到過去。至于當時我是從什么途徑聽說而來的就記不清楚了，只不過當時對于愛因斯坦是非常非常的崇拜（這都得益于當時看的一些書籍和電視上的節目）。

實際上這條謠言的來源確實是起自愛因斯坦的相對論，因為在相對論之前，人們對世界的認知中，最科學的就是牛頓的絕對時空觀了，它告訴我們，時間是獨立的，物體在空間的運動變化都不會影響到時間的流逝，它對于每個人來說都是一樣的。（這種觀點實際上也非常符合人們的日常生活經驗）

在這樣的認知下，人們幾乎是不可能將光速與時間扯到一塊去的，但隨著愛因斯坦的狹義相對論問世，時間和空間不再相互隔絕，而是一個整體，并且光速作為重要的一環被嵌入了狹義相對論。（實際上，狹義相對論如果不是由愛因斯坦提出，那么也會很快的由其他科學家提出，因為當時的形勢已經是山雨欲來風滿樓了）

而狹義相對論有著幾個知名度相當高的推論，比如“鐘慢尺縮”，靜止參考系中運動的物體長度會縮短，時間會變慢。而其中關于時間的一條，則最為常人所津津樂道（因為除了本文要說的這一謠言之外，還有一條被稱為雙生子佯謬的長期爭論）

很多人對于這條結論的認識僅僅是“物體速度越快，時間就會變大越慢”，于是不少人就進一步的拓展思維（甚至還參考了這條結論的公式），于是就認為：不是說速度越快時間就越慢嗎？那么當速度達到光速時，時間不就停止了么？要是速度能超越光速，那么時間就能倒流，我們就能回到過去了！

這樣的結論乍一聽似乎不無道理（尤其是對于不了解的人來說），但實際上這種結論從根本上就錯了，因為物體的速度是不可能超越光速的，即便是達到光速都不被允許（注意這里所說物體是指具有靜止質量的物體，光子就不適用）。

那么這是為什么呢？因為狹義相對論有另一個推論在制約著它，那就是質增效應，在速度變快的同時，除了時間減慢之外，物體的質量也在逐步增加，當速度趨向于光速時，質量就會趨向于無窮大，顯而易見，宇宙中是沒有能源可以支持這一步成功的。

當然啦，雖然我們無法穿回過去，但穿向未來卻是可能的，因為自身時間變慢，也就意味著外界時間正在加速流逝，比如自己乘坐亞光速飛船去宇宙其它地方逛了一圈，這一趟旅程，自己覺著只用了五年時間，但等到了地球，卻發現地球上已過去了千年之久。這不就是穿越到未來嗎？

但有朋友又會問了，狹義相對論是基于慣性系所得到的時空理論，但慣性系這種概念只是理想狀態存在的，宇宙中并不存在一個絕對的慣性系，那么既然物體不能在狹義相對論中超越光速，是否能在廣義相對論中超越呢？

答案還是否定的，狹義相對論作為廣義相對論的特殊形式（也就是平直時空相之于彎曲時空），這兩者的本質是貫通的，如果咱們換用一種更為精確的語言來說，物質在時空中走的都是類時曲線（光子是類光曲線），至于是哪種時空則不是重點，平直或彎曲都成立。

這個曲線就是物體運動的世界線，而所謂世界線就是物體在時空中的運動路線，因為物體在時空中的每一點都對應著相應的時刻以及空間位置，因此連貫起來就被稱為了世界線。

實際上這種曲線有三種，除了類光和類時，還有一個類空的，如果放到平直時空來說，這種類空曲線就是指物體在進行超光速運動，然而這是被相對論所禁止的。因此咱們可以簡單的理解為：相對論世界中不允許類空曲線的存在。

實際上，如果不用上述的這種幾何語言，而是采用諸如相對于哪個參考系而言的速度之類的語言，則不能簡潔的說明問題，因為相對于非慣性系，利用坐標得出的光速值有可能就不是我們熟悉的那個約每秒三十萬公里了。

雖然如此，但科學家卻在廣義相對論中找到了一些閉合類時曲線的存在，這種曲線所代表的含義就是，你可以在不違背相對論的情況下，返回過去。簡單來說，比如你在三維空間里行走，你可以毫不費力的返回原點（比如圓周運動即可），如果你在時間維度上也能進行“圓周運動”呢？也即是你在四維時空上能夠產生一條閉合的類時世界線，也就是回到過去。但顯而易見的是，這僅僅是理論上的可能，目前來看，實際上很難制造出來。

雖然廣義相對論中也不允許類空曲線的出現，但同樣的我們也可以穿越未來，利用的是引力時間膨脹效應（這一點在電影《星際穿越》中表現的非常明顯），在強引力的地方，時間流逝的會比較慢，因此我們可以在一些黑洞的附近“轉悠幾圈”，來減緩自身的時間流逝速率（當然了，自己是感覺不到的），之后再回到地球，同樣會發現，地球上已經過去了相當久遠的時間。

總的來說，什么“速度達到光速，時間靜止；速度超越光速，時間就會倒流”，只是一個錯誤的認知而已。因此，關于“超越光速就能回到過去”的說法，就是一個謠言而已。