目前有几个公认的超光速现象存在：

1.宇宙诞生之初，经历过超光速的暴涨；

2.量子遂穿速度，记得有实验测得超过了5倍光速；

3.量子纠缠感应的速度，有实验证实大于10000倍光速，理论上是无穷大的。

但这些超光速无法传递信息，与狭义相对论不矛盾。但为什么物质的传播速度的上限是光速呢？可以从时间和空间的对称性上去理解。我们知道对称性在物理学上的地位非常的高，每一个对称性都与一个守恒律相联系，例如，如时间平移不变性与能量守恒联系起来，空间平移不变性与动量守恒联系起来。洛伦兹变换意味着时空的基本对称性，空间与时间之间实际是分不开的，它们是相互关联的。如在一参考系里同时发生而不在同一地点发生的事情，在另一以高速匀速运动的参考系里的观察者看来却不再是同时发生。

只有当洛伦兹变换的对称性受到破坏，即时空的对称性被破坏，才有可能发生物质超光速现象。

确实存在一个速度上限，但是相对论揭示了空间并非独立于时间而存在，二者是契合的整体，如同你永远无法把一个物体的高度属性排除在外一般。如果把时间维度添加进来，那就不存在什么所谓的速度上限，而是所有的事物均以恒定的速度在时空中运动。这个恒定的速度就是我们熟知的光速C。大家没有看错，在四维的时空中，任何物体，包括正坐在电脑屏幕前的我们都在以光速向前奔驰。虽然你静止在空间中，没有任何运动，但是你的时间正以恒定的速度无可避免的流逝，相对你而言，街上正在行驶的汽车，天上航行的飞机里的乘客在空间中运动，他们的时间流逝的速度会略微放缓，而宇宙中空间运动速度最快的光子在时间维度则是永恒静止的，也就是说它们是长生不老的。常数C其实是万物在时间和空间两个维度运动速度之和。

从这个角度来看，空间与时间只不过是不同的方向罢了，如同上下与左右，X轴与Y轴的关系。光速C在时间坐标轴与空间坐标轴的分量之间的换算公式就是我们熟知的洛仑兹变换。

那么为什么宇宙时空会存在一个固定的速度C，这个目前谁也无法给出满意的答案，不过大家倾向于认为光速C很可能不是一个物理常量而是个数学常数，如同二维平面三角形内角和为180°，圆周率恒定为π一般，是四维时空几何结构内禀的属性。

可能是因为速度这个对我们人类很直观的物理量并不是一个很本质的物理量。

举个特别不恰当的例子，观察水倒进一个罐子里的过程。假设观察它的某种生物并不能理解到体积这个东西，就把底面积和高作为相互独立的物理量。而且这个生物也无法认知到罐子的存在。于是这个生物在一开始就理解到水的高度几乎没有变化而水的面积在按比例扩大。扩大到一定程度以后，水的面积不再增大（因为和罐子的底面积一样了）而高度在增长了。

