異名磁極吸引你

在我的理解裡，時間就是運動的一種附屬性質，是人們用來描述運動與空間關係的一種定義，我們先想象一下一個物體時間停止，也就是這個物體所有的基本粒子停止震盪運動和衰減，之間相對位置完全固定下來，不與外界產生任何能量交換，溫度也達到絕對零度，這時，可以認為這個物體死了，時間也停止了。然而現實裡，所有的物體之間都會發生能量交換，引力影響，所以沒有什麼物體能獨立與整個宇宙，它的時間也就沒法獨立出去，時間就變成了宇宙所有物質共同運動產生的性質，愛因斯坦相對論裡的時間也經不是傳統意義上的時間，它只是描述相對運動物體相互觀察得出的運動變化，注意是觀察得出的，不是絕對時間，舉個例子，中子星脈衝週期是固定的，我們假設它每個週期是1秒，如果此時一個以接近光速的飛船遠離它飛行，在飛船上的人會觀察到中子星脈衝週期變成了10秒，得出結論，時間變慢了，然而在上帝視角來看，中子星脈衝週期依然是1秒，而飛船上的人時間也沒有變快變慢，唯一的變化，是當一個物體以接近光速運動時，卻以光去觀測其他物體會產生巨大的誤差，就像我們用聲音去觀察接近音速的飛機，你聽見飛機還在這一頭，睜開眼，發現飛機實際上已在另一頭了，靠聽覺判斷的飛機位置實際上是過去飛機的位置，那麼你怎麼靠聽力來得出飛機實際位置呢？這時你會根據音速和飛機高度飛機速度，用一個公式加以修正得出飛機實際位置。所以用光速去測定接近光速的運動必然會產生巨大誤差，而愛因斯坦相對論就是用來修復這個誤差的。

回到問題本身，假設兩架飛船以光速c相反方向運動，在上帝視角來看，它們每秒相互遠離的確就是2c，但站在飛船上的人彼此觀察，得出的結論是雙方以1倍光速在相互遠離，因為它們彼此觀察到的都是對方過去的信息，他們由此得出結論時間變慢了……

綜上所述，由於宇宙所有物質都會發生相互運動相互影響，是能有一個上帝視角的絕對時間流逝來描述運動變化的，而相對論中的時間變化，實際上是用來修正用光來觀測高速運動物體的測量差，量子糾纏是超光速的，無論相隔多少光年都能瞬時感應，那麼，當我們能使用量子糾纏作為通信工具時，在飛船上的兩方可以實時通信，並不會發現對方的時間變慢或者變快了……

