愛因斯坦狹義相對論的原則之一是：沒有什么能比真空中的光速更快。光速被認(rèn)為是萬物的通用速度極限，科學(xué)界大都接受這一規(guī)定。但對于科學(xué)而言，總會(huì)有一些敢于突破的科研人員跳出已有的視角，試圖去反駁、修正一些科學(xué)理論，或者至少找到其中的一個(gè)漏洞。光速也不例外。

光在真空中的傳播速度約為每秒 299,792 公里（每秒 186,282 英里）。2011 年 9 月，從事檢測中微子振蕩項(xiàng)目(OPERA)的物理學(xué)家在科學(xué)界掀起了一股狂潮，他們的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，稱為中微子的亞原子粒子從瑞士日內(nèi)瓦附近的歐洲核子研究中心（CERN）傳播到意大利拉奎拉附近的格蘭薩索國家實(shí)驗(yàn)室，比光提前大約 60 納秒到達(dá)。關(guān)于這些中微子如何真正打破光速，或者是有什么錯(cuò)誤導(dǎo)致不可能的結(jié)果，各種想法比比皆是。最后，人們發(fā)現(xiàn)是包括電纜松動(dòng)在內(nèi)的這些設(shè)備問題導(dǎo)致了這一實(shí)驗(yàn)結(jié)果，因此，這一結(jié)論最終因?yàn)閷?shí)驗(yàn)的不可靠性而不被認(rèn)可。因此，沒有必要推翻愛因斯坦的理論。

其他研究人員正試圖修正規(guī)則，而不是打破規(guī)則。事實(shí)上，彎曲時(shí)空是解釋如何實(shí)現(xiàn)超光速太空旅行的一種理論。這個(gè)理論認(rèn)為，時(shí)空可以在宇宙飛船的前方收縮，在飛船后方擴(kuò)張，而飛船將在一個(gè)本身運(yùn)動(dòng)速度超過光速的曲率氣泡中保持靜止。這個(gè)概念最初是由墨西哥理論物理學(xué)家米格爾·阿爾庫比耶爾（Miguel Alcubierre）在1994年提出的，這在理論上是可能的，但需要宇宙量級(jí)的負(fù)能量來為這種現(xiàn)象提供動(dòng)力。后來，該理論被改進(jìn)為需要行星量級(jí)的負(fù)能量，然后再次被改進(jìn)為需要旅行者 1 號(hào)太空探測器量級(jí)的負(fù)能量。不幸的是，負(fù)能量必須來自難以獲得的奇異物質(zhì)，而我們目前只能在實(shí)驗(yàn)室里對曲率驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行微型實(shí)驗(yàn)。這些理論背后的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)是相對論定律，所以從理論上講，它不會(huì)違反規(guī)則。如果這項(xiàng)技術(shù)真的存在的話，它也可以用于比光速更慢的飛行，但比我們現(xiàn)在的速度快得多，這可能更實(shí)用。

太空旅行只是達(dá)到或超過光速的可能應(yīng)用之一。一些科學(xué)家正致力于實(shí)現(xiàn)超光速的目標(biāo)，為了以更快的速度傳輸數(shù)據(jù)。下面將介紹當(dāng)前的數(shù)據(jù)傳輸速度和超光速信息的潛力。

數(shù)據(jù)能夠以光速傳播嗎？

目前，我們的大部分?jǐn)?shù)據(jù)都通過銅線或光纜傳輸。即使我們通過手機(jī)以無線電波發(fā)送數(shù)據(jù)，無線電波也是以光速傳輸，數(shù)據(jù)最終也會(huì)在某個(gè)時(shí)候進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)的有線網(wǎng)絡(luò)傳輸。長途信息傳輸最常用的兩種銅線是雙絞線（最初用于電話，后來用于撥號(hào)上網(wǎng)和 DSL）和同軸電纜（最初用于有線電視，后來用于互聯(lián)網(wǎng)和電話）。這兩者中同軸電纜的速度更快。但比同軸電纜更快的是光纜。光纜不是使用銅纜以電信號(hào)的形式傳輸數(shù)據(jù)，而是以光脈沖的形式傳輸數(shù)據(jù)。

上面關(guān)于光速的說法中“真空中”一詞很重要。通過光纖的光速?zèng)]有通過真空的光速快。光在任何介質(zhì)中的移動(dòng)速度都慢于我們所熟知的光速這一基本物理常數(shù)。通過空氣時(shí)，兩者之間的差異可以忽略不計(jì)，但通過其他介質(zhì)（包括構(gòu)成大多數(shù)光纜核心的玻璃）光速會(huì)大大減慢。介質(zhì)的折射率是真空中的光速除以介質(zhì)中的光速。因此，如果你知道其中兩個(gè)數(shù)字，就可以計(jì)算出另一個(gè)。玻璃的折射率在1.5左右。如果將光速（大約每秒300,000公里，或每秒186,411英里）除以這個(gè)數(shù)字，則得到每秒約200,000公里（124,274英里），這是光穿過玻璃的近似速度。一些光纖電纜由塑料制成，塑料的折射率更高，因此速度更低。