光速和超光速，是我做科普的時(shí)候經(jīng)常碰到的問題。按照愛因斯坦的相對(duì)論，速度越快，時(shí)間就越慢。當(dāng)速度無限接近光速時(shí)，時(shí)間就趨于停止。那么是不是意味著，如果一個(gè)物體以超光速飛行，時(shí)間就會(huì)倒流了呢？

邏輯上分析，好像真的如此，畢竟剛才說了，速度越快時(shí)間就越慢，當(dāng)速度達(dá)到光速時(shí)間就停止了，那么如果超過了光速，時(shí)間自然就會(huì)倒流。

不過，答案并非如此簡(jiǎn)單。

首先，從數(shù)學(xué)上分析，時(shí)間倒流是可行的，所謂的“負(fù)時(shí)間”在數(shù)學(xué)上是存在的。但是這是不是意味著“超光速就等同于時(shí)間倒流”呢？

如果時(shí)間倒流了，就意味著因果律就不成立了。所以，問題就演化為：“因果”真的可以顛倒過來嗎？

多數(shù)人會(huì)斬釘截鐵地回答：不可以！不過這在普通人眼里很簡(jiǎn)單的問題，對(duì)于科學(xué)家們來講，其實(shí)他們并不完全知道問題的答案，科學(xué)家們當(dāng)然不能像普通吃瓜群眾那樣單憑自己喜好和感覺下結(jié)論，他們更需要證據(jù)。

下面來具體分析一下到底怎么回事。

首先一個(gè)問題：什么是超光速？

這個(gè)看似無厘頭的問題，其實(shí)并不簡(jiǎn)單。我們平時(shí)會(huì)經(jīng)常這么說“超光速是行不通的”，其實(shí)這句話并不嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)?strong>大自然本身其實(shí)并不反對(duì)是否超過光速，大自然一點(diǎn)也不在意速度到底是多少，有本事你隨便超光速，大自然都無所謂。

何況，真的存在超光速現(xiàn)象，比如說宇宙膨脹速度，還有量子糾纏的速度，雖然這兩種速度目前普遍被認(rèn)為并不傳遞任何信息，但我們可以利用這兩種“超光速”現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)“間接超光速”。

無論怎樣，“光速限制”是有前提的，這個(gè)前提就是：就有質(zhì)量或者信息的物體在真空中的速度不能超過光速，其實(shí)這也是愛因斯坦的狹義相對(duì)論表達(dá)的思想。

不過相對(duì)論也不是完美的，不是無所不能的。比如說，相對(duì)論并不能解釋“快子”的存在，快子，被認(rèn)為是只能以超光速的速度飛行的粒子。雖然快子目前更多的只是假想概念，很多科學(xué)家并不相信快子真的存在，但是考慮到理論物理本身就是從研究假想概念開始的，所以我們并不能完全否定快子的存在。

先不說快子是不是真的存在，我們就來假定如果一個(gè)物體的速度超過了光速，來分析一下時(shí)間是否會(huì)倒流。

如果從數(shù)學(xué)公式上來分析，當(dāng)物體的速度超過光速時(shí)，公式得到的答案就是一個(gè)虛數(shù)，而虛數(shù)被認(rèn)為是沒有現(xiàn)實(shí)意義的，這也是為什么說愛因斯坦的相對(duì)論公式中不允許出現(xiàn)超光速的現(xiàn)象。

問題是，虛數(shù)真的沒有任何現(xiàn)實(shí)意義嗎？

除了愛因斯坦的相對(duì)論之外，其他科學(xué)家，比如說托爾曼也曾經(jīng)推導(dǎo)出來關(guān)于速度與時(shí)間的關(guān)系公式，可以看做是相對(duì)論公式的升華版，能夠推導(dǎo)出這樣的結(jié)果：當(dāng)速度超過光速時(shí)，得到的時(shí)間就是一個(gè)負(fù)數(shù)，也就是“負(fù)時(shí)間”。