这个生物也发出一个疑问，为什么底面积是有限制的呢。

其实 类似的问题还有很多很多：

1、为什么能量是量子化的

2、为什么单个光子携带的能量和它的频率挂钩

4、为什么力和反作用力必须一起出现

等等等……可谓车载斗量。

和大多数人想象的相反，这些问题并不是科学的研究目标。

或者说，科学有可能偶然找到这些问题的答案；但科学不以寻求这类问题的答案为目标。

甚至可以说，这样提问题，和科学的研究思路恰好是背道而驰的——这也是很多答主认为这类问题无意义的一个原因。

为什么会这样呢？我们需要先从更为基础的东西谈起。

1、当我们要表述一样事物时，首先必须取得一些基本共识。不然我说的是牛头，你对的是马嘴……这样的对话是不是就没法正常进行了？

所以，首先我们得先确定，你说的牛头是这种动物的头：

绝对不能错到这种动物的嘴上：

如果搞错了，那么除了有可能在浪费大量时间后，发现“双方认知存在差异、需要建立统一认识”之外，没有丝毫价值——反正随便你们谈什么，肯定全都是牛头不对马嘴。

很明显，不仅是牛头和马嘴要有明确定义，谈论中用到的每个词都得达成确切共识。不然照样会捅出漏子。

在这点上，各大流派并无多大争议。

2、那么，如何才可能达成共识？有一派说，世界是非真实的。我睁开眼，世界就被我想象出来了；我闭上眼，世界消失。

你看，你有办法和他达成共识吗？你不过是人家想出来的东西而已。

——你以为你在思考，其实是人家想象你在思考所以你才以思考的样子和人家对话……

——甚至你看他闭眼装神棍儿的样子可气，捅他一刀，他也会想“这是我的实验，我想试试我可不可以想象自己被伤害”……

——你看，你甚至永远都别想在人家面前证明自己也有脑子。

——你就是杀掉他，证明世界没有因他而毁灭，他也不会知道了。

——然后还会有其他人，觉得整个世界都是人家的想象。

所以，我们永远不可能和那些不想和你达成共识的人达成共识。

他们说，一沙一世界，一叶一菩提。

他们说菩提本非树，明镜亦非台。

你看，只要愿意相信，我们可以在任何事情上达成共识——哪怕是自由即奴役、战争即和平这种屁话。

数学和科学在诸多流派中独树一帜。

它们既不是“不肯和任何人达成共识”，也不是“通过文字游戏就能达成一堆共识”。

它们“假定某些元知识肯定正确”，然后以这些“假定正确的元知识”作为基础共识；之后就不再引入其它任何东西，仅依靠这些共识来研究/探索世界。

举例来说，欧几里得几何学就只依赖五条公设；

再比如说，科学说，数学说得对，但是如果每个人扔石头都是抛物线，那么我们也得把“石头扔出去后走抛物线”当成共识——换句话说，可以把“大家都可以做实验验证”并且“验证正确”的东西也当作共识。

——然后我们就可以想办法剖析这样的一组组“实验事实”之间的内在联系、再拿这些“被总结的联系”（定律/理论）引导人们发现或者发明更多更有趣的东西。

3、达成共识的方法决定了基础概念和研究手法，然后决定了它的可探索领域很明显，一旦像数学和科学这样明确限制了“达成共识的方法”，那么它们就不可能任意搞出什么东西了。

事实上，何止是“不可能搞出任意的什么东西”，数学和科学的研究者甚至都不再能任意选择自己的研究课题了——你欧几里得几何学的再好，也没法拿它来证明“林志玲有没有爱上我”，对吧？

类似的，诸如神存不存在、宇宙创始之前是什么、存不存在真理、找出哪怕一条真理等等问题，也全都不可能被数学/科学研究了。

——所以玄学总有办法解释一切，而科学常常连最为司空见惯的平凡事物都无法解释。

然而，这样“这也不行那也不能干”的学科，在探索特定领域时却意外给力。

看！凸透镜会放大图像！为什么？放大图像的规律是什么？

你看，这么没意思的研究，能搞出什么？骗经费吧？砍了吧？

但是没想到，这么一研究，显微镜有了，望远镜出来了；瘟神失去了权柄，嫦娥搬出了月宫——最终，就连上帝都不得不把天堂搬到宇宙创生之前。

——你看，科学是没法事先知道自己能搞出什么的。

——当年它要知道自己能把上帝赶出宇宙……还有人敢研究吗？火刑架都给你准备好了，文火哦。

——你说要证明上帝存在？你准备拿什么当立足点？乱找立足点可不是科学哦。

——你说牛顿那时候怎么不研究量子力学？压根没有任何探测手段，连基本概念都没法建立，研究个毛！

类似的，为什么存在速度限制、为什么存在惯性等等，科学不可能拿这种大而无当的东西当研究目标砸入大量资金；但，倘若在探索原子核内部结构或者观测宇宙的过程中，拿到了足够的证据，这些证据又恰好被人发现可以拿来解释这类问题，科学并不会禁止——然而，除非这种研究可以引导着发现新的、其它理论无法解释的实验现象；否则即便提出来了，也只能当成一个无法验证的假说而束之高阁。

