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1+1等於2，這是誰都知道的事情。如果光速不變也是這麼個道理，那愛因斯坦就是個普通老百姓而不是科學家了。

狹義相對論之所有偉大，其中之一就是發現了光速不變、光速恆定的特性。這裡要談到兩個公式，一個是伽利略變換，一個是洛倫茲變換。而光速理論適用的是洛倫茲變換。

前面所說的1+1等於2，就是伽利略變換，這個變換隻適用於牛頓理論，也就是低速狀態下的經典力學。

這個公式就是v=v1+v2。這裡的v是疊加速度，v1是物體1的運行速度，v2是物體2的運行速度。我們在日常生活中和小學數學中經常要運用到這些常識，比如你女朋友從某城市開車向你老家來，每小時速度為100公里；你去接他每小時也是100公里，這樣你兩個人疊加速度就是200公里，如果總里程有1000公里，那麼5個小時候你們就能在途中見面了。

但在高速慣性系中就不能這樣算了，就必須採用洛倫茲變換公式，就是v=(v1+v2)/(1+v1v2/c^2)。

這個高速系就是接近光速運行。這個公式的前提是光速極限和光速不變。意思就是：這個宇宙中光速是最快的，任何有靜止質量的物體都無法達到光速；在任何參照系和慣性系觀測，光速都是不變的。

這樣無論你的速度有多快，怎麼疊加，都不可能達到光速，更不可能超過光速。現在網絡上常有一些人不懂相對論，還硬要用生活中簡單的常識和邏輯去反對相對論，認為只要坐在火車上往前面射手電筒，光速就超越了；或者2束手電光對射，相加就超過光速了。這就是使用了伽利略變換公式，是不適用的。

你要問為什麼伽利略變換就不適用呢？為什麼就非得用洛倫茲變換呢？這就是科學。

洛倫茲變換結合動量定理和質量守恆定律，可以得出狹義相對論的所有結論。 這是經過無數科學家100多年觀測和精密實驗得出的論證，根本沒必要去懷疑。

但科學是允許並歡迎質疑和推翻的，如果你一定要懷疑或者不相信，就自己去做實驗或者觀察發現，拿出真正的數據證據來。否則就是異想天開胡說八道，就是民科或者反智反科學的愚昧之徒，愚昧了自己還想要矇昧別人，實在可憐可悲。

時空通訊專注於老百姓通俗的科學話題，願和大家一起來拒絕愚昧，啟迪人生。

時空通訊

答：當然不是，如果那麼容易就實現了超光速，那麼光速不變原理還有和意義？

相對於地面參考系，兩個光速飛行的物體相反飛行，它們之間的速度還是光速，這是洛倫茲變換的直接推論。

在1887年，物理學家邁克爾遜和莫雷兩個人，做了一個震驚物理學的實驗，稱為邁克爾遜-莫雷實驗：

根據經典力學對光的解釋，光相對於一種名叫“以太”的東西恆速運動，以太參考系就是絕對參考系；地球本身存在自轉，還繞著太陽公轉，然後太陽又繞著銀河系旋轉。

按照這個思路，在地球上不同方向的光線，必定相對於地球參考系存在不同的速度，邁克爾遜-莫雷實驗就是要精確測定不同方向的速度差，可實驗結果卻震驚了整個物理學。

因為該實驗結果顯示，無論在白天夜晚，還是春夏秋冬，向不同方向射出的光線，傳播速度是完全一致的；該實驗動搖了以太學說，光速不變的現象在很長一段時間內未得到合理解釋。

其中荷蘭物理學家洛倫茲，在1904年提出了洛倫茲變換，試圖解釋光速不變現象，但是他的解釋沒有脫離經典力學，所以沒有揭示光速不變的本質。

直到1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，以光速不變為理論前提之一，解釋了邁克爾遜-莫雷實驗的結果，也徹底推翻了以太學說。

