光速可以提升吗？如果可以，大概会是怎样的一种方法？
光速，这个宇宙中最令人着迷的常数之一，似乎是我们理解物理学的基石。我们从小就被教导，光速是恒定的，无法超越，是宇宙速度的上限。但“提升”光速，这本身就带有一种挑战物理法则的意味，听起来就像是在问“是否能让时间倒流”一样。
从我们目前最成熟的理论——爱因斯坦的狭义相对论来看，答案是：根据狭义相对论的框架，我们无法“提升”光速本身。 光速（真空中的光速，通常用 $c$ 表示，大约是每秒 299,792,458 米）不是一个速度，而是一种基本常数，它描述的是时空本身的性质，是因果律的边界。
这就像在问“我们能否让圆的周长和直径的比例（$pi$）变大或变小”一样。$pi$ 不是一个可以被“改变”的数字，它是一个固有的数学关系。同样，光速 $c$ 被认为是宇宙固有的属性。
那么，为什么会有人想到“提升光速”这个问题？
通常，当人们想到“提升光速”时，他们可能是在思考以下几种可能的情况，但它们并非真正意义上的“提升光速本身”：
1. 信息或物体“看起来”比光速快：
相位速度和群速度： 在某些介质中，光波的“相位速度”可以超过 $c$。相位速度是指波形（例如波峰）前进的速度。但它携带的信息或能量的速度是“群速度”，而群速度永远不会超过 $c$。这就像你在观察一个非常长的火车，如果只看一个特定的车厢（相位），它可能在你看来移动得很快，但整个火车（能量或信息）的移动速度仍然受限。
量子纠缠： 量子纠缠是一种非常奇特的现象，两个或多个粒子之间可以建立一种关联，无论它们相距多远，当一个粒子的状态被测量时，另一个粒子的状态会瞬间确定。这种“瞬间”的关联，似乎突破了光速的限制。然而，关键在于，量子纠缠本身无法用来传递信息。你无法利用这种关联来发送一个“1”或一个“0”，从而实现超光速通信。它传递的是相关性，而不是有用的数据。
宇宙膨胀： 遥远星系相对于我们的退行速度，可以通过宇宙膨胀来解释。那些离我们足够远的星系，它们退行速度可以超过光速。但这并不是星系本身在空间中以超光速移动，而是它们与我们之间的空间本身在不断膨胀。这并没有违反狭义相对论，因为它是时空本身的演变，而不是物体在时空中移动。
2. 寻找“捷径”或改变时空：
虫洞 (Wormholes)： 这是一个科幻作品中常见的概念。虫洞被认为是连接宇宙中两个遥远点的时空“隧道”。如果虫洞存在并且稳定，那么穿越虫洞旅行，可能比沿着正常的时空路径以光速旅行要快得多。但这并不是“提升光速”，而是创造了一个更短的“旅程”。虫洞的存在及其稳定性，目前仍然是高度推测性的，没有确凿的证据。
曲速引擎 (Warp Drive)： 这是另一个在科幻中流行的概念，例如《星际迷航》中的曲速引擎。其基本思想不是让飞船本身以超光速移动，而是通过在飞船前方收缩时空，在飞船后方扩张时空，从而让飞船“乘坐”一个时空泡泡前进。这样，飞船本身在局部的时空中并没有超光速，但它整体上相对于遥远的点可以以等效的超光速前进。这种想法基于广义相对论的某些解，例如阿库别瑞度规 (Alcubierre metric)，但它也面临巨大的理论和工程挑战，例如需要负能量密度物质，以及巨大的能量消耗。
那么，如果我们要“理论上”畅想一个“提升光速”的可能性，它大概会是怎样的一种方法？
考虑到目前的物理学框架，直接“提升”真空中的光速 $c$ 是极其困难的，甚至可以说是不可能的。但我们可以从改变我们与光速“互动”的方式来思考：
改变真空的性质： 光速 $c$ 是由真空的电容率（$epsilon_0$）和磁导率（$mu_0$）决定的：$c = 1 / sqrt{epsilon_0 mu_0}$。如果能够以某种方式改变这些基本常数，理论上就可以改变光速。但这需要我们能够操控真空本身的属性，而我们目前对此几乎一无所知，这涉及到量子场论和真空能等深奥的领域。
设想： 也许存在某种“高维度”的物理定律，允许在我们的三维（加上时间）空间之外，对这些真空参数进行某种“调制”。但这完全是猜测。
挑战： 即使理论上可行，如何实现对真空基本常数的操控，其难度是难以想象的。这可能需要比现有我们能理解的任何技术都更加先进和基础的物理原理。
