光在真空中的传播速度约为3×1oa米/秒。它是物质运动的最高速度，能量传播的极限速度。这种理论几乎为所有的物理学家所接受。为什么呢？因为——

1905年，爱因斯坦发表的“狭义相对论”指出：光速，是一切物质运动的极限值，没有任何物质运动的速度可以超过光速。狭义相对论作为现代物理学理论基础之一，其正确性已为现有的许多实验结果所证实。

狭义相对论是从这样两个基本原理出发的：

1.相对性原理：在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中，所发生的物理现象都遵从同样的定律。

2.光速不变原理：在所有的相互作匀速直线运动的坐标系中，光在真空中的速度是不变的。

狭义相对论认为：

1.不存在一个“绝对时间”的概念，此为同时性的相对性；

2.不存在一个“绝对长度”的概念，此为长度的相对性；

3.坐标系之间变换遵循于洛伦兹变换。

狭义相对论把质量、能量和光速统一起来，如果我们能够在某种过程中使1克质量的物质消失的话，它就会释放出来8.21×1013焦耳的能量。这些能量，相当于2500吨煤燃烧所释放出来的能量，也相当于2万吨tnt炸药爆炸时所释放出来的能量！第一颗原子弹的爆炸，原子能的成功应用，都证明了质能相当性原理的正确性。

按照爱因斯坦的理论，光在真空里的速度假定已经测量得为300，000公里/秒，它将在任何情况下永远保持不变。譬如说，光顺着地球运动方向前进，会不会比逆着地球前进快一些，就象鸟儿顺风飞翔比逆风飞翔快一些那样呢？回答是：否。对光速的最精确的测定表明，无论光源如何运动，所发出的光的速度永远是不变的。

但是，光速保持为一恒定值，其结果是：

1.随着物体运动速度的增加，物体在运动方向上将会变得越来越短，直到达到光速时长度变为零为止；与此同时，物体的质量将会变得越来越大，在达到光速时质量变为无穷大。

2.随着物体运动速度的增加，运动物体上时间流逝的速率就会不断减小，在达到光速时其时间就会完全停止。

3.质量等价于一定的能量，能量也等价于一定的质量。

如此等等，许多出乎人们意料之外的现象都将发生……

在我们生活的环境里，物体都处于通常的速度下，同光速相差很远很远，因此看不出爱因斯坦所说的那些效应，而是遵循牛顿的运动定律。只有物体达到极大的运动速度时，才能察觉到爱因斯坦所预言的某些变化情况。例如，一个物体以256，000公里/秒的速度相对于我们运动时，我们对它进行测量，则其质量就会达到相对于我们静止不动时质量的2倍。

我们知道，如果给物体施加一定的能量，此能量可以变成物体运动的动能，可以变成物体发热的热能等等。按照爱因斯坦的理论，质量也可以看作能量的一种形式，这已为原子弹爆炸的质能转化所证实。在一般的情况下，物体以通常的较低速度运动，给它施加的能量可以全部变为加速度形式进入物体，使物体运动越来越快，而物体的质量丝毫不变。我们不断给物体施加能量，使物体运动速度不断增大，但是，随着速度增加而以速度形式进入物体的能量越来越少，尽管其运动速度也在不断加快，但速度提高率却不断降低。那么，施加的能量哪里去了呢？我们会发现，物体变重的速率在逐渐增大，也就是说，能量不断以质量的形式进入物体内部，转变为质量的能量则不断增加。

物体运动速度随着所施加能量增加而不断增大，当它的速度增大到接近光在真空中的速度即300，000公里/秒时，所施加的能量即几乎全部以质量形式进入物体。因此，要使物体运动速度不断增加，就必须不断给它施加能量，而在物体达到光速时，不管施加的能量多大，将全部都变成物体的质量的增加量，而物体运动速度一丝一毫都不会再增大了。这就是物体运动速度不能超过光速的原因所在。