tigerwings

有一件事情是人盡皆知的：兩輛時速50公里的汽車相向而行，它們相對於對方的時速就是100公里，這一點毫無疑問。

然而兩束相對而行的光，相對於對方仍然是光速，而不是兩倍光速。

實際上，即便兩束同向而行的光線，相對於對方也仍然是光速，而不是靜止的，這就是所謂的光速恆定原理，它的確是一個顛覆我們固有認知的事情。

最先思考和解決這個問題的人是愛因斯坦，在他之前，物理學家已經根據麥克斯韋方程組得出了光速恆定原理；與此同時，物理界卻又存在著相對運動原理。

這兩條相互矛盾的理論引起了愛因斯坦的疑惑，要麼其中一個理論是錯誤的，要麼就是某種未知因素導致了這種“矛盾”。

正是由於弄明白了這個問題，狹義相對論得以問世了，愛因斯坦利用時空膨脹的理論完美的解決了這個矛盾。

在狹義相對論中，愛因斯坦是利用火車上的人扔石頭來表述時空膨脹的問題的。

他說，假如一個人在一輛高速運動的火車上鬆開手扔下一塊石頭，而非用力拋出去，那麼在這個人的眼裡，石頭將垂直落到地板上，它的運動距離就是手掌到車廂間的垂線距離。

可是，在火車下面的人看來，石頭並不是垂直落下的，而是沿著一條很長的斜線落下的，在這種情況下，它所運動的距離自然也就更長。

同一塊自由落體的石頭，怎麼可能在同一時間下即走了更短的路徑，又走了更長的路徑呢？

愛因斯坦的解釋是：因為火車上的時空膨脹了，也就是火車上的時間流速變慢了。這就是說，速度會導致時間流速變慢。

關於速度致使時間變慢這一點，儘管在當時僅僅只存在於理論，但是今天早已被現實實驗以及衛星的時間流速證實了。因此，速度和時間流速之間的關係已經是板上釘釘的事情了。

那麼，這件事跟光速恆定有什麼關係呢？

因為當速度趨近於光速時，時間流速的差異將變得極其明顯；當速度完全達到光速時，時間就徹底靜止了；當速度超過光速時，時間就倒退了。

這也就表示光線在空間中運動是完全不消耗時間的，如果換一個角度來理解，可以想象為光線在時間的維度中是靜止不動的。

兩條時間靜止的光線，無論相向而行還是同向而行，它們的時間始終是靜止的，因此光速永遠恆定。

科學矩陣

不是二倍光速，我上大學的時候大學課本里面有，但是仔細看的人不太多，當時舉的例子是在在運動的火車上測量光速。我長話短說，就是無論是人相對光源動還是不動，用設備測量的光速都是一樣的30萬公里每秒。我想強調第一點就是你首先得承認這是一個事實，雖然他用經典時空體系很難解釋，我們平時接觸的都是遠低於光速的物體，那時候我們算這類問題很簡單簡單的加減法就行了，但現在我們卻無法再用這個方法解釋了；第二有人把這事給解釋了，他就是愛因斯坦，他用的方法是假設每一個運動的物體都有自己的時間，在這個時間體系裡每個物體自己的時間快慢都沒有任何問題，但是看別人的時間都不標準，有具體公式，簡單說就是動鍾變慢效應。你可以這樣來理解這一效應，就是你自己覺得自己對別人不對，但別人也覺得自己對別人不對，但實際上你倆都對，只不過立場不一樣，我亂舉的例子，但是好用的，哈哈。再來個嚴謹的說明，倆個相對運動的人，你覺得自己的時間快慢正常，別人也覺得自己的時間快慢正常，但是你倆看對方的時間都不正常。再補充一個還有動尺變短效應，有願意琢磨的，可以想想時間和長度如果都變了，它們相除得到的速度也就是光速不變就很好解釋了。好了，只能解釋到這程度了，物理還是需要自己慢慢學習與體會的。

大型擼射航空公艦

當年愛因斯坦的相對論一出，有記者曾經採訪天文學家愛丁頓博士，問他是不是當時世界上僅有的三個能理解相對論的人之一，愛丁頓認真的思考後回答“我正在想誰是第三個人呢。”所以，題主在一百年後，仍舊對相對論感到迷惑，其實也是可以原諒和理解的。

詭異相對論

相對論的概念，從它誕生開始就一直透著詭異的味道，那是因為我們在正常的生活中，根本沒有機會直接應用和感受到。我相信大部分同學，終其一生，都不可能獲得接近光速飛行的機會，可以直觀去感受一把，所以一直以低速宇宙的牛頓力學，來硬套相對論。我再強調一次，在接近光速的運動，以及光速運動的時候，同學們一定要把牛頓力學的固有認知扔掉！這時候，適用鐘慢尺縮原理，空間、時間都會改變，唯有光速不變！所以，不存在光速疊加，也沒有光速對減。光速不變。

相對論的推導

很多同學都把E=mc2，等同於相對論本身。覺得你一直強調相對論怎麼複雜怎麼難以理解，這不是一個小小等式就看完了嗎？說不定，我們哪天腦子一抽，就也發明了第二次相對論也未必哦。

那我也不做多餘的解釋，我給一個相對論求解的表達式，大家試試也來靈光一閃，看看有什麼新的推論？

好了，這個我不展開，如果仍舊有自信的同學，在回覆中我們再自行深入探討一下靈光一閃的問題。

相對論的實證

牛頓的理論，到今天，我們仍舊在大量的應用，測出地球的三圍、預測行星的軌道，簡直無所不能，為什麼呢？因為人類仍舊大部分時間在處理低速宇宙的問題，並且計算簡單啊——雖然用相對論一樣可以得出相同的解。