超越狭义相对论的框架： 狭义相对论描述的是在平坦时空中物体的运动。如果存在比它更基础的理论，能够解释为什么光速是常数，并且在这种更基础的理论下，光速并非绝对的上限，那才有可能谈论“提升”。
设想：
超光速粒子或场： 也许存在我们尚未发现的粒子或场，它们本身就是以超过 $c$ 的速度在传播。例如，一些理论中提出过“超光速子”（tachyons），但它们在物理学中面临严重的因果律问题，以及与观测证据的不符。
量子引力理论： 统一了广义相对论和量子力学的量子引力理论，可能会揭示时空的更深层结构。在极端的能量尺度（如普朗克尺度）下，时空的性质可能与我们宏观感知到的不同，甚至可能出现“量子泡沫”或“微黑洞”效应，这些效应是否允许某种形式的“超光速”关联或传播，我们尚不清楚。
新的时空几何： 如果宇宙的时空结构比我们目前理解的更复杂，例如存在我们无法直接观测到的额外维度，并且在这些维度中，光速的“有效”值不同，或者存在允许超光速传播的“通道”。
总结一下，基于我们目前的科学认知：
光速 $c$ 本身，作为真空中的基本常数，是不可提升的。 它不是一个速度，而是时空结构的属性。
信息传递的速率，仍然受光速 $c$ 的限制。 任何有意义信息的传递，无论以何种方式，都不能超越光速。
“看起来”比光速快，或者“绕过”光速限制（如虫洞、曲速引擎）的想法，虽然在理论上存在一些探索空间，但它们并非真正“提升光速”，而是利用了时空的某些特性或假设。
如果未来某个革命性的物理理论颠覆了我们对时空的认知，那么“提升光速”的可能性才可能出现。但那将是一种我们目前难以想象的科学突破，其方法很可能不是简单地“加速”光，而是以一种全新的方式理解和操控宇宙的基本规律。
所以，与其说“提升光速”，不如说我们是在探索是否存在“更快的交流方式”或者“更快的旅行方式”，而这些方式可能需要我们利用现有理论尚未触及的物理现象。目前的科学前沿，更多的是在理解和利用现有物理规律的边界，而不是直接挑战它们。
从我们目前最成熟的理论——爱因斯坦的狭义相对论来看，答案是：根据狭义相对论的框架，我们无法“提升”光速本身。 光速（真空中的光速，通常用 $c$ 表示，大约是每秒 299,792,458 米）不是一个速度，而是一种基本常数，它描述的是时空本身的性质，是因果律的边界。
这就像在问“我们能否让圆的周长和直径的比例（$pi$）变大或变小”一样。$pi$ 不是一个可以被“改变”的数字，它是一个固有的数学关系。同样，光速 $c$ 被认为是宇宙固有的属性。
那么，为什么会有人想到“提升光速”这个问题？
通常，当人们想到“提升光速”时，他们可能是在思考以下几种可能的情况，但它们并非真正意义上的“提升光速本身”：
1. 信息或物体“看起来”比光速快：
相位速度和群速度： 在某些介质中，光波的“相位速度”可以超过 $c$。相位速度是指波形（例如波峰）前进的速度。但它携带的信息或能量的速度是“群速度”，而群速度永远不会超过 $c$。这就像你在观察一个非常长的火车，如果只看一个特定的车厢（相位），它可能在你看来移动得很快，但整个火车（能量或信息）的移动速度仍然受限。
量子纠缠： 量子纠缠是一种非常奇特的现象，两个或多个粒子之间可以建立一种关联，无论它们相距多远，当一个粒子的状态被测量时，另一个粒子的状态会瞬间确定。这种“瞬间”的关联，似乎突破了光速的限制。然而，关键在于，量子纠缠本身无法用来传递信息。你无法利用这种关联来发送一个“1”或一个“0”，从而实现超光速通信。它传递的是相关性，而不是有用的数据。
宇宙膨胀： 遥远星系相对于我们的退行速度，可以通过宇宙膨胀来解释。那些离我们足够远的星系，它们退行速度可以超过光速。但这并不是星系本身在空间中以超光速移动，而是它们与我们之间的空间本身在不断膨胀。这并没有违反狭义相对论，因为它是时空本身的演变，而不是物体在时空中移动。
2. 寻找“捷径”或改变时空：
