在接近光速的車上奔跑，能超越光速嗎？（圖片來源：Adobe Stock）
光速一直是科學家們的夢想，這麼多年來，我們一直沒有放棄對它的探索。在這個浩渺的宇宙之中，可是有著192億光年的範圍，我們只有達到光速才能夠真正的進行宇宙間的航行。但是，愛因斯坦的相對論告訴我們，光速是我們三維宇宙的極限速度，任何事物都不能達到光速。後世的科學家都試圖做出一些挑戰，已故物理學家霍金在我的宇宙觀裡面提出過一個實驗，假如一個小女孩在一輛接近光速的列車上奔跑，那麼她是否能夠超越光速？
霍金的這個實驗表面上看起來很普通，但實際上卻包含了許多複雜的科學知識。愛因斯坦的相對論裡面解釋到，物體在逐漸加速接近光速的過程中它會產生極其巨大的能量，但是又由於質能轉換定律，如此強大的能量將會轉化為巨大的質量。所以物體在接近光速的過程中它的體積將會變得非常巨大，正是因為它極其巨大的質量，所以它無法超越或者達到光速。
但是假設環繞地球建議一圈鐵軌，這個軌道上的摩擦力是趨近於零的。又假設有一輛可以無限加速度的列車，這輛列車在摩擦力趨近於零的狀態下，環繞地球一直做著加速運動。那麼列車將會速度越來越快，直到接近光速。列車的體積可能會越來越大，由於它的超速度運行，在接近光速的過程中，它甚至有可能會帶出地球的引力。但是就在它速度達到極限的那一刻，列車裡面有一個小女孩朝著列車前進的方向奔跑，那麼請問她的速度加上列車的速度，是否已經超越了光速？
理論上來說，無限的加速度會使得列車非常趨近於光速，兩者只相隔一線。小女孩在列車接近光速的基礎上再添加了一個速度，她很有可能打破光速的限制。但是實際結果卻是她無法超越光速，首先，列車的速度與小女孩的速度將是分開進行的，雖然她們兩個速度方向一致，但是並不會疊加。
另外，即使她將要接近光速，但是很可能會出現波粒二象限現象，列車和小女孩都可能會瓦解成粒子狀態，沒有了一個具體的狀態又怎麼能夠產生速度呢？最後一點，宇宙其實是有的自我保護機制的一個有機整體，為了保證系統的有序運行，它會阻止這種打破規則的事情出現。就好像時間穿越領域的外祖父悖論，空間領域的蟲洞輻射坍縮理論。
宇宙遠比我們想像的要複雜，人類現有的科技和理論知識對於宇宙來說實在是太渺小了，關於光速時間和空間，這都是未來人類將要面對的最直觀的難題。不過相信隨著時間的發展，人類技術爆炸的步伐不會停止，或許有一天我們真的能夠破解出時間空間和光速的奧秘。
責任編輯:亮宇
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