愛因斯坦呢？在高端的宇宙探索中，不斷的證實著牛頓宇宙無法到達的邊界，愛伊斯坦到達了。

最著名的就是“赫爾斯-泰勒”根據相對論推測的脈衝星系統，觀測到引力波存在證明，使廣義相對論精確度和實驗結果吻合到10的負十四次方——堪稱物理歷史上最精確的理論沒有之一！

結語

很多同學問，那麼相對論的直接應用呢？正如麥克斯韋當年回答電有什麼用？——“你問一個剛出生的嬰兒，他現在有什麼用”？

貓先生內涵科普

兩束光相背而行，相對於其中的一束光，另外一束光的速度仍然為光速，而不是二倍光速。 這個結論跟我們根深蒂固的思想相違背，為什麼不是二倍光速哪？

但是自愛因斯坦提出狹義相對論後速度合成公式變了，如下的形式：

當u和v速度非常小，遠小於光速的時候上邊圖片中的公式，就變成了w=u+v。但是當它們的速度接近於光速的時候，公式就不可以化繁為簡了，因為誤差會變大。當兩束光相向而行，即：u=v=c，最終得到合成後的w=c。

實際上這個速度合成公式，本質上是在光速不變的基礎上推導而出，最後再用公式反過來證明光速不變，看起來就像文字遊戲一樣。當然了這也是物理公式的“自洽性”。

科學黑洞

這個回答紀念愛因斯坦狹義相對論114週年

首先，答案肯定不是；其次，這是一個好問題，能揭示一個物理學上最重要的東西：概念定位與物理過程。

很多人下意識都會以狹義相對論來解答這個問題，思路其實沒錯，但問題是忽視了狹義相對論運用的前提。

運用任何理論前，先了解下其適用範圍。

狹義相對論有兩個基本原理：第一、光速不變原理。這個大家都知道，於是有人基於此，就給出了最終答案：30萬公里/秒，光速不變嘛。

但狹義相對論還有一個原理，是大多數人常常忽視的，就是第二原理：狹義相對性原理。

什麼意思？

意思就是狹義相對論只適用於慣性參照系。什麼叫慣性系參照系？

在初中物理中，把“慣性系”定義為受力平衡的參照系，是基於牛頓運動定律的有效參照系，又叫慣性座標系。即滿足慣性定律，作勻速直線運動或靜止的參照系叫做慣性參照系。

以牛頓的角度簡單來說，在地球上，地面就是“慣性參照系”；跳出地球，就需要考慮地球自轉的離心力，所以在太陽系中，太陽接替地球成為“慣性參照系”；跳出太陽系，銀河系中心就成為了“慣性參照系”。

判定“慣性參照系”是運用牛頓運動定律與狹義相對論的一個重要前提。

而題主的問題在一個“慣性參照系”中嗎？

光不能作為“慣性參照系”。

牛頓的慣性定律只適用於宏觀物體運動，所以作為波粒二象性的光，沒有慣性可言，更不能作為慣性參照系。討論光有無慣性和把光做參照系是沒有意義的。

題主的問題把光當成宏觀物質在說了，具有誤導性。還有既然光對於任何物體都保持一樣的速度，光的運動方式本身就不是經典物理學能解釋的，更無法用經典物理學理論來說兩個光之間的相對速度。

如果非要看成宏觀物體的相對運動，套公式進行計算，請看下面。

洛倫茲相對速度公式：

△V=|V1-V2|/(1-V1·V2/C^2)

V1=C

V2=-C

最後得出△V=C，就是大多數人認為的光速不變，還是30公里/秒的運算支撐結果。

但是這裡只有數學運算結果，而物理與數學的最大不同就是，物理必須要對過程負責。所有的物理方程必要具有物理意義，要有清晰的物理概念及前提，否則這樣的公式運算是不成立的。

上圖：科里奧利力（Coriolis effect）的簡圖，同一種運動，不同參照系的表現方式。

狹義相對論，如何定義“慣性系”？

細心的朋友會發現，上面說的“慣性系”其實都是以牛頓的角度來定義的。這就有個最核心的問題，牛頓定律是建立在絕對時間和絕對空間的基礎之上的，而相對論打破了這一基礎，時空是可以扭曲可變的。

