深度長文：超光速真的可以引起時間倒流，讓我們回到過去嗎？

光速和超光速，是我做科普的時候經常碰到的問題。按照愛因斯坦的相對論，速度越快，時間就越慢。當速度無限接近光速時，時間就趨于停止。那么是不是意味著，如果一個物體以超光速飛行，時間就會倒流了呢？

邏輯上分析，好像真的如此，畢竟剛才說了，速度越快時間就越慢，當速度達到光速時間就停止了，那么如果超過了光速，時間自然就會倒流。

不過，答案并非如此簡單。

首先，從數學上分析，時間倒流是可行的，所謂的“負時間”在數學上是存在的。但是這是不是意味著“超光速就等同于時間倒流”呢？

如果時間倒流了，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？

多數人會斬釘截鐵地回答：不可以！不過這在普通人眼里很簡單的問題，對于科學家們來講，其實他們并不完全知道問題的答案，科學家們當然不能像普通吃瓜群眾那樣單憑自己喜好和感覺下結論，他們更需要證據。

下面來具體分析一下到底怎么回事。

首先一個問題：什么是超光速？

這個看似無厘頭的問題，其實并不簡單。我們平時會經常這么說“超光速是行不通的”，其實這句話并不嚴謹。因為大自然本身其實并不反對是否超過光速，大自然一點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為并不傳遞任何信息，但我們可以利用這兩種“超光速”現象實現“間接超光速”。

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

不過相對論也不是完美的，不是無所不能的。比如說，相對論并不能解釋“快子”的存在，快子，被認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物體的速度超過了光速，來分析一下時間是否會倒流。

如果從數學公式上來分析，當物體的速度超過光速時，公式得到的答案就是一個虛數，而虛數被認為是沒有現實意義的，這也是為什么說愛因斯坦的相對論公式中不允許出現超光速的現象。

問題是，虛數真的沒有任何現實意義嗎？

除了愛因斯坦的相對論之外，其他科學家，比如說托爾曼也曾經推導出來關于速度與時間的關系公式，可以看做是相對論公式的升華版，能夠推導出這樣的結果：當速度超過光速時，得到的時間就是一個負數，也就是“負時間”。

我們都知道，現實世界里時間只有一個方向，那就是永遠向前，這種時間流逝方向可以理解為“正時間”，那么“負時間”意味著什么呢？

我們的現實世界有“因果”，那么，負時間流逝就意味著“反因果”，當然，對于“反因果”的概念，并不是所有物理學家都相信。這也并不奇怪，因為對于理論物理來講，從來就沒有一個理論讓所有人都認同。

什么是“反因果”呢？

按照愛因斯坦的狹義相對論，如果物體或者信息的速度超過光速，那么“果”就會在“因”發生之前發生。比如說，你想給我發送一條信息，你還沒發送呢，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，事實上已經有科學研究小組在做這方面的實驗了，只是還沒有明確結果。

如果具體理解“反因果”呢？

從科學層面來講，科學家們把兩個事件（因，果）的時空距離就像是空間那樣，這兩個時間都在“未來光錐”。說白了，時間就像是空間那樣，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。

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“現在”為折疊平面，把未來和過去折疊在一起。

當然，超光速并不是折疊光錐的唯一假設方法， 還有其他方法，比如說負能量或者蟲洞。

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送信息，不過果真如此的話，有可能引發因果關系悖論，比如說“祖父悖論”，其實這也表明了相對論也無法詮釋因果關系上的悖論。

由此我們可以得出這樣的結論：如果一個物體的速度超過光速，在數學上就會呈現“負時間”流逝。這就意味著，超光速會破話因果律，導致“反因果”。

但最大的問題就是：反因果和時間倒流理論在現實中真的成立嗎？

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

比如說，著名物理學家，諾貝爾物理學獎得主費曼就是“反因果”理論的支持者。具體來講，費曼支持的反因果理論是這樣的。

反物質，大家肯定都聽說過，任何微觀粒子都有相應的反粒子存在，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發生湮滅，釋放出高能光子。

但是，你有沒有想過這種問題：物質與反物質相遇為什么會發生湮滅呢？兩者為什么就不能“和平共處”呢？

物理學家費曼的解釋讓我們眼前一亮，極大開拓了我們的思路：實際上物質與反物質并沒有湮滅，因為物質與反物質其實原本就是同一物質。

物質與反物質的關系，就像是你和鏡子里的你一樣，鏡子里的你與你自身其實是一個人，只是你們看起來是相反的。

具體來講，費曼認為，普通物質在空間里是以正時間流逝的，而反物質在空間里是以負時間流逝的。而我們平時所講的“湮滅”，不過是普通物質在時間方向上“掉頭”了，朝著相反的時間行進了，也就是變成了反物質，在這個過程中就會釋放出高能光子，這就是所謂的“湮滅”，其實就是在時空中創造出了一個裂口。

也就是說，在我們的世界里，也就是“正時間”世界看到的反物質，其實就是物質自身在生命進程中的“倒帶”。這也表明了，普通物質在生命結束的那一刻，就是其變成反物質的開始，是反物質的“生命開始”。正時間上的終結，也就是反時間上的開端。

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

當然，并不是絕對的玄學。其實費曼想表達的是，我們平時看到的普通物質，包括我們自身在內，終究在未來某天會變為反物質，然后會繼續朝著“負時間”的方向行走。

不過費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，我們平時看到的普通物質，如果真的超過了光速，真的會成為“反物質”然后朝著“負時間”的方向流逝嗎？快子是否真的存在，它與物質與反物質之間到底有什么關系，或者說“普通物質一旦超過光速，就會變成快子嗎？”

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

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

這些也都是未知之謎，會涉及到高維度時空的概念，這也是科學家們研究的方向。

總結

雖然“反因果”和“負時間”這個兩個概念目前更多的只是假想，但在理論物理學上的確存在，但是超光速是否會導致時間倒流，引發“負時間”，目前科學家們并不知道，但也不排除這種可能性。

但是，就算是反因果和負時間確實存在，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”。

而關于因果關系，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，這也是在現有的理論物理下進行推理的，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系被基礎寫一本科幻小說。

完！