我們都知道，現(xiàn)實(shí)世界里時(shí)間只有一個(gè)方向，那就是永遠(yuǎn)向前，這種時(shí)間流逝方向可以理解為“正時(shí)間”，那么“負(fù)時(shí)間”意味著什么呢？

我們的現(xiàn)實(shí)世界有“因果”，那么，負(fù)時(shí)間流逝就意味著“反因果”，當(dāng)然，對(duì)于“反因果”的概念，并不是所有物理學(xué)家都相信。這也并不奇怪，因?yàn)閷?duì)于理論物理來講，從來就沒有一個(gè)理論讓所有人都認(rèn)同。

什么是“反因果”呢？

按照愛因斯坦的狹義相對(duì)論，如果物體或者信息的速度超過光速，那么“果”就會(huì)在“因”發(fā)生之前發(fā)生。比如說，你想給我發(fā)送一條信息，你還沒發(fā)送呢，我就接收到了你的信息，顯然這種情況違反了“因果律”，也就是“反因果”。

不要以為“反因果”完全是無厘頭的概念，事實(shí)上已經(jīng)有科學(xué)研究小組在做這方面的實(shí)驗(yàn)了，只是還沒有明確結(jié)果。

如果具體理解“反因果”呢？

從科學(xué)層面來講，科學(xué)家們把兩個(gè)事件（因，果）的時(shí)空距離就像是空間那樣，這兩個(gè)時(shí)間都在“未來光錐”。說白了，時(shí)間就像是空間那樣，我們可以回到過去，在這種情況下“果”完全有可能比“因”更早出現(xiàn)。

這也就意味著：你的“未來光錐”可能就是回到你自己的過去！這就像是把圖中的光錐折疊起來，以“現(xiàn)在”為折疊平面，把未來和過去折疊在一起。

當(dāng)然，超光速并不是折疊光錐的唯一假設(shè)方法， 還有其他方法，比如說負(fù)能量或者蟲洞。

甚至愛因斯坦本人，也曾把超光速傳遞信息的方式稱為“快子電話”，利用這種電話可以給過去發(fā)送信息，不過果真如此的話，有可能引發(fā)因果關(guān)系悖論，比如說“祖父悖論”，其實(shí)這也表明了相對(duì)論也無法詮釋因果關(guān)系上的悖論。

由此我們可以得出這樣的結(jié)論：如果一個(gè)物體的速度超過光速，在數(shù)學(xué)上就會(huì)呈現(xiàn)“負(fù)時(shí)間”流逝。這就意味著，超光速會(huì)破話因果律，導(dǎo)致“反因果”。

但最大的問題就是：反因果和時(shí)間倒流理論在現(xiàn)實(shí)中真的成立嗎？

很明顯的一點(diǎn)是，反因果和時(shí)間倒流在愛因斯坦的相對(duì)論體系下是行不通的。但我們的思維也不能完全被相對(duì)論束縛住，有時(shí)候我們需要擺脫相對(duì)論的束縛，放飛我們的思想，解讀一下其他科學(xué)家的觀點(diǎn)。

比如說，著名物理學(xué)家，諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主費(fèi)曼就是“反因果”理論的支持者。具體來講，費(fèi)曼支持的反因果理論是這樣的。

反物質(zhì)，大家肯定都聽說過，任何微觀粒子都有相應(yīng)的反粒子存在，比如說電子的反粒子就是正電子，兩者除了電荷相反之外，其他都是相同的。電子和正電子，也就是反電子相遇瞬間就會(huì)發(fā)生湮滅，釋放出高能光子。

但是，你有沒有想過這種問題：物質(zhì)與反物質(zhì)相遇為什么會(huì)發(fā)生湮滅呢？?jī)烧邽槭裁淳筒荒堋昂推焦蔡帯蹦兀?/p>

物理學(xué)家費(fèi)曼的解釋讓我們眼前一亮，極大開拓了我們的思路：實(shí)際上物質(zhì)與反物質(zhì)并沒有湮滅，因?yàn)槲镔|(zhì)與反物質(zhì)其實(shí)原本就是同一物質(zhì)。