狹義相對論的推論之一就是洛倫茲變換，洛倫茲變換描述的是不同參考系之間的速度疊加法則，與伽利略變換不同。

在伽利略變換中，兩個0.6倍光速的物體相反運行，其相對速度就是0.6c+0.6c=1.2c；但是在洛倫茲變換中就變成了：

v=(0.6c+0.6c)/(1+0.6^2*c^2/c^2)≈0.88c；

對於兩個相反方向，以光速飛行的物體，其相對速度變成：

v=(c+c)/(1+c^2/c^2)=c；

還是光速！與光速不變原理是相容的，畢竟洛倫茲變換就是狹義相對論的推論之一，題設問題也就得到了回答。

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艾伯史密斯

不用那麼費勁，你就一直加速就能超過光速，真的！不要老拿相對論來說事，相對論就是錯誤的。它其中最重要的一條假設，“光速不變”就是錯誤的。光速不變是當時物理學著名的“兩朵烏雲”之一，這個結論是有邁克爾遜實驗得出來的。邁克爾遜實驗不是直接測量的光速，而是設計了一個光的干涉路徑，用來測量以太是否存在的。由於地球繞著太陽以每秒30公里的速度運動，當時認為太陽是不動的，如果以太的絕對靜止的，那地球相對於以太就有每秒30公里的速度，在地球上就會有每秒30公里的以太風。按照邁克爾遜實驗的設計，就會觀測到0.4個干涉條紋，而結果沒有觀測到光的干涉條紋。當時認為，這個結果只有兩種情況：要麼以太完全被地球所帶動；要麼光速不變。而愛因斯坦認為沒有以太，光就在什麼也沒有的“真空”裡傳播，所以光速不變，並由此建立了狹義相對論。

但是後來，科學上已經發現了真空不是空的，真空是能量海的能量最低狀態，也就是說真空就是物質。既然真空是物質，那光速不變也不可能成立了，相對論也就不成立了。

光速是物體運動的極限，是相對論的一個推論，也就沒有成立的條件了。物體運動的速度是可以超光速的，何況兩個相反的以光速運動的飛船呢？

先生242470081

相對論是錯誤的，愛因斯坦賦予電磁波的特殊屬性是無效的，電磁波屬於機械波。

機械波的傳播速度跟介質的溫度密度等內在物理狀態有關，不會受到介質的運動速度影響。邁克爾遜莫雷實驗結果證明，光在地球上傳播速度不受地球的運動速度影響，完全符合機械波的傳播特點，證明了光是機械波，證明了愛因斯坦的光速不變原理、電磁波傳播不需要介質、相對論都是畫蛇添足的謬論。

太上邪神

很多人都想過如果兩艘飛船以光速或者0.99倍光速面對面擦肩而過，那麼它們的相對速度就會超過光速，乍一看這種想法似乎很有道理，因為日常生活中的疊加速度就是v1+v2，但是日常生活中的物體是在低速宏觀狀態下運動的，相對論著重解決的就是高速運動下的物體運動，因此在計算兩束光或者兩艘宇宙飛船的相對速度時就需要用到洛倫茲變換，而不是日常生活中的伽利略變換。

上個世紀初物理學家們就意識到了牛頓力學的侷限性，在接近光速和強引力場下牛頓力學是沒有用武之地的，這才有了後來相對論的誕生於發展，相對論誕生百年以來物理學家們已經對其進行了嚴謹的實驗與觀測。

狹義相對論的基本原則就是光速不變，而邁克爾遜莫雷實驗也證明了光速不變，但是很多人都思想仍然是經典物理學的思想，這是因為經典物理學和人類的直覺相吻合，人們可以從日常生活中直觀的感受到，但是相對論的光速卻是人類從來沒有體驗過的，所以說相對論其實是反直覺的，這也是民科抨擊相對論的重要原因。

科學發展到一定程度一定會呈現反直覺的模樣相對論和量子力學都反直覺，但是它們都是正確的。

宇宙探索未解之迷

兩個相反光速的飛船絕對不會超過光速的。

首先大家搞錯了一個關鍵性問題，那就是飛船隻能無限逼近光速，而不能達到光速，目前人類只發現光子這種物質可以達到光速，其他物質不可能達到光速，包括中微子在內，它只是速度更近接近光速。

要達到光速，那麼這個粒子得靜止質量必須為0，目前看來也只有光子可以達到這樣的要求。

其實大家還有一個誤解，總認為是愛因斯坦的相對論規定了光速是物質運動的極限速度。其實我在這裡要給愛因斯坦澄清一下。

早在愛因斯坦之前幾十年，麥克斯韋的電磁理論就預言了光速不變，之後還有邁克爾遜莫雷實驗驗證了光速不變。

也就是說，在狹義相對論之前，光速不變的問題已經是物理學上空的烏雲了。只不過那時候科學家還沒有人下定決心把光速不變作為公設而已。

在低速世界，也就是速度低於光速的10%(約為30000km/s)的時候屬於牛頓力學的管轄範圍，這時候物理學規律和中學課本學的沒有較大沖突。

如果速度在三萬公里每秒以上，那麼物理學規律將更傾向遵守相對論。那麼飛船的運動速度越快，其質量就越大，維持加速的能量就越大，只能無限逼近光速，而不能達到光速。

如果兩個飛船反向而行，它們各自的速度為0.9c，那麼其中一個飛船的相對速度就是1.8c(1.8倍光速)嗎？

答案當然是不可能了，這種速度疊加原理是伽利略變換，如果速度在0.1c之上，那麼就應該改用洛倫茲變換。

其中時間變換為t=t0/(1-v²/c²)½

所以這個時候一個飛船觀察另一個飛船，其發現它的時間就變慢了。而時間就是度量速度的一個重要物理量，時間的變慢就確保觀察者觀察到另一個飛船的速度就不會突破光速了。

科學認識論

問題不嚴謹，有靜止質量的物體不可能達到光速。我們只能假設這兩艘飛船以近光速，比如0.99倍光速向相反方向行進，相互的速度是不是超過光速了呢？

這要看從誰的位置來看。如果你是局外人，不在這兩艘飛船上，那麼從你的位置來看，這兩艘飛船互相遠離的速度確實超過了光速。這和宇宙膨脹，遙遠星系之間互相遠離的速度已經超過光速是差不多的道理。