如此看来，在我们这个宇宙中，一切物体都无法以超过光速的相对速度运动，要使物体达到光速，就要施加以无限多的能量，假如要使物体运动速度超过光速的话，那就得施加以比无限多还要多得多的能量！这是不可想象的，也是根本不可能的。因此，结论只能是：光速是一切物体运动速度的“上限”，任何物体运动速度都不可能超过光在真空中传播的速度值。

狭义相对论的正确性，似乎已经确立。但是，近二十年来，对于“光速极限”问题，还是不断有人提出异议。1962年，物理学家比兰纽克等人提出了超光速的第三类粒子的新概念。1967年，美国物理学家范伯格进一步阐述了超光速粒子的概念，并把这种粒子命名为“快子”。他认为，这种快子，在光速情况下具有无限大的能量和动量；当它失去能量时，速度就增加，直到能量降至零，速度则升至无限大。

奇异的超光速的快子在哪里呢？多年来，一些物理学家进行了实验探索，他们寻找快子的一种途径，是利用快子能够放射出契伦柯夫辐射。契伦柯夫辐射是一种电磁辐射，它是苏联物理学家契伦柯夫最先发现的。

当时，人们提出了这样的问题：一种粒子在真空中运动速度不能超过光速，那么，在其它媒质里运动速度会不会超过光速呢？

我们知道，光在任何透明物质里传播时，其传播速度都是小于在真空中的传播速度，甚至要远比300，000公里/秒小得多。如前面所述，一种透明物质的折射率越大，光从真空中以某一倾角射入该媒质时，折射角也就越大，而且在该媒质中传播的速度也就越小。将光在真空中的传播速度除以某种物质的折射率，就得到了光在该物质中的传播速度，例如，在一般的压力和温度下，几种物质的折射率和光在其中的传播速度，任何物质粒子的运动速度都不能超过光在真空中的传播速度。但是，如果一种粒子在水中以256，000公里/秒的速度运动，也就是说，它在水中的运动速度超过了光在水中的传播速度，在这样的情况下，将会发生什么现象呢？

1934年，苏联物理学家巴维尔·契伦柯夫发现：在一种透明媒质中运动速度比光快的粒子，会拖出一种蓝色的光尾来，其尾迹的角度大小取决于这个粒子在该媒质中的运动速度比光在同一媒质中的传播速度大多少。这种超光速运动的粒子所发射出来的蓝色光辐射，就被称为“契伦柯夫辐射”。1937年，苏联的另两位物理学家伊里亚·弗兰克和伊格尔·塔姆将粒子和它的蓝色光尾，同光在该媒质中的相对速度联系起来，解释了这种光尾形成原因。

一些物理学家认为，在真空中，以超光速而运动的快子也会发出光尾来。只要能探测到契伦柯夫辐射，就能够找到和证实快子的存在。为了探测快子，物理学家们还研制了一种特殊的契伦柯夫探测器，用来探测契伦柯夫辐射，测定它的强度和方向，从而计算出该粒子速度。

物理学家们甚至还描绘了快子运动的宇宙环境，它是不同于我们这个宇宙的另一种宇宙：

在我们这个宇宙里，一个物体运动速度在任何条件下都不可能超过光速。一个物体如果不运动，它的能量等于零；当它得到能量的时候，运动速度将会越来越快；而它得到的能量为无限大时，其运动就被加快到光速。这个宇宙被称之为“慢宇宙”。

在另一种宇宙里，一种粒子运动速度在任何情况下都是超光速的。这种粒子即为快子，它以无限大速度运动时，它所具有的能量为零；而它得到能量时运动就会减慢，得到的能量越大，运动速度就越低，当它得到无限大的能量之后，运动速度就会降低到光速。这个宇宙，称之为“快宇宙”。

有人认为，可能存在着一种并不违反爱因斯坦理论的快子，这种快子构成了一个不同于我们这个宇宙的“快宇宙”。

超光速粒子或快子是否存在？光速是否可以被逾越？这个问题，正期待着人们去继续探索。