物質(zhì)與反物質(zhì)的關(guān)系，就像是你和鏡子里的你一樣，鏡子里的你與你自身其實(shí)是一個(gè)人，只是你們看起來是相反的。

具體來講，費(fèi)曼認(rèn)為，普通物質(zhì)在空間里是以正時(shí)間流逝的，而反物質(zhì)在空間里是以負(fù)時(shí)間流逝的。而我們平時(shí)所講的“湮滅”，不過是普通物質(zhì)在時(shí)間方向上“掉頭”了，朝著相反的時(shí)間行進(jìn)了，也就是變成了反物質(zhì)，在這個(gè)過程中就會(huì)釋放出高能光子，這就是所謂的“湮滅”，其實(shí)就是在時(shí)空中創(chuàng)造出了一個(gè)裂口。

也就是說，在我們的世界里，也就是“正時(shí)間”世界看到的反物質(zhì)，其實(shí)就是物質(zhì)自身在生命進(jìn)程中的“倒帶”。這也表明了，普通物質(zhì)在生命結(jié)束的那一刻，就是其變成反物質(zhì)的開始，是反物質(zhì)的“生命開始”。正時(shí)間上的終結(jié)，也就是反時(shí)間上的開端。

通俗來講就是：因和果是不可分割的，相輔相成的，因就是果，而果當(dāng)然也是因。是不是有點(diǎn)玄學(xué)的味道？

當(dāng)然，并不是絕對(duì)的玄學(xué)。其實(shí)費(fèi)曼想表達(dá)的是，我們平時(shí)看到的普通物質(zhì)，包括我們自身在內(nèi)，終究在未來某天會(huì)變?yōu)榉次镔|(zhì)，然后會(huì)繼續(xù)朝著“負(fù)時(shí)間”的方向行走。

不過費(fèi)曼的思想更多的仍舊停留在純理論分析，或者更多的只是假想罷了。

最大的問題仍舊是，我們平時(shí)看到的普通物質(zhì)，如果真的超過了光速，真的會(huì)成為“反物質(zhì)”然后朝著“負(fù)時(shí)間”的方向流逝嗎？快子是否真的存在，它與物質(zhì)與反物質(zhì)之間到底有什么關(guān)系，或者說“普通物質(zhì)一旦超過光速，就會(huì)變成快子嗎？”

這些問題絕不是科幻層面的問題，早已經(jīng)成為如今科學(xué)研究的方向，只不過科學(xué)家們目前還沒有找到答案而已。

按照愛因斯坦的相對(duì)論詮釋，光速限制是以四維時(shí)空為背景的，這是否意味著如果脫離了四維時(shí)空的束縛，就可以盡情地超越光速，甚至必須以超光速飛行呢？脫離了四維時(shí)空，我們最終會(huì)達(dá)到哪里呢？

這些也都是未知之謎，會(huì)涉及到高維度時(shí)空的概念，這也是科學(xué)家們研究的方向。

總結(jié)

雖然“反因果”和“負(fù)時(shí)間”這個(gè)兩個(gè)概念目前更多的只是假想，但在理論物理學(xué)上的確存在，但是超光速是否會(huì)導(dǎo)致時(shí)間倒流，引發(fā)“負(fù)時(shí)間”，目前科學(xué)家們并不知道，但也不排除這種可能性。

但是，就算是反因果和負(fù)時(shí)間確實(shí)存在，也并不意味著我們可以改變過去，或許我們只能看到或者回到過去但沒有任何辦法改變過去，也就是改變“命運(yùn)”。

而關(guān)于因果關(guān)系，我只能說：有因必有果，而有果也必有因。不管“因”和“果”誰先誰后，兩者都是可以顛倒的，也都是密不可分的，這也是在現(xiàn)有的理論物理下進(jìn)行推理的，至于更深的思考或者想象，我們大可以放飛思想，盡情地想象，甚至可以用因和果之間的關(guān)系被基礎(chǔ)寫一本科幻小說。

完！