换句话说，我们或许会碰运气解决它，也许永远无法解决它；但无论如何，除非已经有了较为清晰的图景，否则科学绝不会为这种科目立项。

说的更准确点，科学研究的是“是什么”——或者叫“求真”。

很多时候，知道了某种东西“是什么”、某某现象背后的规律“是什么”，很多“为什么”就迎刃而解了。比如月亮为什么会有圆缺之类（注意这个直接研究“为什么”往往是白白劳民伤财；但先点了看似八杆子打不着的“几何学”的技能点的话，问题就迎刃而解了：没法直达目标，通过求真四处探索、继而撞大运解决问题，这是科学的局限性，也是人类能力所限）。

这也是后来科学能把宗教打得满地找牙的原因。因为它们的信口雌黄实在太多了，恰好被“较真”的科学克制。

但，必须注意，能解决很多“为什么”并不等于能解决所有的“为什么”；更不等于可以改变研究目标，从“求真”变成别的什么玩意儿。那就不再是科学了。

因此，科学绝不会研究“为什么存在速度限制”；但它可以研究“爱因斯坦的相对论真的符合实验事实吗”、“速度增加质量真的随之增加了吗”、“速度增加时间真的变慢了吗”、“物质落入黑洞的过程究竟是怎样呢”、“引力波真的存在吗”、“黑洞合并过程的细节”甚至“有人提出了质量起源假说，LHC的实验数据能否支持它”等等问题。

在这类问题的研究中，我们很可能可以给出非常精确的、关于“为什么存在速度限制”的答案；但也有可能，我们还需要“求”得很多很多的“真”，才能摸得到这个问题的边缘——甚至于，我们永远不可能回答它（这只是个可能而已，我希望这不是真的）。

总而言之，科学只能研究和回答“关于某些实在性的东西，究竟真还是不真”的问题，并不能解答所有问题（比如著名的“车库里一条看不见的、喷着没有温度的火焰的龙”问题，科学不光不会研究它，还对提出者满是鄙夷呢）。

举例来说，从来没有人是冲着“我要发现万有引力原理”这样宏大的目标行进的——凡这样宣布的，不是骗子就是妄人——相反，科学家们是通过解决“看起来应该可以解决的一个个小目标”，然后无意闯进经典力学殿堂里面的。

其中，第谷耗尽自己的一生，为人类留下了一份“肉眼观星时代”最精确的、不间断的观测记录。

但他只是老老实实、几十年如一日的把每天的星象记录下来而已。他并没有能力解读这些数据， 他良好的品格也让他谦逊的不敢去胡乱解读这些数据。

第谷死后，开普勒得到了这凝聚着一位最最伟大的观星人一生心血的记录。

开普勒对数字极其敏感。通过分析这些数据，他发现行星的运动轨迹不是圆，而是椭圆；他还提出了著名的“开普勒行星运动三定律”。

开普勒在这些数据上耗费了一生。但他也只能做到“消解星空的神圣性”这一步；然而这却给自己给世人带来无数的谜团甚至遗憾。他只能带着这些谜团这些遗憾死去—— 他的理性和荣耀并不允许他随意的选择一个看似完美的解释。比如对上帝来说椭圆更完美之类。

最终，牛顿从1665年至1685年，花了整整20年的时间，才沿着离心力—向心力—重力—万有引力概念的演化顺序，终于提出“万有引力”这个概念和词汇。

——而1632年的伽利略已经有了关于向心力/离心力的初步想法，布理阿德在1645提出了引力平方比关系的思想；牛顿在年的手稿里用自己的方式证明了离心力定律；而一般认为，最先发表离心力定律的是惠更斯的《摆钟》，发表于1673年。

