牛顿理论
咱们在日常日子中的直觉其实更接近于牛顿的理论，这理论描绘的是微观低速状态下的国际，也便是人类所日子这个标准的国际。在微观低速下，假如有个人在车上走，如下图这样的状况，车速是10m/s，人在车上行走的速度是5m/s。
那假如有一个地上的观测者，他看到的人行走速度其实应该是：10+5=15m/s。这其实很契合咱们物理直觉，在初高中时，教师教的也就这些内容。
爱因斯坦的相对论
可是这个理论在高速状态下，尤其是接近于光速的状况下就开端失效了，或者说差错会变得十分巨大。在19世纪中叶，麦克斯韦在提出闻名的麦克斯韦方程时，从这个方程就能够推导出光速，这光速对应的是一个固定值。
也便是说，光速不会遭到参考系的影响。假如你坐在车上，手里有个手电筒，这时候朝着车子运动的方向照过去，那地上观测者看到的速度其实仍是光速，而牛顿理论的出来则是光速+车速，这就彼此对立了。后来，科学家企图找许多方法来补偿这个缝隙，但都失利了。
到了1905年，26岁的爱因斯坦依据光速不变原理和相对性原理提出狭义相对论。
在这个理论中，能够推导得到光速便是物质、信息、物质传递的极限速度。那为何会这样呢?
咱们其实能够终究靠相对论来核算得到，物体运动时的动能状况，就会得到下面的方程。
其间m0是指物体的停止质量，c是光速，v则是物体的运动速度。这个方程告知咱们这么一个道理，跟着物体的运动速度加快，所需要给它加快的能量就越大，但迫临光速时，这个能量就需要无限大。其实，咱们还能够换个视点来考虑，依据相对论，物体运动的越快，质量就越大，所以要给质量大的物体加快其实更难一些，而物体接近于光速时，质量就达到了接近于无限大，那要加快当然就十分难。
那这就从另一方面代表着世界中不存在超光速现象了吗？
超光速事情
实践上，在世界中存在着许多超光速现象。那为何会这样呢？
咱们要知道的是，光速的限定是物质、信息、能量而言的。但咱们要知道的是世界不仅仅只要物质、信息和能量，还有一些其他的，比方：空间。
依照现在的干流理论，世界起源于138亿年前的一次大爆破。
在那次大爆破之后，世界的空间开端剧烈的胀大，温度开端快速的下降。其间有一段时间被称为暴胀时期。这段时期，咱们咱们能够世界当作像一粒沙子那么大，然后瞬间胀大到可观测世界那么大，可观测世界的直径是930亿光年，然后咱们再把这时的世界当作粒子沙子，然后再胀大到可观测世界那么大，整一个完好的进程世界空间变大到本来的10^30倍以上。这个胀大的速度是远远快过光速。
后来，世界进入了减速胀大的阶段，可是假如你选取恣意的一个星球作为参考系，那相对于这个星球而言，世界中大部分的空间的退行速度是比光速快的，所以空间的胀大不受光速的约束。
除了世界空间的胀大，实践上超光速的事情还有许多。
比方：量子羁绊便是一个经常被提及的超光速事情。不过，量子羁绊其实并没有违反相对论。量子羁绊其实是依据叠加态的，假如你先让它们传递信息，那就会损坏叠加态，让叠加态坍缩。一旦叠加态被损坏，那就更无法传递信息了。所以，量子羁绊其实是用来加密的，而不是用来传递信息的。
除了量子羁绊态，其实超光速的还有相速度。那相速度是什么呢？
咱们都见过水里的波涛，这种波涛其实存在着一个个环形，也称为波环。
咱们咱们能够把波环当作是两组不同传播速度的独立子波。其间波长更长一些的子波传递速度要更快一些，鄙人图中便是红点所代表的，这个子波的传递速度被叫做相速度。而波长要短一些的子波传递速度要慢一些，也便是下图中的绿点所表示出来的，这个子波的传递速度就被称为群速度。
相速度理论上是能够逾越光速的。可是这儿咱们仍是要清晰一点，那便是相速度尽管能够逾越光速，但实践上它并不传递任何信息，是不违反相对论的。
一直以来，科学家其实也一直在寻觅信息、物质、能量超光速的现象，也闹出过几回乌龙，可是一直没有找到一个违反相对论的超光速事情。