然而，如果你在這兩艘飛船的任意一艘上，那麼你和另外一艘飛船之間的速度就不可能超過光速。因為你以近光速運動，你的時間將會膨脹變慢，在你們以近光速遠離後，以相互之間的距離除以你的時間，仍然只是一個接近光速的數值。如果你們都是以0.99倍光速向著相反方向互相離開，我們甚至可以算出你們之間速度的精確數值V=（V1+V2)/（1+V1*V2/c^2），等於0.99995倍光速。

當然，如果你的飛船真的已達到了光速，那就已經突破這個宇宙的規律限制了，我們真沒辦法說是怎麼回事。但假如按沒有靜止質量的光子的情況來看，你仍然不可能超過光速，只是等於光速。不過你自己是感覺不到的，因為你的時間已經停止，你已處於永恆狀態，不再有速度的概念。在光子自己的世界裡，沒有時間和速度的概念，如果它從宇宙這一端跑到宇宙那一端，那也是它同時出現在了那兩個地方，或者說是所有的地方。

所以你要是也達到了光速，你的情況也和光子一樣，可以同時出現在宇宙中任何地方，但在我們看來，你還是在以30萬公里/秒的速度吭哧吭哧地趕路。只是我們沒有時間看到你趕到宇宙那一端了，畢竟一個人最多也就活幾十年，只能看到你光速飛行幾十年，仍然只在我們肉眼可見的最近的恆星範圍內，甚至連銀河系的千分之一也不到，然後就只能你自己保重了。你在永恆之中，我們在有限之中，永不再相見——除非你幡然悔悟，在我們的幾十年內飛回來。你仍然不會感覺到任何時間過程，但你可能會大叫一聲：靠！怎麼眨個眼，你們都鶴髮雞皮了，我是不是遇到鬼了？嗯，不是你遇到鬼，是我們遇到神了。

徐德文科學頻道

根據相對論，對於具有靜質量的物體，比如宇宙飛船，它們的運動速度不但不能超越光速（c），而且就連光速都達不到，只能無限趨於光速。正因為如此，任何小於光速的速度進行疊加之後，還是會小於光速。另一方面，任何速度與光速疊加之後也不會超越光速，而還是光速。

通常情況下，我們會把相同方向或者相反方向的兩個速度直接相加或者相減得到合速度，這種被稱為平行四邊形法則的疊加方法基於伽利略變換。然而，根據狹義相對論，平行四邊形法則只適用於低速運動的情況，而無法適用於接近光速的高速運動情況。為此，需要用到基於洛倫茲變換的相對論速度疊加法則：

如果兩艘以相反方向運動的飛船相對於地球的運動速度都是光速的60%（即0.6c），那麼，它們的相對速度並不是超光速的1.2倍光速。根據上式可以計算出，兩艘飛船的相對速度為光速的88%（即0.88c），所以並沒有超光速。即便都是0.99…c，疊加的結果還是小於光速。

再來考慮一下另一種情況，假設一艘宇宙飛船以0.6c的速度相對於地球飛行，然後，該飛船向前發射出一束光，那麼，這束光相對於地球的運動速度會超光速嗎？

同樣地，還是根據上述的相對論公式，結果可得，合速度為：w=(0.6c+c)/(1+0.6c·c/c^2)=c。可以看到，這束光相對於地球的速度仍然保持光速，而非達到1.6倍光速。事實上，無論把另一個速度換成多快的速度，結果算出來都是c，這就意味著光相對於任何參照系的運動速度都是光速，這就是狹義相對論的最重要基礎之一：光速不變原理。

火星一號

很多人之所以不理解相對論，原因主要有一個，那就是在思考相對速度時，思考方式仍舊侷限在牛頓的絕對時空觀裡，雖然他們自己不認為是絕對時空觀的思考方式，但其實在不知不覺中就陷進去了！

