火箭有没有光那么快?
理论上讲,宇宙中一切具有质量的物体都不能达到或者超过光速;光速是宇宙中的极限速度。虽然从狭义相对论方程的数学形式上说让质量无限大或者速度超过光速是可能的,但是从物理意义上来说这样是行不通的。要想让一个具有质量的物体质点速度达到光速,则需要能量无穷大,这是无法实现的。
火箭从地球表面升空,要不断克服地球引力,初速度不能太大,所以火箭在升空过程中其速度会不断增加,当达到每秒7.9公里的第一宇宙速度时,可以在地面附近环绕地球运行;达到每秒11.2公里的第二宇宙速度时,可以飞离地球的引力约束而绕太阳运行;达到每秒16.7公里的第三宇宙速度时,可以飞出太阳系。实际中火箭的最大速度约为地球第二宇宙速度的数量级,比光速小得多。
相对论认为速度是相对的,因此可以认为搭乘一束光之后,光相对于自身的速度为零,此时发射一飞船便可能让飞船超过光速。但这个说法实际上是站不住脚的,因为任何高速运动都不能超过光速,而静止的光在自身中又是不可能发射运动物体的;即便发射了高速运动的物体也无法相对于光进行测量。
引力波的速度也是光速,目前LIGO已经观测到了多次的引力波事件。在狭义相对论中光速和超光速在不同的惯性系中可以相互转换,所以如果存在超光速粒子,那么它应该等效于低速光子,我们观测低速传播的光子是完全可能的。但事实上我们从未观测到过低速的光子,这表明光子的速度不可能改变。中微子也进行了高速度的观测,2011年欧洲格拉布朗峰附近的奥佩罗库实验探测到来源于CERN的中微子,其速度略高于光速。但这一结果后来又被新的实验否定,中微子的速度也被严格限制在光速以下。