在年“爱因斯坦奇迹年”这一年，狭义相对论的横空出世告诉我们光速是宇宙速度中的极限且恒定不变。人们测得的光速是米/秒，宇宙中所有有质量的物体都是无法超过这个速度运动的，但是人们始终不信邪，虽然现实做不到，但每天我们依旧可以看到许多试图打破光速不可超越这一结论的实验构想出现。今天小编就和大家聊聊这些思想实验为何也做不到突破光速。
1.镭射光照射月球
这些实验构想中有一个很经典的方法就是用镭射光束向月球照射。当你在0.01秒内让镭射光束横扫过整个月球表面时，这个操作是可以做到的，那月球表面的镭射光点的移动速度就会超越光速。
但是请大家仔细思考下这个场景，想象下当你站在月球上的时候你会看到什么，假设你有足够的感知能力的话，你会发现镭射光点的移动速度比发射出的镭射光束速度要快。怎么可能会有这种事呢？这是不是打破了相对论呢？
事实上这个场景里并没有任何东西是真的以超光速前进的，每一个从镭射口所发射的光子依然是以光速往月球前进的，并且它们一个接一个以光速着陆。看似一个比光速还快的光点在连续移动，这只是我们的感官错觉，实际上这个场景里并没有任何东西真的跑得比光还快，因此你仍旧做不到以超光速来发射信息。
2.用长棍代替镭射
如果我们用一根长度可以达到月球表面的棍子来取代镭射呢？当我们快速摆动手腕的时候，棍子靠近月球的末端应该就能以超光速横越过月球表面吧。很不幸的是，这个方法也不可以，我们从弹簧自由落体的实验可以知道原理，因为作用力本身的传递速度最快只能达到音速，为什么会这样呢？因为作用力需要经由一个一个原子的碰撞来传递，而且这个传递过程非常耗能，所以当你把你的能量施加在长棍一端，这个能量也未必能够传递到长棍的彼端，因此你可能在这边费了老大的劲，长棍的彼端却根本纹丝不动，所以这个方法也失败了。
3.特别的太空引擎
这个想法可能有点难以理解，假设我们设计出了一款特别的太空引擎，这个引擎可以在外太空以rpm以上的转速高扭矩远转。当这个引擎运转时，引擎的两侧会缓慢地展开两条非常细但是也非常长的奈米碳管细绳，在此转速下，当我们的奈米碳管长度展开达到公里时，细绳的末端的移动速度就会超越光速。
这个方法是可行的吗？显然是否定的，为什么呢？因为在自然界中任何做圆周运动的物体都必须要有一个向心力。举个例子，当你用一根绳子系住一个小球转圈圈时你就感受得到这个力的效果。条件一定的情况下，向心力的大小与物体速度的平方成正比，你转动这个小球时，你转动的速度越快，到达一定程度后绳子就断掉了。假设你的小球重1kg，那么这个小球要是想要达到99%的光速，它受到的向心力将会达到可怕的万牛顿，相当于只成年大象的重量，有什么材料可以受得了这么大的力呢？
懂得人可能知道，奈米碳管真的非常坚韧，只需要将奈米碳管的直径加到8cm就足以承受这么大的力道了。但是现在问题来了，这条碳管每增加不到1cm的长度就会导致末端增加1kg的质量，这样你就会需要一个更加粗的奈米碳管来支持增加的向心力了。尤其是在引擎的基座位置，纳米碳管的直径就会让你怀疑人生，经过初步计算，基本上距离末梢30公尺处的碳管直径就已经与目前可观测宇宙的宽度相等了，达到了10^27m次方级别。
这是一个让人疯狂的长度，但这依然不是最糟糕的，我们知道物体都是具有惯性的，想要让物体加速，那代表需要持续的输入能量，事实上把1克物质加速到99%光速所需要的能量在数值上就要超过万，因此奈米碳管的直径又要增加。不止如此，当末梢速度想继续提升1%达到光速时，这个过程则需要无限大的能量。
既然是思想实验，那就假设我们有无限的能量，也做出了这个让人难以置信的奇怪引擎，也找到了比奈米碳管更加坚韧的材料，那我们是否可以做到让绳子末梢跑得比光还快呢？答案告诉大家，依旧不可能，因为还有一个难以克服的问题，那就是电磁力。
因为无论什么绳子，其物理本质不会变，它总会是依靠电磁力连接起来的，电磁力是组成物质的粒子的微小电荷之间的吸引力，而电磁力又是借由光子所展现的，所以每个物体被另一个物体所吸引都是通过光子的交换做到的，而我们的光子本身又是以光速在运动的。所以即使这个思想实验的设备与条件都不可思议地满足了，我们依旧无法让这个设备的任何一个部分超过光速。因为这些将所有东西固定在一起的带电粒子最多也只能够能够以光速运动。
所以，在宇宙中，光速确实是最快的速度，任何有质量的物体，哪怕是在思想实验中也无法让它突破光速。所以相对论到今天依旧是物理学的基石，暂时还是不可撼动的权威理论，期待未来。