——在这么多如雷贯耳的名字的共同努力下，1685年，牛顿终于发现了“万有引力”。

——请注意， 并不是从一开始就随意杜撰一个什么名词、然后去证明它的存在；而是踏踏实实从简单的、日常生活中随处可见的圆周运动开始，逐渐提出离心力、向心力的概念，然后推广给行星，提出重力概念，最终再逐步完善、直到给出一个“万有引力”的清晰图景。

凡科学研究，都必须有这样一个清晰的、一环扣一环的路径，以便他人检验。凡没有，就不是科学（很多局外人缺乏足够了解，或者理解不了关键的理论/推理/数学方法，所以他们才觉得科学是“跳跃”的：神学断言宇宙是上帝推动的，科学断言行星运动遵循万有引力定律，所以两者一路货；但如果你理解了细节，就会立刻发现，科学其实不敢随意下任何断言，它只是把平常的东西研究透、然后平平常常的表述出来而已。中间只要有半点跳跃、半点故弄玄虚，那肯定就不会是科学）。

请问理论科学家是如何提出自己的理论的，难道只是自己的猜想吗？

因此，回答题主的问题：目前科学界的确有很多猜测；但这些猜测因无法证伪而不能成为科学理论。

真正“有理有据”的只有两种，一是根据迈克尔逊·莫雷实验，光速不符合叠加原理，换句话说光速不变（然后推导出洛伦兹变换/相对论乃至闵氏空间）；在这个体系里，光速不变地位相当于公理（所以反过来拿它们的结论去证明光速不变就成了循环论证）。

这个方程你可以理解为，电磁场的相互转换就好像空气中的声波一样，通过动势能转换而传播。但和声速由空气弹性系数以及空气分子平均质量决定不太一样，决定它传播速度的是真空介电常数和真空磁导率——而真空介电常数和真空磁导率是两个定值；既然它们是定值，那么光速当然也是定值。

同时，现代物理已经把强弱相互作用和电磁力统一，且认为万有引力也能和电磁力统一（但实验所需能级太高，太阳系大的加速器都难以完成实验）；既然粒子间相互作用都是（统一后的）电磁力（归根结底是电磁波），那么粒子间相互作用的速度上限自然也不可能超过光速了（不过，如此一来，为何粒子速度会低于光速、为何会有“质量”就成了新的问题。标准模型的“希格斯粒子”就是为了解释质量起源问题而提出的，且已经在LHC中发现其踪迹 希格斯场_百度百科）。

当然，这只是把问题推远了一步而已。因为接下来我们就不得不回答“为何真空介电常数/磁导率是定值”以及“真空介电常数/磁导率为何一定要是这个值”——这些问题我们现在尚无法回答（我知道有一种“真空衰变论”，认为真空也有许多不同能级，不同能级上的基本物理规律不同；它或许能解释为何真空介电常数/磁导率会是现在这个样子。但这个理论无法证伪，甚至无法令人信服的把真空能级和真空介电常数/磁导率拉上关系，所以只能束之高阁）。

既然谈到这里了，不妨多说点。

其实下面这些内容，是我在本问题下另一个答主那里的回复。当然了，反驳了人家的论点。所以这人可能有点不乐意，选择性的把我的回复删的只剩一条。

既然人家不乐意看，我又不想这些东西石沉大海，那么还是放自己回答里吧。

从哪里谈起呢……咱还是先看两篇科普文吧：

引力波很简单，只需要你先搞明白爱因斯坦的相对论…… | 科技袁人

听三位诺贝尔奖得主讲引力波 | 袁岚峰

这两篇文章先存心里，咱从牛顿时代说起。

牛顿力学那时候，我们其实对时空没什么认识。

基于我们自身的经验，我们理所当然的以为，第一，时间和空间毫无瓜葛；第二，空间是平坦的。

基于这个认识，我们提出了运动的线性叠加原理。这就是所谓的“伽利略变换”。

再后来呢，我们发现了“电磁波”；电磁波有一点很特殊，它是电场和磁场的相互转换——现在我们知道，它和声波不太一样；但在当时，它类比于声波是很恰切的：声波是压缩空气产生的弹性势能和构成空气的分子/原子的动能之间的相互转换，而电磁波是电场能和磁场能的相互转换。

