人類第一本提出時空穿越的小說是英國作家赫伯特喬治威爾斯所創造的中篇小說——時間機器，首次出版于1895年。這個作品講述時間旅行者發明了一種機器，其能夠在時間維度上任意馳騁于過去和未來，而當它來到未來的時候，閃現在他面前的是一副奇異恐怖的景象。這說明人們對于時空穿梭還是帶有一定的恐懼感，而在事實上來說，有這種恐懼感很對，因為提到跟時間相關的東西，那是相當細思極恐，咱們前面說的一個物體的運動速度越快，它的時間流逝速度就會越慢，這句話本身還是沒有問題的。

科學家們曾經做過一個實驗，那就是讓一架飛機升空及飛行方向與地球的自轉方向完全相反，而飛行速度約等于地球自轉的速度。科學家們在飛機上與地面上各放置了一個銫原子鐘，就是一種精確到夸張的計時工具。當一段時間過后飛機落地，飛機上的銫原子鐘確實要走得更慢一些，這個時候，可能就有人會產生疑問了，既然一個物體的運動速度越快，確實時間會過得越慢，那當一個物體的速度接近光速的時候，時間不就成功暫停住了嗎？而且運動都是有坐標系的呀，你比如說火車的速度是300，而我坐在火車之上，突然向前加速奔跑，相對于地面，我的速度就是300，再加上自己奔跑的速度，這樣我的速度就超過了300，光速不也是一樣嗎？只要一件交通工具達到了光速，跟火車一樣，我在上面奔跑。那么我的速度相對于地面來說就已經超越了光速，不是嗎？

如果這么想，你就太天真了，細思極恐的世界就此開啟。因為在這個宇宙當中有一個客觀的現象存在，叫做光速不變。單聽名詞是不是不明白什么意思，這個現象非常非常的詭異，是一個典型的反邏輯現象，甚至無視了參考系。咱們還是拿剛才的火車舉例子，我坐在一個時速300的火車上，旁邊有一輛時速310的火車。并駕齊驅，如果我們兩個互為參考系的話，那么坐在這輛稍慢火車上的我看到的景象就是旁邊這輛速度稍快的火車正以十公里每小時的速度緩慢的超越我。之所以會有這樣的現象，是因為參考系不同，但光就不一樣，我所坐的這輛稍慢的列車提速了，無限的接近光速，跟光速只有一點點的差距，旁邊稍快的火車呢，直接換成了一束光，那么還是以我們彼此作為參考系的話，坐在稍慢火車上的我看到的。應該是什么樣的呢？如果按照常理和常識來說，應該是那束光以無限緩慢的速度慢慢的遠離，因為我的速度只比他慢一點點呢。

可是事實情況是什么呢？事實情況是這束光轉瞬即逝，以每秒30萬公里的速度直接超越了我。有些人說，你胡說什么呢？你的速度不是只比他慢一點點嗎？對，但這就是一種匪夷所思的客觀存在的現象及在任何慣性參考系當中進行觀察，光在真空之中的傳播速度相當于觀測者都是一個常數，不隨光源和觀測者所在的參考系相對的運動而改變。簡單來說，我的速度無限接近光速，一束光迎面向我照來，我和他的相對速度并不是兩倍光速，在我的觀測之下，他就是正常的光速，而他跟我并駕齊驅，在我的觀測看來，他不是比我快一點點，而同樣還是正常的光速，是不是反常識又難以理解呢？這個光速不變原理人類是怎么發現的呢？那就是宇宙當中的光，無論離我們多遠。至于我們對向而行還是與我們并肩行駛，不管怎么運動，以什么方向到來的光，在地球上觀測，其速度都是一個常數，是恒定不變的。

這回你明白為什么我們永遠也沒有辦法超過光速，讓時光倒流了吧？既然已經講到這兒了，那我就更加深入一點，給你講一個更加令人毛骨悚然的科學猜想。耐心聽完這一段，知識同樣很顛覆。首先來說，光同樣是一種波，他的某一些特性與水波還有一些。生活當中常見的波極為相似，咱們就以水波舉例。假如你坐在水邊，一個固定的頻率和力度拍水，那就會有一圈又一圈非常均衡的水波不斷的向外擴散。而這種機械波有一個特性，那就是其在介質中的傳播速度只由介質本身的性質決定，跟其他都無關。簡單來說，你拍得很快，拍得很重，波的傳遞速度也是固定的，甚至你邊走邊跳邊拍，水波的移動速度都是固定的，而如果想要讓波不發生變化只有一種方法，要不然換一個介質，如果介質不變，你就需要與介質產生相對運動，而這種變化叫做伽利略變換。這種水波的特性同樣適用于光，因為光本身也是一種電磁波，也具有這些特性。既然光也是一種波，那他的運動應該也借助了某一種介質。

來源: 科技觀察員小唐