异名磁极吸引你

首先，光不能做另一束光的参照物，不能做衡量任何物体运动的参考系。

其次，光的参照物是时空，任何常规的东西做不了光的参照物。

爱因斯坦相对论里的光速不变原理说的是，光在真空中的传播速度对于任何参考系是不变的。这个速度的大小为299792458米/秒。看到这里有人就奇怪了：光速有具体大小呀，它有参照物，它的参照物是任何参考系，怎么能说任何常规的东西做不了光的参照物？不要奇怪，参考系不是常规的东西，在相对论里，它代表着时空。我们平时衡量一个物体的速度，以某个相对静止的物体，比如说地球作参照物，实际上是以地球所处的时空为参照物。衡量光子的速度更是如此。

总之，光虽然对于时空参考系来说有着不变的速度，但对于自身或者别的光是没有速度的。两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度不是两倍光速，而是没有速度的，因为光不能做参照物，包括不能做另外光的参照物。做光的参照物的唯有时空，光速相对于任何参考系（时空）都是不变的。

物原爱牛毛1

有一件事情是人尽皆知的：两辆时速50公里的汽车相向而行，它们相对于对方的时速就是100公里，这一点毫无疑问。

然而两束相对而行的光，相对于对方仍然是光速，而不是两倍光速。

实际上，即便两束同向而行的光线，相对于对方也仍然是光速，而不是静止的，这就是所谓的光速恒定原理，它的确是一个颠覆我们固有认知的事情。

最先思考和解决这个问题的人是爱因斯坦，在他之前，物理学家已经根据麦克斯韦方程组得出了光速恒定原理；与此同时，物理界却又存在着相对运动原理。

这两条相互矛盾的理论引起了爱因斯坦的疑惑，要么其中一个理论是错误的，要么就是某种未知因素导致了这种“矛盾”。

正是由于弄明白了这个问题，狭义相对论得以问世了，爱因斯坦利用时空膨胀的理论完美的解决了这个矛盾。

在狭义相对论中，爱因斯坦是利用火车上的人扔石头来表述时空膨胀的问题的。

他说，假如一个人在一辆高速运动的火车上松开手扔下一块石头，而非用力抛出去，那么在这个人的眼里，石头将垂直落到地板上，它的运动距离就是手掌到车厢间的垂线距离。

可是，在火车下面的人看来，石头并不是垂直落下的，而是沿着一条很长的斜线落下的，在这种情况下，它所运动的距离自然也就更长。

同一块自由落体的石头，怎么可能在同一时间下即走了更短的路径，又走了更长的路径呢？

爱因斯坦的解释是：因为火车上的时空膨胀了，也就是火车上的时间流速变慢了。这就是说，速度会导致时间流速变慢。

关于速度致使时间变慢这一点，尽管在当时仅仅只存在于理论，但是今天早已被现实实验以及卫星的时间流速证实了。因此，速度和时间流速之间的关系已经是板上钉钉的事情了。

<strong>那么，这件事跟光速恒定有什么关系呢？

因为当速度趋近于光速时，时间流速的差异将变得极其明显；当速度完全达到光速时，时间就彻底静止了；当速度超过光速时，时间就倒退了。

这也就表示光线在空间中运动是完全不消耗时间的，如果换一个角度来理解，可以想象为光线在时间的维度中是静止不动的。

两条时间静止的光线，无论相向而行还是同向而行，它们的时间始终是静止的，因此光速永远恒定。

科学矩阵

不是二倍光速，我上大学的时候大学课本里面有，但是仔细看的人不太多，当时举的例子是在在运动的火车上测量光速。我长话短说，就是无论是人相对光源动还是不动，用设备测量的光速都是一样的30万公里每秒。我想强调第一点就是你首先得承认这是一个事实，虽然他用经典时空体系很难解释，我们平时接触的都是远低于光速的物体，那时候我们算这类问题很简单简单的加减法就行了，但现在我们却无法再用这个方法解释了；第二有人把这事给解释了，他就是爱因斯坦，他用的方法是假设每一个运动的物体都有自己的时间，在这个时间体系里每个物体自己的时间快慢都没有任何问题，但是看别人的时间都不标准，有具体公式，简单说就是动钟变慢效应。你可以这样来理解这一效应，就是你自己觉得自己对别人不对，但别人也觉得自己对别人不对，但实际上你俩都对，只不过立场不一样，我乱举的例子，但是好用的，哈哈。再来个严谨的说明，俩个相对运动的人，你觉得自己的时间快慢正常，别人也觉得自己的时间快慢正常，但是你俩看对方的时间都不正常。再补充一个还有动尺变短效应，有愿意琢磨的，可以想想时间和长度如果都变了，它们相除得到的速度也就是光速不变就很好解释了。好了，只能解释到这程度了，物理还是需要自己慢慢学习与体会的。

