为什么说，光锥之内就是命运？
为什么说，光锥之内就是命运？
光速，这个宇宙中信息传递速度的上限，不仅影响着物理学的基本定律，也深刻地塑造着人类对宇宙的认知。从19世纪的以太理论到20世纪的相对论，再到现代天文学的观测，光速的限制如何影响着我们对时间、空间乃至宇宙命运的理解？
每秒30万公里的光速，是宇宙中信息传递速度的上限，也是因果律成立的必要条件之一。如果超过光速，那么就能打破因果律，最直观的例子，就是超光速飞船可以在它出发之前就回到起点，打破了时间的连续性。
但是爱因斯坦的相对论证明了，光速是不变且不可被超越的。两束光的相对速度仍然是光速，而不是2倍光速。有质量的物体在接近光速的时候，自身质量会膨胀成无限大，而宇宙中不存在无限大的能量，所以达到光速或者超光速也是不可能的。
其实在100多年前，人类对光速的认知还很浅薄。当时许多物理学家认为宇宙中存在一种被称为以太的东西，可以作为光在空间中传播的介质。由于地球以每秒30km的速度绕太阳运动，如果以太存在的话，那么光在顺风中的速度与在逆风中的速度，就会有30km每秒的理论差值。
1887年，物理学家迈克尔逊和莫雷设计了一个可以测量光速差值的精密实验。然而实验的结果却表明，无论是在哪个方向上，光的传播速度都是恒定不变的，同样都是每秒30万公里，并没有什么在以太中运动的痕迹。
过了几十年后，爱因斯坦以光速不变且不可被超越为假设，重新推导了一遍物理定律，最终创立了狭义相对论。里面的时间膨胀和质能方程，都离不开光速。再之后的广义相对论，更是把引力也纳入了框架中，取代了牛顿的万有引力定律，成了人类文明认识宇宙的新工具。黑洞、引力透镜、引力波，都是广义相对论的预言。
在光速不可被超越的情况下，我们看到的一切其实都不是实时影像，而是光子带来的历史影像。比如太阳距离地球1.5亿公里，除以每秒30万公里的光速后，我们看到的其实一直是8分20秒之前的太阳。
假设现在在6500万光年外的地方，有一个外星文明正用一台超级望远镜观察地球。那么从理论上来说，他看到的就不是此刻的地球景象，而是6500万年前处于水深火热的恐龙时代。同样的道理，我们现在用望远镜看到的仙女座星系，其实是254万年前的仙女座。
不论是哈勃望远镜还是韦伯望远镜，它们看得越远，其实距离现在就越古老。理论上来说我们甚至能看到宇宙大爆炸早期的第一缕光，但这也意味着我们永远看不到宇宙的实时状态。
在可观测宇宙直径长达930亿光年的情况下，所有的文明或许都会因此而在浩瀚无垠的时空中相互错过。光速不仅隔离了过去和现在，也隔离了宇宙中的智慧文明，所以迄今为止我们都没发现外星人的存在。
然而从另外一个角度来说，如果宇宙就像《三体》所描述的那样，是一个充满危险的黑暗森林，光速的限制可能是对类似人类这种年轻文明的保护。也许正是宇宙的空旷和光速的缓慢，才让地球生命有了足够长的发展时间，最终诞生了我们。