引力为什么不能超过光速

关于这个问题，我觉得要从引力的本质说起。关于引力，也就是说为什么苹果会落到地面上的现象。最早亚里士多德提出了一套我们现在看起来还蛮搞笑的理论。不过，后来牛顿提出了一套解决方案。这也就是大名鼎鼎的万有引力定律。从这个定律当中，我们知道引力和物体的质量成正比，和距离的平方成反比。

在牛顿在这套体系里，牛顿假设了空间和时间是独立的，并且是刚性的，意思是，每个人的一厘米，一秒钟都是一样的，和运动无关，这也被称为牛顿的绝对时空观。

这样的时空观，就会涉及到一个问题，那就是引力的本质是什么？牛顿认为，引力是一种超距作用，意思是瞬间实时的传递，说白了就是，如果太阳突然间消失了，地球就会立马沿着轨道的切线飞出轨道。至于为什么引力就是一种超距作用，牛顿也无法解释。

这之后，爱因斯坦提出了自己的不同看法，他认为，时间和空间是可以统一起来看的，并称为时空。而引力的本质，就是是时空的弯曲。

具体来说就是，在爱因斯坦的相对论中，时间和空间并不是刚性的，而是可以弯曲的，弯曲的程度取决运动状态和质量。

著名的物理学家惠勒就曾经这么总结过:

物质告诉时空如何弯曲，时空告诉物质如何运动。

就拿太阳系来说，太阳压弯了周围的时空，而地球以及各个行星呢？它们其实都时沿着时空的测地线在运动，测地线其实就是三维时空中两点之间的最短距离。如果放到二维平面上，就是一条直线。因此，地球之所以绕着太阳转，是因为时空的扭曲的结果。

同理，光之所以无法从黑洞中逃脱出来，就是因为黑洞严重扭曲的时空。

而爱因斯坦是所以可以统一”时间“和”空间“，其实是通过光速不变原理和伽利略变换推导而来。狭义相对论告诉我们，光速时时空的特殊属性，它描述了任意两个时间之间的时空距离。

如果拿太阳系作为一个例子，太阳如何突然间消失了，地球并不会立刻沿着轨道的切线方向飞出去，这是以为时空距离的存在，信息会以光速的形式传播，这需要8分20秒后，地球被时空”告知“该沿着切线方向飞出去了。

所以，由于引力的本质是时空的弯曲，所以它也同样受到的光速不变原理的约束。

而光速不变原理约束的是信息，物质，能量的传递。目前来看，爱因斯坦对于引力本质的解释是主流科学界的主流认同。当然，还有人提出了”引力子“理论，不过这个理论和实际观测存在较大的误差，因此并没有被广泛接受。但即使是再”引力子“的理论当中，也不可能出现超光速的情况，粒子物理标准模型中，只有静止质量为零的粒子才能够达到光速，但不能超光速。也就是说，不仅是引力，四大作用力的电磁力，强相互作用力，弱相互作用力都无法超光速传递。

所以，总结一下，牛顿对于引力的认识，他认为引力是超距作用，也就是说可以超光速。但是目前主流的看法认为，引力的本质是时空的弯曲，因此引力是无法超过光速的。

其他超光速的现象

其实很一些超光速的现象存在。最常见的就是空间膨胀的速度。首先，我们要搞清楚，空间是如何膨胀的，如果我们拿一个面包来举例子，拿空间的膨胀其实就是面包整体变大，各处的成比例的膨胀。

而在宇宙大爆炸之初，空间就发生了剧烈的膨胀，被我们称为大暴胀。在宇宙大爆炸之后的10^-36 秒到10^-32秒内，宇宙发生了100次加倍，膨胀为原来的的10^30倍。要知道可观测宇宙的直径是930亿光年，这个膨胀的效果，就好比把一粒沙子放大到可观测宇宙那么大，然后再把可观测宇宙看成像一粒沙子那么大，再膨胀到可观测宇宙那么大。而这一切仅仅发生在不到一秒钟内，远远超过了光速。

除了宇宙大爆炸之初，目前宇宙一些地方的膨胀速度也远远超过了光速，而且根据1998年两个科学小组对于1a型超新星的观测结果来看，宇宙竟然还在加速膨胀。其实得出这样的结果科学家也很无奈，于是，不得不假设存在暗能量来解释，暗能量对于宇宙空间的作用正好和引力相反，提供的是一种排斥力。

所以，虽然引力无法超过光速，但事实上，是存在超光速的现象的。