那為什麼牛頓定義的“慣性系”還能適用於愛因斯坦的狹義相對論？

• 一種解釋認為：

愛因斯坦其實只給出了一個哲學性的概念解釋，或者說直接甩鍋給了死去的牛頓。

他告訴大家，你們去套用牛頓的“慣性系”就行了，但他卻革了牛頓定律的命，沒有了絕對空間和絕對時間，牛頓的那些定律如何推導出來。(這裡並不是說牛頓錯了，牛頓定律是相對論低速情況下的近似解，近似但畢竟不是，就像相對論也並非完美。)

這樣，關於“慣性系”的定義就成了一個邏輯上的循環證明。也就是說，愛因斯坦並沒有給“慣性系”一個基於相對論的科學定義，但卻讓大家都認可了他的思想邏輯，這就是愛神的高明之處。

至少到目前為止，對於宏觀世界，相對論都解讀得很好，所以也沒多少人去糾結這個問題了，但相對論絕對不是終極理論。

我敬佩愛因斯坦，不是因為他提出什麼令人震驚的理論，而是因為他是一個站在思想巔峰的大神，這些理論只是證明了這點而已。

哈哈，這個邏輯成立嗎？

• 另一種解釋認為：
  

愛因斯塔的解釋是一種“同時性定義”，什麼意思？

因為絕對時間和絕對空間沒有了，不是就沒有絕對意義了嗎，那就全部改成相對意義吧。世界上沒有絕對意義，都是相對意義，所以牛頓定律在相對意義下都是成立的，只要是成立的，其中的“慣性系”定義我們大家就都可以用。

這裡就是最燒腦的地方了，理解了沒？

但為什麼一種相對意義下得出的定律，在不同種相對意義下，一樣同時可用？這一點其實並沒說透。

而解讀這裡的關鍵，是否就是量子力學與相對論結合所缺失的一環？因為這能通過量子糾纏特性來解釋。

量子糾纏是指兩個相互糾纏的量子離得再遠，它兩之間的感應是同時瞬達的，雖然它們不能傳遞信息，但是否可以傳遞物理定義，如果可行，不同的相對意義下才能共用一套物理定義。（可能表述不是太合理，大概這個意思）

總結：物理問題，物理過程大於最後結果

為什麼說相對論難以理解？雖然公式大家都知道，但研究物理問題並不是套公式就行的。

相對論難就難在如何定義，在相對變化的過程中找到一個立足點，再去分析思考。一千個哈姆雷特有一千個立足點，但只有一個是正確的。

還有對相對論概念的解讀，一些科普文的不靠譜也是造成很多人不相信相對論的原因所在。

比如“尺縮效應”解決的是測量問題，而不是大多科普文說的“視覺效果”（這也是為什麼叫“尺縮”而不是“物縮”），因為並不一定看物體變扁了，角度不一樣，還可以看起來比測得的長。

當然為了讓大多數人看懂，高深的概念偷換成簡單的概念，有時似乎也在所難免。

（自知認知有限，見識淺薄，卻妄議愛神相對論，如有其它見解，還請指正！）

想法捕手

簡單回答，因為光不能作為參照系，如果作為參照系，狹義相對論中的兩天原理就不能成立。當然用世界線的概念解釋得更清楚，不會比較燒腦麻煩，有興趣的朋友可以瞭解下！

如果你非得要選光作為參照系，也不是不可以，只要記住一點：光速不變原理，一切都迎刃而解，而不是自己給自己挖坑，讓自己陷入到牛頓的經典力學和絕對時空觀中不能自拔！在任何參照系下光的速度都是光速，很簡單，不要想那麼複雜！

同時，也有公式課題計算，那就是洛倫茲變換。而通常我們用到的速度相加或相減的方法是伽利略變換，它只是洛倫茲變換的特例，在低速狀態下的近似值而已！

就好比問題中的疑問，假設光可以作為參照系，也沒問題，但計算相對速度時已經不能用簡單的速度相加就可以了，不是c+c=2c這麼簡單，這是伽利略變換，只是低速狀態下才適用，亞光速時必須用洛倫茲變換：

