愛因斯坦的狹義相對論把光速定位在每秒186,000英里（每秒300,000千米），并把它作為宇宙的速度極限?？墒悄承┭芯咳藛T卻認(rèn)為，他們可能已經(jīng)打破了這個極限，然而其含意卻是離奇古怪令人費(fèi)解的。
一些物理學(xué)家宣布，他們發(fā)現(xiàn)了稱為中微子的亞原子粒子，其運(yùn)動的速度超過了光速，這似乎是愛因斯坦狹義相對論所確定的宇宙速度極限的一個例外情況。
愛因斯坦在1905年提出的理論，描述了運(yùn)動的相對性，尤其是對任何接近光速物體的運(yùn)動。當(dāng)時，人們認(rèn)為，光波就像聲波、海浪的水波或沖擊波一樣，它們的運(yùn)行必須穿過介質(zhì)?？墒菍τ诠?，與其說是通過空氣、水或是大地，他們認(rèn)為還不如說通過了一種比空氣還要無形無蹤而彌漫于宇宙之間稱為“以太”的介質(zhì)。
科學(xué)家們一直認(rèn)為對于那些在“以太”中靜止的對象，物理規(guī)律是不同的，可是如果采用合適的實(shí)驗(yàn)，有可能在“以太”中真正地找到靜止，據(jù)哈佛大學(xué)科學(xué)史和物理學(xué)教授，彼得·蓋利森（Peter Galison）所說。
“可是愛因斯坦卻擺脫了這種學(xué)說，”蓋利森說?！笆澜缟蠜]有與‘我是真正地處于靜止’ 聲明相匹配的物理性質(zhì)。“那就是狹義相對論所要陳述的觀點(diǎn)?！?/p>
換句話說，物理性質(zhì)對于我來說都是一樣，不管我是騎在自行車上，還是坐在公園里的長椅上。然而，狹義相對論，它并不適用于有加速度的運(yùn)動。愛因斯坦在他后來的廣義相對論中去處理這個問題。
狹義相對論也奠基于它的第二個假設(shè)：他所設(shè)定的真空中光速為每秒186,000英里（每秒300,000千米）有它的特殊地位。愛因斯坦假定，相對于每一個觀察者，無論這個觀察者以怎樣的速度在運(yùn)動，光總是以相同的速度在運(yùn)動著，而與觀察者的速度無關(guān)，蓋利森解釋道。
所以，如果你乘上一輛速度夠快的車子，從理論上來講，你可以趕上一顆已經(jīng)射出的子彈，可是你永遠(yuǎn)無法趕上光，甚至不能減低光脈沖的視速度，而與你是面向著光脈沖駕駛或是背離著光脈沖駕駛無關(guān)。
終極的速度極限
根據(jù)愛因斯坦的理論，光的速度變成了一種終極的速度限制。事實(shí)上，對象具有質(zhì)量，根據(jù)愛因斯坦的理論，不管是人們的汽車，還是中微子，都不可能達(dá)到光的速度，因?yàn)樗鼈円@樣做就需要無限大的能量。
一些實(shí)驗(yàn)已經(jīng)出現(xiàn)了玩弄光速的游戲，可是他們所得到效果都是虛幻的。根據(jù)蓋利森的意見，光可以通過不同的介質(zhì)運(yùn)行，如在通過冷凍的納氣時，光的速度實(shí)質(zhì)上變慢了。然而這是因?yàn)楣饩€在運(yùn)行介質(zhì)里的原子之間時，會反復(fù)地反彈。他說，但在與原子相互作用之時，光仍然以每秒186,000英里（每秒30,000千米）的速度運(yùn)動。
聲稱可能把光速增加到超過每秒186,000英里（每秒300,000千米），同樣也是虛幻的，蓋利森說。
蓋利森采用了一個假設(shè)來解釋這個問題。如果你把一個激光指示器照射到月球表面，然后搖動你的手腕去橫掃它的表面，那是不是就意味著亮點(diǎn)橫跨月球表面的速度要比光速還要快？其實(shí)不是這樣，這是因?yàn)榇藭r并沒有什么實(shí)際的東西真正地橫跨了月球的表面——亮點(diǎn)不是一個實(shí)體，它僅僅是擊中月球表面激光束里的一系列光子。
“100多年來，人們已經(jīng)使用過那些或者更加復(fù)雜的悖論，試圖來說，‘好吧，這樣的方法是不是可以說明了已經(jīng)超過了光速？” 蓋利森說。 “他們通常的試驗(yàn)結(jié)果都涉及加速度運(yùn)動，有些事情并不是真正的對象” ——就像那激光指示器所產(chǎn)生的亮點(diǎn)—— “或者需要無限大的能量?！睋Q句話說，這些都是欺騙。
在實(shí)驗(yàn)室中，研究人員可以在光線傳播通過空間時，對光的波峰稍作調(diào)整來造成發(fā)送光線的速度比極限的速度限制更快的印象。然而，實(shí)際上這樣并不能增加電磁信息的傳播速度 ——電磁信息是靠波幅整體的形狀來傳遞的。
鐵板一塊的理論？
自從愛因斯坦提出狹義相對論以來，這個理論和其把特殊地位賦給了光速，已經(jīng)鐵證如山。
到現(xiàn)在為止，在瑞士的歐洲原子核研究委員會的實(shí)驗(yàn)室里從事OPERA實(shí)驗(yàn)工作的科學(xué)家在意大利的地下室里發(fā)射了長度為454英里（730公里）的中微子流，并計(jì)算出它們完成行程的速度。令人震驚的是，中微子出現(xiàn)了以1秒鐘里的10億分之60擊敗了光速的試驗(yàn)結(jié)果。這一發(fā)現(xiàn)似乎完全違反了106年來的物理學(xué)。
“到現(xiàn)在為止，狹義相對論已經(jīng)出色地通過了100多年的測試，這就是為什么OPERA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果會如此地令人吃驚和使人感到意外?！?在圣巴巴拉的加州大學(xué)物理學(xué)助理教授本·蒙雷阿爾（Ben Monreal）說。
如果OPERA實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)取得了成功，其影響更讓人刮目相看。根據(jù)狹義相對論，如果有什么東西比光速旅行得更快，它就會把時間向后推移。這個命題可能會與“原因領(lǐng)先于結(jié)果”的基本規(guī)則，即因果關(guān)系相抵觸。
“很多物理學(xué)家都不為這些斷言所動的原因在于它可以使因果關(guān)系本身很成問題，” 蓋利森說。換句話說，它提出了時間旅行的前景。
還有一個問題，愛因斯坦引進(jìn)光速c作為一個數(shù)學(xué)常數(shù)，如果中微子確實(shí)可以超過光速的話，那么，光速c就會失去它的特殊地位，從而引發(fā)了在物理學(xué)的領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生一系列問題，如著名的公式E=mc2。
“由于所有這些原因，人們還需要額外的證據(jù)，才能論定OPERA的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否站得住腳，” 蓋利森說。
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