虫洞 (Wormholes)： 这是一个科幻作品中常见的概念。虫洞被认为是连接宇宙中两个遥远点的时空“隧道”。如果虫洞存在并且稳定，那么穿越虫洞旅行，可能比沿着正常的时空路径以光速旅行要快得多。但这并不是“提升光速”，而是创造了一个更短的“旅程”。虫洞的存在及其稳定性，目前仍然是高度推测性的，没有确凿的证据。
曲速引擎 (Warp Drive)： 这是另一个在科幻中流行的概念，例如《星际迷航》中的曲速引擎。其基本思想不是让飞船本身以超光速移动，而是通过在飞船前方收缩时空，在飞船后方扩张时空，从而让飞船“乘坐”一个时空泡泡前进。这样，飞船本身在局部的时空中并没有超光速，但它整体上相对于遥远的点可以以等效的超光速前进。这种想法基于广义相对论的某些解，例如阿库别瑞度规 (Alcubierre metric)，但它也面临巨大的理论和工程挑战，例如需要负能量密度物质，以及巨大的能量消耗。
那么，如果我们要“理论上”畅想一个“提升光速”的可能性，它大概会是怎样的一种方法？
考虑到目前的物理学框架，直接“提升”真空中的光速 $c$ 是极其困难的，甚至可以说是不可能的。但我们可以从改变我们与光速“互动”的方式来思考：
改变真空的性质： 光速 $c$ 是由真空的电容率（$epsilon_0$）和磁导率（$mu_0$）决定的：$c = 1 / sqrt{epsilon_0 mu_0}$。如果能够以某种方式改变这些基本常数，理论上就可以改变光速。但这需要我们能够操控真空本身的属性，而我们目前对此几乎一无所知，这涉及到量子场论和真空能等深奥的领域。
设想： 也许存在某种“高维度”的物理定律，允许在我们的三维（加上时间）空间之外，对这些真空参数进行某种“调制”。但这完全是猜测。
挑战： 即使理论上可行，如何实现对真空基本常数的操控，其难度是难以想象的。这可能需要比现有我们能理解的任何技术都更加先进和基础的物理原理。
超越狭义相对论的框架： 狭义相对论描述的是在平坦时空中物体的运动。如果存在比它更基础的理论，能够解释为什么光速是常数，并且在这种更基础的理论下，光速并非绝对的上限，那才有可能谈论“提升”。
设想：
超光速粒子或场： 也许存在我们尚未发现的粒子或场，它们本身就是以超过 $c$ 的速度在传播。例如，一些理论中提出过“超光速子”（tachyons），但它们在物理学中面临严重的因果律问题，以及与观测证据的不符。
量子引力理论： 统一了广义相对论和量子力学的量子引力理论，可能会揭示时空的更深层结构。在极端的能量尺度（如普朗克尺度）下，时空的性质可能与我们宏观感知到的不同，甚至可能出现“量子泡沫”或“微黑洞”效应，这些效应是否允许某种形式的“超光速”关联或传播，我们尚不清楚。
新的时空几何： 如果宇宙的时空结构比我们目前理解的更复杂，例如存在我们无法直接观测到的额外维度，并且在这些维度中，光速的“有效”值不同，或者存在允许超光速传播的“通道”。
总结一下，基于我们目前的科学认知：
光速 $c$ 本身，作为真空中的基本常数，是不可提升的。 它不是一个速度，而是时空结构的属性。
信息传递的速率，仍然受光速 $c$ 的限制。 任何有意义信息的传递，无论以何种方式，都不能超越光速。
“看起来”比光速快，或者“绕过”光速限制（如虫洞、曲速引擎）的想法，虽然在理论上存在一些探索空间，但它们并非真正“提升光速”，而是利用了时空的某些特性或假设。
如果未来某个革命性的物理理论颠覆了我们对时空的认知，那么“提升光速”的可能性才可能出现。但那将是一种我们目前难以想象的科学突破，其方法很可能不是简单地“加速”光，而是以一种全新的方式理解和操控宇宙的基本规律。
所以，与其说“提升光速”，不如说我们是在探索是否存在“更快的交流方式”或者“更快的旅行方式”，而这些方式可能需要我们利用现有理论尚未触及的物理现象。目前的科学前沿，更多的是在理解和利用现有物理规律的边界，而不是直接挑战它们。
网友意见
我觉得提升不了。光速应该就是宇宙膨胀的速度，从大爆炸开始，这个速度应该是一直降低的，只是降低的时间尺度太大了，我们感受不到。
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