光速最快，但它并不是人類的極限速度

浩瀚的宇宙充斥著無盡的奧秘，所以人類有著一個(gè)夢想，那就是能夠自由地穿梭在星際空間之中，而要實(shí)現(xiàn)這一夢想，關(guān)鍵就在于速度。

宇宙太大了，僅太陽系的半徑就達(dá)到了1光年，而太陽系不過是銀河系中數(shù)千億個(gè)恒星系中的一個(gè)而已，而像銀河系這樣的星系，在宇宙中又何止百萬千萬。所以，要在宇宙中遨游，首先要解決的一個(gè)問題就是速度，而速度的極限，宇宙早就給我們劃定了，那就是光速。沒有靜止質(zhì)量的物質(zhì)從誕生的一刻起就只能以光速進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，而具有靜止質(zhì)量的物質(zhì)則無論如何也無法達(dá)到光速，這是因?yàn)榫哂徐o止質(zhì)量的物質(zhì)在運(yùn)動(dòng)的過程中會產(chǎn)生與引力質(zhì)量等效的慣性質(zhì)量，速度越快，慣性質(zhì)量就越大。

慣性質(zhì)量增加了，要繼續(xù)提升物質(zhì)的速度就需要投入更多的能量，當(dāng)物質(zhì)的速度無限接近于光速，質(zhì)量也就趨近于無窮大，而繼續(xù)加速所需要的能量也就達(dá)到了無窮大，而宇宙中沒有無窮大的能量，所以不可能推動(dòng)具有靜止質(zhì)量的物質(zhì)達(dá)到光速。

光速是宇宙中的極限速度，這意味著不管人類未來的科技如何發(fā)展，“無限趨近于光速”就是人類的極限，而以這樣的速度沖出太陽系需要一年的時(shí)間，而去往距離地球最近的系外恒星比鄰星，則需要4年多的時(shí)間，而要離開半徑為10萬光年的銀河系則需要長達(dá)10萬年的時(shí)間。是不是很令人絕望？更絕望的還在后面。

光速的確是宇宙的極限速度，但它并不是人類的極限速度，人類真正的極限速度要比光速慢得多。

那么是什么劃定了人類的極限速度呢？這里有一個(gè)非常熟悉的名詞叫做“微波背景輻射”，它是宇宙大爆炸遺留下來的電磁波輻射，而本質(zhì)上微波背景輻射就是進(jìn)入了微波波段的光子。這些光子來源于宇宙誕生之初，因?yàn)橛钪婵臻g不斷膨脹的關(guān)系，所以進(jìn)入了微波波段，從而形成了一種微波輻射，它充斥于整個(gè)宇宙空間之中。光子是一種物質(zhì)，一種不具有靜止質(zhì)量的基本粒子，不管是宏觀物體，還是微觀物質(zhì)，在與光子發(fā)生碰撞時(shí)，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都不會產(chǎn)生任何的變化，不過這只是在一般情況下。

當(dāng)一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了一定的高度，就會與微波背景輻射的光子發(fā)生相互作用。

舉例而言，當(dāng)一個(gè)質(zhì)子以極高的速度撞上光子之后，會生成一個(gè)Π介子，而Π介子是具有靜止質(zhì)量的。根據(jù)質(zhì)能守恒定律可知，質(zhì)量不會憑空產(chǎn)生，那么這個(gè)具有靜止質(zhì)量的Π介子是從何而來的呢？是由能量轉(zhuǎn)化而來的，而為其提供能量的就是高速運(yùn)動(dòng)的那個(gè)質(zhì)子。在各種介子中，Π介子是最輕的，它的質(zhì)量為139.569MeV/c2，MeV/c2是質(zhì)量單位，1MeV/c2=1.783X10∧-36kg。Π介子雖輕，但生成一個(gè)這樣的介子所需要的能量卻不能忽略不計(jì)。

根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2可知，能量等于質(zhì)量乘以光速的平方，光速取值299792458m/s，光速的平方是一個(gè)極大的數(shù)字，所以即便是極小的質(zhì)量也對應(yīng)著極其巨大的能量。

因此，當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子與微波背景輻射的光子發(fā)生碰撞后，會生成一個(gè)Π介子，而這個(gè)介子的生成會使運(yùn)動(dòng)質(zhì)子的能量出現(xiàn)下降，能量下降了，速度就降低了，直到這個(gè)質(zhì)子的速度降低到某個(gè)臨界值之下，才能不再與微波背景輻射的光子發(fā)生相互作用，能量才不會繼續(xù)下降，而這個(gè)臨界值所對應(yīng)的能量就被稱之為“GZK極限”，而質(zhì)子的GZK極限就是5X10∧19eV。

宇宙中一切物質(zhì)的速度都受到GZK極限的制約，從宇宙射線到星際飛船，概莫能外。

所以未來人類制造的宇宙飛船一旦超過了GZK極限就會與微波背景輻射的光子發(fā)生相互作用，以致減速，直到速度降低到臨界值之下為止，而且這種相互作用除了會限制飛船的速度以外，還可能會給飛船造成損傷，所以不要去想什么光速了，GZK極限就已經(jīng)是人類所能夠達(dá)到的極限速度了。如此說來，人類進(jìn)行星際遠(yuǎn)航的希望豈不是沒有了？其實(shí)不管GZK極限是否存在，人類星際遠(yuǎn)航的希望都不能寄托在速度上，因?yàn)榧幢闶且怨馑龠\(yùn)動(dòng)，對廣袤的宇宙而言依舊太慢了。所以人類想要實(shí)現(xiàn)星際遠(yuǎn)航還得寄希望于空間本身，必須找到可以跨越空間的蟲洞。