因此，所有的波都可以用一些结构非常相像的公式描述出来。而这种相像也使得人们自然而然的猜测……就好像声波依靠空气传播一样，电磁波依靠什么传播呢？当然是一个可以在其上激发电场/磁场的东西啊。

这个东西，我们现在叫它“真空”或者“时空”；而当时的人叫它“以太”。

“以太”看不见摸不着；“真空”不“空”，它充斥着以太；至于真空……那就是平坦的空间而已，是无需讨论无法研究的背景。

既然电磁波的承载物是“以太”，那么“以太”的性质又是什么呢？

这就引出了“迈克尔逊·莫雷实验”——按照我们的生活经验，声波的承载物是空气；那么当我们相对于空气运动时，声速自然会和我们与空气的速度差叠加；那么，我们的地球相对于“以太”运动的话……会不会出现光速和我们地球的速度叠加现象呢？

当时的科学家自然而然的认为，这种事嘛……还用说吗，肯定一下子就把地球相对以太的速度测出来了！

当然了，大家都知道，结果是……光速不变。

这下可麻烦了。要么地球就是宇宙的中心（这显然太荒谬了）；要么……可能性就多了。

一大堆解释里，爱因斯坦的狭义相对论脱颖而出。

他抛弃了“以太”假说，以“相对于所有参照系，光速不变”为基本原理，加上“所有惯性系里物理规律一致”，创造了狭义相对论。

请特别注意“相对于所有参照系，光速不变”这一句。

很多人相信，借助麦克斯韦方程就可以直接推导出“光速不变”，这是错误的。

如果你了解经典物理，就知道在同样的温度、压力下，声速也不变。

但这个“不变”是相对于波的承载物（介质）的（对声波是空气，对电磁波就是“以太”）；（按照常识来讲）有承载物，就有速度叠加；“相对于所有参照系，光速不变”实际上否定了光的承载物“以太”——麦克斯韦方程可没办法否定“光有承载物”（事实上，后面我们将会看到，我们还会把光的承载物找回来，只是现在把它改名叫“时空”）。

在迈克尔逊莫雷实验完成之前，真正能给那时候的科学家暗示的其实是“波粒二象性”，尤其是“物质波”——但是这个暗示太隐晦，跳跃性太大，以至于没人能在迈克尔逊莫雷实验之前抓住它（事实上，哪怕是现在，都还没法把相对论和量子力学统一；当然，“统一”和“抓住暗示”还是有很大差别的）。

因此，以太和相对论的根本矛盾并不是“光的传播需不需要介质”，而是“这种介质的性质究竟是什么样子的、和其他物质如何交互”——牛顿力学觉得以太和海水和空气差不多，只是比空气更看不见摸不着而已，但从根本上说，它是平凡的，把我们的“常识”推广过去就完了；而相对论则认为“时空”是一切物质/能量的承载者，它和其他事物的交互是我们前所未见的，遵循极为特殊的规律。

总之呢，狭义相对论出乎意料的把时间和空间联系起来了，我们叫它“时空”；时空的性质（运动的叠加不服从伽利略变换，而是服从洛伦兹变换）决定了信息传播有一个最大速度——或者说，基于“光速不变”构造出来的“相对论时空”具有一个性质，这个性质就是“光速是信息传播的最大速度”。