大型撸射航空公舰

当年爱因斯坦的相对论一出，有记者曾经采访天文学家爱丁顿博士，问他是不是当时世界上仅有的三个能理解相对论的人之一，爱丁顿认真的思考后回答“我正在想谁是第三个人呢。”所以，题主在一百年后，仍旧对相对论感到迷惑，其实也是可以原谅和理解的。

诡异相对论

相对论的概念，从它诞生开始就一直透着诡异的味道，那是因为我们在正常的生活中，根本没有机会直接应用和感受到。我相信大部分同学，终其一生，都不可能获得接近光速飞行的机会，可以直观去感受一把，所以一直以低速宇宙的牛顿力学，来硬套相对论。我再强调一次，在接近光速的运动，以及光速运动的时候，同学们一定要把牛顿力学的固有认知扔掉！这时候，适用钟慢尺缩原理，空间、时间都会改变，唯有光速不变！所以，不存在光速叠加，也没有光速对减。光速不变。

相对论的推导

很多同学都把E=mc2，等同于相对论本身。觉得你一直强调相对论怎么复杂怎么难以理解，这不是一个小小等式就看完了吗？说不定，我们哪天脑子一抽，就也发明了第二次相对论也未必哦。

那我也不做多余的解释，我给一个相对论求解的表达式，大家试试也来灵光一闪，看看有什么新的推论？

好了，这个我不展开，如果仍旧有自信的同学，在回复中我们再自行深入探讨一下灵光一闪的问题。

相对论的实证

牛顿的理论，到今天，我们仍旧在大量的应用，测出地球的三围、预测行星的轨道，简直无所不能，为什么呢？因为人类仍旧大部分时间在处理低速宇宙的问题，并且计算简单啊——虽然用相对论一样可以得出相同的解。

爱因斯坦呢？在高端的宇宙探索中，不断的证实着牛顿宇宙无法到达的边界，爱伊斯坦到达了。

最著名的就是“赫尔斯-泰勒”根据相对论推测的脉冲星系统，观测到引力波存在证明，使广义相对论精确度和实验结果吻合到10的负十四次方——堪称物理历史上最精确的理论没有之一！

结语

很多同学问，那么相对论的直接应用呢？正如麦克斯韦当年回答电有什么用？——“你问一个刚出生的婴儿，他现在有什么用”？

猫先生内涵科普

两束光相背而行，相对于其中的一束光，另外一束光的速度仍然为光速，而不是二倍光速。 这个结论跟我们根深蒂固的思想相违背，为什么不是二倍光速哪？

但是自爱因斯坦提出狭义相对论后速度合成公式变了，如下的形式：

当u和v速度非常小，远小于光速的时候上边图片中的公式，就变成了w=u+v。但是当它们的速度接近于光速的时候，公式就不可以化繁为简了，因为误差会变大。当两束光相向而行，即：u=v=c，最终得到合成后的w=c。

实际上这个速度合成公式，本质上是在光速不变的基础上推导而出，最后再用公式反过来证明光速不变，看起来就像文字游戏一样。当然了这也是物理公式的“自洽性”。

科学黑洞

在人类社会中，大致有三种不同类型的人际关系。

其一是在现实的生活中，一个人的行为会受到其周围人群的影响与约束，具体表现为其行为必须符合当时的社会道德与法律；

其二是旁观者的观察，观察者可以同时调研不同阶层的人是如何生活的，这些不同群体的人并不会因为有人观察而相互影响；

其三是某一层次的人观察另一群体的生活，其会因为阶层的隔阂而无法看清全貌，甚至会因为偏见而不能客观地认识自己所看到的人与事。

在自然界也是如此，也存在着影响物体运动的物理背景。比如，水会影响鱼🐟的游动、空气对鸟🐦的飞行也会产生较大的阻力。

而最为本底的物理背景，是由不可再分的最小粒子，即是由普朗克常数h定量的量子，所构成的量子空间。

在我们的宇宙中，任何物体的运动都难逃量子空间的影响与束缚，表现为受到空间量子的不对称碰撞💥。

因此，类似人类社会的三种人际关系，对物体运动速度的影响也有相应的三种不同性质的关系。

其一是物体的运动会受到量子空间的影响，速度越大，空间量子的不对称碰撞也会越多。于是，其在达到光速之前，就会因量子空间的挤压而解体。所以，任何物体的运动速度都无法达到光速。

