愛因斯坦是人類歷史上最偉大的物理學家之一，在上世紀初葉，他憑一己之力創立了現代物理學的兩大支柱之一的相對論。
相對論中有很重要的一條物理準則就是：光速不可超越。
光其實就是電磁波。光速就是光在真空中的運動速度，是一個精確值，為299792458 m/s 。它是宇宙中的速度極限，任何物質的運動速度都不可能超越光速。並且，任何有質量的物體的運動速度都只能無限接近光速，在宇宙中只有那些靜止質量為0的物質的運動速度才能達到光速，光子的靜止質量就為0。
此外，光速與觀察者和光源的運動速度無關，和光的傳播方向也無關，這叫做光速不變原理。這一點從麥克斯韋方程組就能推導出來。這意味著，你扔出一個發光的手電筒，手電筒發出的光的速度並不會改變。
說到光速不可超越，有些人就不同意了，比如兩人以60%的光速相向而行， 那麼這兩個人的相對速度豈不是達到了1.2倍光速。這看起來似乎很有道理，其實不然，因為在高速運動狀態下，速度的合成要遵守洛倫茲變換。之所以這樣，是因為高速運動的物體會對時空產生影響。只有在低速運動狀態下，速度的合成才能符合伽利略變換。
科學家認為，我們的宇宙起源於一次特殊的大爆炸，宇宙最初是一個體積無限接近於零的奇點，爆炸後一直都在膨脹。宇宙誕生至今已經138億歲了，經過漫長的膨脹，現在宇宙的直徑至少為930億光年。
細心的朋友可能都會發現一個問題，宇宙只有138億歲，可直徑卻有930億光年，那豈不是說宇宙的膨脹速度超過了光速。
既然光速不可超越，那為什麼宇宙的膨脹速度能夠超越光速？這不是自相矛盾嗎？
但細心一想，科學家們如此聰明，學識淵博，肯定不會犯這種低級錯誤，必然是我們的理解出錯了。
其實，整體上來看，宇宙的膨脹速度確實超越了光速。不過從局部來看，這些星系的運動速度並沒有超過光速，只是遙遠星系相對於銀河系的退行速度超越了光速。如果從另一端觀察銀河系，你會發現銀河系也在以超光速退行。
之所以產生這種現象，是因為宇宙空間處處都在均勻的膨脹。
這就好像吹氣球一樣，隨著氣球的膨脹，分佈在上面的星系也會相互遠離，只是靠得近的分離的比較慢，相距越遠的分離的也越快。
打個比方，就拿一把100毫米長且佈滿刻度線的直尺來說，若直尺1秒內突然膨脹成200毫米長，那相鄰刻度線間的距離就由原來的1毫米變為2毫米了，這意味著每條刻度線兩側的相鄰刻度線都在以1毫米每秒的速度遠離它。若你站在零刻度線觀察，那麼你會發現，離你越遠的刻度線，遠離你的速度也就越快，其中100毫米刻度線相對於零刻度線在1秒內移動了100毫米，而1毫米刻度線相對於零刻度線只在1秒內移動了1毫米。這就是均勻膨脹過程中因距離產生的速度疊加效果。
為什麼科學家認為是宇宙空間在膨脹，而不是星系本身在向遠處高速運動？這是因為遠方的星系都在遠離我們，並且各向同性，退行速度與距離成正，星系的運動不可能如此步調一致，這隻能用宇宙膨脹來解釋。其實，自從上世紀哈勃發現遠方星系整體都在紅移，就已經認定了是宇宙在膨脹，
根據科學家的觀測，宇宙空間每百萬秒差距（約326光年）上的膨脹速率約為70千米每秒。也就是說，星系和觀察者之間的距離每增加326萬光年，每秒相對於觀察者的退行速度就會增加70千米。這個膨脹速率被叫做哈勃常數，這是為了紀念哈勃首先發現了宇宙膨脹。
若每百萬秒差距（Mpc）換算成1光年，宇宙膨脹的速率就僅為2.1釐米每秒。而在光年這種小尺度空間裡，引力才是主導力量，所以星系並沒有因宇宙空間的膨脹而被撕裂。
不過，科學家通過長期的觀測發現宇宙不僅在膨脹，並且在暗能量的作用下加速膨脹，這意味著宇宙膨脹的速率還會增加。如果這個趨勢不變，未來不僅星系會被撕裂，整個宇宙都會步入大撕裂的命運。
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