爱因斯坦并未就此止步。

他敏锐的发现，“引力质量”总是等价于“惯性质量”；换句话说，重力场和加速度场同源。

这个发现证明，时空是有结构的——真空并不是空无一物，空间本身也有某种“物质性”，也可以被改变、被“扭曲”。这种“扭曲”对外就表现为万有引力。

不仅如此，时空的扭曲也可以像波一样对外辐射，这就是引力波。

虽然空间看似空无一物，丝毫不会阻止我们在其中运动；但它本身是非常非常“坚硬”的，硬到远方两个黑洞合并、把两三个太阳质量都转化为引力波这样的大事件，也不过会在LIGO那长达4公里的光路上，造成千分之一个原子直径的差距！

但不管怎么说，空间的确会“动”；我和你的距离，的确会凭空缩短（虽然只缩短了那么一瞬间）。

LIGO实质上就是个特大号的、超精密的迈克尔逊·莫雷实验装置。

当引力波到来时，这个特大号迈克尔逊莫雷实验，测出了光程差。

你看，光（以及我们知道的一切物质）的确有承载物。只是这个承载物并不是过去猜测的、平坦而平凡的“以太”，而是奇诡的、只能以“闵氏空间”描述的、把时间都绕进去的相对论时空！

所以，“以太”说并不是错在为光寻找了一个虚无飘渺的“承载物”，而是错在它只让这个承载物承载了光、把其他物质放在一边；它不是错在太多余而是错在拉进来的东西还太少（比如，它并不认为时间和空间有任何关系，从而错误的忽略了“时空”这种介质的特殊性）；或者说，它不是错在“虚无飘渺”，而是错在“缺乏根据”——相对论时空比以太更诡异更“虚无缥缈”，但它有迈克尔逊莫雷实验给它的提示，这个提示帮它站稳了脚跟，又为它指明了方向。

最终，还是同样原理的迈克尔逊莫雷实验装置，否定了以太却证实了引力波——证实了时空涟漪。

物理学里，实验结果就相当于“公理”；和数学只有“从公理推导出一整个体系”这一个方向不同，物理还有“设计一堆不同的体系以迎合所有公理”这个方向——后者就叫理论物理。

正是迈克尔逊莫雷实验结果这条公理是否被发掘出来这点差别，使得惊才绝艳的牛顿也只能局限于以太+平直时空+伽利略变换的经典物理；也正是敏锐的注意到了“惯性质量”和“引力质量”等同这个司空见惯的“实验事实”，才使得爱因斯坦提出了广义相对论、揭示了“时空有结构”这个秘密——这个事实是如此震撼，以至于爱因斯坦本人都以为自己搞错了（据说他关于引力波的、最初的论文认为引力波不存在，那仅仅是“基于坐标变换搞出来的小魔术”；后来才听从别人劝告，把论文改成了论证“存在引力波”；今人虽然相信引力波理论应该是对的，但在真的探测到之前还是有些忐忑：毕竟以太几乎还“尸骨未寒”呢）。

但我们真的按他的提示发现了引力波——在那个曾经把“以太说”撞的头破血流的装置上。

——我们现在才刚刚证实了“时空的确有结构、且对时空结构的扭曲的确可以形成引力波”而已。关于时空的更深层次知识，我们还一无所知。因此，我们只知道“有速度上限”，但却回答不了“为何有速度上限”。

——将来，随着引力波及其他方面的深入探索，我们可能会得到更多的“实验事实”；这些实验事实或许能帮我们发现关于时空的更多特殊性质；在时空性质的深入研究过程中，我们或许就会知道“为何会有速度上限”了。

我们必须有一个着力点，才可能借此揭示更深的奥秘。这就是科学的限制，也是科学最大的长处。

太多太多的“为什么”，我们实在找不到着力点（也可能着力点已经在我们手里，只是我们还不知道怎么用而已）。所以，我们才说它们不是一个可以研究的科学问题。

当然，我们会一直努力寻找更多的“着力点”——这就是实验物理的意义——但能找到什么、它们会把我们引到什么方向，这是谁都决定不了的（想想从 以太-否定以太这种承载物-时空-时空作为承载物所以有引力波-引力波真的影响了迈克尔逊莫雷装置 这条一波三折的路线吧）。