其二是旁观者对不同物体运动的观测。由于两个不同物体的运动是彼此无关的，它们只是各自受到量子空间的影响。所以，两者的相对速度可以超过光速，但至多不会超过两倍的光速；

其三就是题主问到的，运动的一方观察另一方的运动。由于受到量子空间传播速度的限制🚫，当两者的速度超过光速时，就脱离了彼此的视野，看不见对方了。

总之，由于存在着物理背景，存在着由最小粒子构成的量子空间，物体的运动会受到限制。而且，只有相对于物理背景的运动才具有实际的物理意义。

因此，对于两束反向发射的光，在旁观者看来它们的相对速度是二倍光速；而对于其中的某一束光来说，根本就不存在另一束光；然而，作为物理背景的量子空间，则只会分别限制不同的光子运动。

淡漠乾坤

简单回答，因为光不能作为参照系，如果作为参照系，狭义相对论中的两天原理就不能成立。当然用世界线的概念解释得更清楚，不会比较烧脑麻烦，有兴趣的朋友可以了解下！

如果你非得要选光作为参照系，也不是不可以，只要记住一点：光速不变原理，一切都迎刃而解，而不是自己给自己挖坑，让自己陷入到牛顿的经典力学和绝对时空观中不能自拔！在任何参照系下光的速度都是光速，很简单，不要想那么复杂！

同时，也有公式课题计算，那就是洛伦兹变换。而通常我们用到的速度相加或相减的方法是伽利略变换，它只是洛伦兹变换的特例，在低速状态下的近似值而已！

就好比问题中的疑问，假设光可以作为参照系，也没问题，但计算相对速度时已经不能用简单的速度相加就可以了，不是c+c=2c这么简单，这是伽利略变换，只是低速状态下才适用，亚光速时必须用洛伦兹变换：

可以用上面的公式计算下，最终的速度w仍旧是光速，而不是两倍光速！

就像你那些手电筒以5米每秒的速度奔跑，静止的我看手电筒的光仍旧是光速，而不是光速+5米每秒，道理是一样的！

最后说一点，莫用牛顿的绝对时空观去思考光速问题！光速不变意味着时间和空间的变化，时间空间都变了，当然牛顿的绝对时空观就不适用了！

宇宙探索

这个回答纪念爱因斯坦狭义相对论114周年

首先，答案肯定不是；其次，这是一个好问题，能揭示一个物理学上最重要的东西：概念定位与物理过程。

很多人下意识都会以狭义相对论来解答这个问题，思路其实没错，但问题是忽视了狭义相对论运用的前提。

运用任何理论前，先了解下其适用范围。

狭义相对论有两个基本原理：第一、光速不变原理。这个大家都知道，于是有人基于此，就给出了最终答案：30万公里/秒，光速不变嘛。

但狭义相对论还有一个原理，是大多数人常常忽视的，就是第二原理：狭义相对性原理。

什么意思？

意思就是狭义相对论只适用于惯性参照系。什么叫惯性系参照系？

在初中物理中，把“惯性系”定义为受力平衡的参照系，是基于牛顿运动定律的有效参照系，又叫惯性坐标系。即满足惯性定律，作匀速直线运动或静止的参照系叫做惯性参照系。

以牛顿的角度简单来说，在地球上，地面就是“惯性参照系”；跳出地球，就需要考虑地球自转的离心力，所以在太阳系中，太阳接替地球成为“惯性参照系”；跳出太阳系，银河系中心就成为了“惯性参照系”。

判定“惯性参照系”是运用牛顿运动定律与狭义相对论的一个重要前提。

而题主的问题在一个“惯性参照系”中吗？

光不能作为“惯性参照系”。

牛顿的惯性定律只适用于宏观物体运动，所以作为波粒二象性的光，没有惯性可言，更不能作为惯性参照系。讨论光有无惯性和把光做参照系是没有意义的。

题主的问题把光当成宏观物质在说了，具有误导性。还有既然光对于任何物体都保持一样的速度，光的运动方式本身就不是经典物理学能解释的，更无法用经典物理学理论来说两个光之间的相对速度。

如果非要看成宏观物体的相对运动，套公式进行计算，请看下面。

洛伦兹相对速度公式：

△V=|V1-V2|/(1-V1·V2/C^2)

V1=C

V2=-C

最后得出△V=C，就是大多数人认为的光速不变，还是30公里/秒的运算支撑结果。

但是这里只有数学运算结果，而物理与数学的最大不同就是，物理必须要对过程负责。所有的物理方程必要具有物理意义，要有清晰的物理概念及前提，否则这样的公式运算是不成立的。