問題就是一種典型的用絕對時空觀去思考相對速度！牛頓的經典力學（絕對時空觀）是相對論模型在低速宏觀世界的完美近似值，而高速運動狀態下不能把兩個速度簡單相加！

在低速世界（或者弱引力場）中伽利略變換（就是平我們上學時學的相對速度相加）是近似成立的，而在高速世界（強引力場）中必須用洛倫茲變換。

相對論表明，任何攜帶能量和信息的物體速度都不可能超過光速，即使是光速與光速疊加在一起（比如說問題中的描述）仍舊會是光速，而不是兩倍光速！

洛倫茲變換的公式為：v=(v1+v2)/(1+v1v2/c^2)，而伽利略變換的公式我們都知道v=v1+v2。

兩個公式都不難理解，而洛倫茲變換的本質是“光速不變原理”。舉個直白點的例子，靜止的我（相對地球）看以光速飛行（假設）的你身上發出的光的速度仍舊會是光速，而不是兩倍光速！

而如果你認為是兩倍光速，只能說明一點，你還沒有從絕對時空觀中轉變過來！

宇宙探索

看了這麼多回答，我覺得有必要先談談狹義相對論真正的要義和玄機所在。我的回答出引自美國物理學家格林一本有名的科普書《宇宙的結構》，就是《宇宙的琴絃》的作者，很多人可能都看過。他在裡面對狹義相對論的描述，是我見過最通俗易懂也是最貼切的，劉慈欣曾經也說過，格林對狹義相對論的科普解釋，是他見過最棒的。首先要明白，狹義相對論的革命性在於它將時間和空間統一起來，推翻了牛頓的絕對時間和絕對空間，提出了絕對時空的概念，時空是一體的，什麼意思呢。比如你現在處在完全靜止的狀態，在時空角度下，你也在運動，只不過你的運動全部用來穿越時間而已。注意再體會一下，你的運動全部用來穿越時間而沒有用來穿越絲毫空間。現在假如你動起來了，有了速度，你現在的運動既穿越時間，又穿越空間，你繼續增加速度，繼續加速，你能一直加上去嗎？什麼時候是個頭？顯然，當你速度越來越大時候，你的運動將幾乎全部用來穿越空間，很少用來穿越時間，什麼意思，就是在你的視角下，時間越來越慢，越來越慢，但是時間不可能停止下來。而如果將你的運動全部用來穿越空間，絲毫不用來穿越時間，這個時候的速度就是光速。所以知道為什麼不能達到光速了吧，因為時間不可能停止。但是對光子來說，沒有時間的概念，因為光子將運動全部用在了穿越空間上面。愛因斯坦曾說，光子沒有年齡。所以大家知道光速為什麼是宇宙極限速度了吧。光速就是一種將運動全部用在了穿越空間而不穿越時間的速度。所以所有的運動，如果要找一個參照物，這個參照物只能是絕對時空。在狹義相對論裡面，如果你相對於絕對時空在穿越空間上靜止，你就是真的靜止，如果你相對於絕對時空在穿越空間上運動，你就是真的運動。我們習慣的一個物體相對於另一個物體的運動速率，比如兩個相反方向運動速度相同的人，以其中一個人為參照，另一個人的離去速度是兩倍速度，只是低速下的一種近似罷了。在高速的情況下，不是加法這麼簡單，但是可以用相對論的公式計算出來。講到這裡，大家應該不難明白，任何情況下，你，我，所有人穿越時間和穿越空間的合速度都精確的等於光速。所以對於不同空間運動速度的人，其穿越時間，也就是時鐘的嘀嗒會不一樣， 相當於大家都有自己的一個表，這個錶的嘀嗒頻率不盡相同，這就是狹義相對論。平常空間速度差異不大，所以時間嘀嗒可能相差幾億分之一妙，但是如果穿越空間的速度差異很大，時間上差異就會很大，狹義相對論現象就越明顯。速率是什麼？無非是經過的路程除以時間，但是現在，你以以狹義相對論的思維來思考一下，相對於絕對時空不同空間運動速度的人，對經過的空間路程和時間都有不一致的概念，此為相對；但是大家在時空中的穿越時間和空間的合速度又精確等於光速，此為絕對；愛因斯坦曾說，其實他更喜歡將狹義相對論稱為絕對性原理，這個絕對就是絕對時空中大家都一樣的合速度，光速，上帝狡猾但不惡毒，真實總是隱藏的很深，但是總有孤膽英雄式的人能窺破天機。回到這個問題，首先，飛船不可能達到光速，其次，如果相反運動方向的兩個飛船速度接近光速，從某一個飛船的角度看，另一個飛船的相對速度也不會超過光速，因為這個時候相對速度的計算不再是簡單的加法！但是要明白一點，時空本身的膨脹，卻是可以超過光速，有興趣的可以看看暴漲宇宙學，這個假說目前是被認為最具希望的宇宙誕生學說，在宇宙誕生之初，經歷了幾次暴漲，時空瞬間擴大，肯定是超過光速。但是在時空內，物質，能量，信息的傳遞，光速是極限，因此狹義相對論是有前提的。

關鍵字: 洛倫茲 光速 科學