上图：科里奥利力（Coriolis effect）的简图，同一种运动，不同参照系的表现方式。

狭义相对论，如何定义“惯性系”？

细心的朋友会发现，上面说的“惯性系”其实都是以牛顿的角度来定义的。这就有个最核心的问题，牛顿定律是建立在绝对时间和绝对空间的基础之上的，而相对论打破了这一基础，时空是可以扭曲可变的。

那为什么牛顿定义的“惯性系”还能适用于爱因斯坦的狭义相对论？

• 一种解释认为：

爱因斯坦其实只给出了一个哲学性的概念解释，或者说直接甩锅给了死去的牛顿。

他告诉大家，你们去套用牛顿的“惯性系”就行了，但他却革了牛顿定律的命，没有了绝对空间和绝对时间，牛顿的那些定律如何推导出来。(这里并不是说牛顿错了，牛顿定律是相对论低速情况下的近似解，近似但毕竟不是，就像相对论也并非完美。)

这样，关于“惯性系”的定义就成了一个逻辑上的循环证明。也就是说，爱因斯坦并没有给“惯性系”一个基于相对论的科学定义，但却让大家都认可了他的思想逻辑，这就是爱神的高明之处。

至少到目前为止，对于宏观世界，相对论都解读得很好，所以也没多少人去纠结这个问题了，但相对论绝对不是终极理论。

我敬佩爱因斯坦，不是因为他提出什么令人震惊的理论，而是因为他是一个站在思想巅峰的大神，这些理论只是证明了这点而已。

哈哈，这个逻辑成立吗？

• 另一种解释认为：
  

爱因斯塔的解释是一种“同时性定义”，什么意思？

因为绝对时间和绝对空间没有了，不是就没有绝对意义了吗，那就全部改成相对意义吧。世界上没有绝对意义，都是相对意义，所以牛顿定律在相对意义下都是成立的，只要是成立的，其中的“惯性系”定义我们大家就都可以用。

这里就是最烧脑的地方了，理解了没？

但为什么一种相对意义下得出的定律，在不同种相对意义下，一样同时可用？这一点其实并没说透。

而解读这里的关键，是否就是量子力学与相对论结合所缺失的一环？因为这能通过量子纠缠特性来解释。

量子纠缠是指两个相互纠缠的量子离得再远，它两之间的感应是同时瞬达的，虽然它们不能传递信息，但是否可以传递物理定义，如果可行，不同的相对意义下才能共用一套物理定义。（可能表述不是太合理，大概这个意思）

总结：物理问题，物理过程大于最后结果

为什么说相对论难以理解？虽然公式大家都知道，但研究物理问题并不是套公式就行的。

相对论难就难在如何定义，在相对变化的过程中找到一个立足点，再去分析思考。一千个哈姆雷特有一千个立足点，但只有一个是正确的。

还有对相对论概念的解读，一些科普文的不靠谱也是造成很多人不相信相对论的原因所在。

比如“尺缩效应”解决的是测量问题，而不是大多科普文说的“视觉效果”（这也是为什么叫“尺缩”而不是“物缩”），因为并不一定看物体变扁了，角度不一样，还可以看起来比测得的长。

当然为了让大多数人看懂，高深的概念偷换成简单的概念，有时似乎也在所难免。

（自知认知有限，见识浅薄，却妄议爱神相对论，如有其它见解，还请指正！）

想法捕手

相对速度的计算是我们每个人都会的，日常生活中计算相对速度只需要把两个速度相加就行了

如果我们想计算两辆车的相对速度，只需要把两辆车的速度叠加起来就可以了，所以很多人在知道爱因斯坦提出“光速不可被超越”后，就想到如果两束光相向而行的话，它们的相对速度叠加后不就是二倍光速了吗？

委实说这种想法并没有什么错，毕竟日常生活中的相对速度都是这个道理，但这只不过是人类一直生活在低速运动状态下的“固有想法”而已，爱因斯坦之所以说“光速不变且不可被超越”是因为他想的是“高速运动状态”

人类在讨论速度的时候总需要找一个参照系才能把速度“参照”出来，但光速的“每秒三十万公里”并不需要参照物，因为麦克斯韦当年统一电和磁的时候得到了一个可以直接计算光速的公式，由于公式两个参数都是常数因此光速并不会因为参照系的变化而变化。

日常生活中用到V1+V2来计算相对速度的办法在物理上叫伽利略变换，但伽利略变换只是洛伦兹变换的近似罢了，就像万有引力定律是广义相对论的近似一样

宇宙探索未解之迷

结论：不可能是二倍光速2C，还是光速C。

如果不了解爱因斯坦的狭义相对论或者洛伦兹变换，一般会算出2c，因为“伽利略变换”告诉我们v '= v + u=c+c=2c。如果了解狭义相对论，就会知道伽利略变换是针对宏观低速状态，即速度远远小于光速。

狭义相对论与洛伦兹变换

狭义相对论是基于洛伦兹变换推导出来的，可以说没有洛伦兹变换，有可能就没有爱因斯坦的相对论，下图为两个相对惯性坐标系x轴、y轴、z轴，速度变换公式，也是通过“洛伦兹变换”推导而来，适用于高速运动状态。看不懂、听不懂没关系，只要记住高速用这个公式就行，低速也可以用，因为它是最精准的解，伽利略变换只是低速的近似解。

洛伦兹变换不是一个篇幅就能解释

在宏观低速的情况我们用大家都知道的近似公式———伽利略变换

而在高速的情况下我们用准确的公式————洛伦兹变换

什么是洛伦兹变换？

在19世纪，麦克斯韦电磁方程组出世，给人类带来了巨大的科学进步，也带来了巨大的疑惑。1904年，荷兰物理学家、数学家——亨德里克·安东·洛伦兹。他在研究电和磁时，发现电磁效应与”经典物理概念“相抵触，伽利略变换和麦克斯韦方程组的得出的结果不一样。

如果通过用伽利略变换来解时，光速在真空中将不是一个常量。这个因素会使电磁效应不成立。

当时的洛伦兹也认为麦克斯韦是正确的，那问题就是出在了伽利略变换上。从我们现在来看，的确是这样的，有点马后炮的感觉。为了解决这个问题，洛伦兹利用他高超的数学技巧，通过微积分推出了一个变换式，如果改用这个变换式和麦克斯韦方程组就不矛盾了。于是这个变换式就叫洛伦兹变换。这个变换这里就不推导了，有兴趣的同学可以查查资料，不是一个篇幅能写出来的。

这个变换在现在来看是违背常理的。通过这个变换是可以推导出上图中的公式，即物体在高速运动时，物体的尺寸会收缩。这也是后来爱因斯坦相对论中的“钟慢尺缩”效应，有没有抄袭的感觉。洛伦兹之所以与相对论失之交臂，很大原因是他岁数大了，像稳稳退休，不愿意去推翻以前大家都认为是对的事，而爱因斯坦还年轻敢说敢创新。物体尺寸会因为速度而改变？当时的科学家们也觉得这个变换式很荒谬。不过好在，洛伦兹不是一个人在战斗，早在他之前已经有实验证明他的变换式是正确的——迈克耳孙－莫雷实验。

洛伦兹变换的出现也使默默无闻的爱因斯坦受启发，才有了狭义相对论。

下面我们感受一下洛伦兹变换与伽利略变换的差别

两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是？因为都速度是光速，所以属于高速，用洛伦兹变换公式，光速为c 即v=u=c代入

所以结果还是c

对比一下低速时，伽利略与洛伦兹的区别：

日常生活中，我们都处于低速状态，你往前v = 5m/s，我往后u = 5m/s，我相对于你的速度是： 伽利略变换： v’=5+5=10

光速c=30万km/s=300000000m/s，咱俩还是5m/s，带入洛伦兹变换的分母

因为vu/c^2都小数点后面十多个位了，意义已经不大了，所以忽略为0

即 (1 + uv/c^2)= （1+0）

代回洛伦兹变换 v’=(v + u) / (1 + uv/c^2)=（5+5）/(1+0)=10

我们可以发现洛伦兹变换和伽利略变换结果一样。

差别在哪?

洛伦兹变换多了个分母 （1+ uv/c^2）

当u和v远小于光速时，uv/c^2几乎可以忽略不计，分母趋近于1，那个这个分母没有意义，直接算分子就可以了。分子就是伽利略变换,所以伽利略变换适用于宏观低速。

当u和v趋近于光速时，分母趋近于2，当速度为光速时，分母为2，相当于把伽利略变换除于2，误差很大，所以”伽利略变换“不适合高速。

再验证一下

当这两个飞船都为c/2时，

伽利略变换：v=c/2+c/2=c

通过洛伦兹变换 v’=(v + u) / (1 + uv/c^2)=0.8c

当速度为光速一半时，这个误差已经非常大了。所以又回到上面那句话：

我们可以把伽利略变换看成，低速状态下的洛伦兹变换的快速算法。想要准确用洛伦兹变换。

不知道你们理解了没？

關鍵字: 科学 速度 光速