可以用上面的公式計算下，最終的速度w仍舊是光速，而不是兩倍光速！

就像你那些手電筒以5米每秒的速度奔跑，靜止的我看手電筒的光仍舊是光速，而不是光速+5米每秒，道理是一樣的！

最後說一點，莫用牛頓的絕對時空觀去思考光速問題！光速不變意味著時間和空間的變化，時間空間都變了，當然牛頓的絕對時空觀就不適用了！

宇宙探索

我對相對論的理解是

相對論的最大前提就是，信息不可能超越光速傳遞。而光速，是信息交換的臨界速度。

當兩個目標間無法互相交換信息的時候，他們就無法互相構成參照系。他們之間的一切運動狀態都是沒有意義的。因為無論如何你都無法觀測到。

類似於光椎之外的宇宙，跟我們毫無關係。

所以，從經典力學看有沒有可能地球正相對於某個星球以超光速遠離？

完全有可能，但是沒有意義。因為無論地球了發生什麼，或者那個星球發生了什麼，彼此都無法知道。

經典物理裡超越光速在相對論裡已經失去了意義。

回到問題

所以很抱歉，用老師的話說。你的問題在相對論裡可能超綱了。

至於相對論裡那個速度疊加公式，是經典力學速度疊加公式的變形，經過變形後的式子代表的時空已經不是牛頓經典力學的時空。在此公式的時空觀念下，兩倍光速背離的物體相對速度是依然是光速。

想像下正比函數通過某種座標變化變成一個反比函數。

時空觀變化後同一個值變收斂了。

至於相對論裡說要讓一個物體達到光速需要無窮大的能量

因為要讓兩個可交換信息的東西變得無法交換信息。

牛頓經典力學的正比座標系中，一份能量x就等於一份速度y

但是在相對論的反比座標系裡，你需要多少能量x，才能讓y等於0？

以上關於正反比函數的例子與實際理論完全無關。只是希望朋友們更好理解。

餃子味的韭菜

好多人問過這種問題，我好像已經看到過不止一次了，所以，就討論一下吧，我先說結論，然後再說為什麼。

答案是：不是！

作為二十一世紀的新人類，討論光速自然是要用到狹義相對論，問題在於，在狹義相對論裡，其中一束光或者另一束光都不能作為參照系，所以你不能以任何一束光作為參照系進行任何推論，因為這是沒有意義的。

那麼為什麼不能用光作為參照系呢？這其實不難理解，我可以把它簡單歸結為兩個原因：

一個原因是，按照狹義相對論，光速下是不走時間的，也就是說時間是停止的。時間停止，一些物理量就無法定義了，比如速度，實際上時間停止的情況下你根本無法進行任何測量……

另一個原因是，即使不考慮時間停止，在光速下實際上也是無法進行任何測量，為什麼呢？因為測量速度需要兩個步驟：發送信息和接收返回的信息。然而在光速下即使你可以持續發送信息，你也無法收到返回的信息，因為返回的信息根本追不上你……

所以，要在其中一束光上對另一束光進行測量是一個不可能完成的任務，而且你可能已經發現了，只要超光速也無法獨立進行測量，因為你不可能收到返回信息，無論被測物體是迎著你來的還是離你而去的，你都無法收到返回的信息，因為如果是迎著你來的，在被測物體超光速下測量信號無法被有效反射，如果是離你而去的就更簡單了，測量信號將永遠追不上被測物體。

不過不能進行主動測量可以進行被動測量啊，比如建立兩個相隔一定距離的觀測點。這樣當被測物體經過時與測量儀器產生一定的相互作用，然後對比兩個儀器和測量煤質接收到信號的時間間隔，除兩個儀器的空間間隔就得到被測物體的速度了。不過死心吧，只要相對論的對的，就不可能測量到超光速運動的物體，否則產生相互作用的儀器和測量煤質都會被撞成伽馬射線暴……

星宇飄零2099

速度是一種事物的運動特性，例如人的步行速度，步行，是指人或其他兩足動物使用比跑步慢的速度行。

在人類或其他兩足動物中，一般來說，步行是用腳步進行的，且在步行階段中，僅單腳離開地面。相反，在跑步的中開跑的時候，一般均是雙腳離地。

根據統計，平均在九到十六個月間，大多數寶寶開始學走[1]，而平均老年人步行的速度是3.2 km/h ~ 3.9 km/h，年輕人則為3.75 km/h ~ 5.43 km/h[2][3]。而在行人路、小徑或路上行走的人則稱為行人。

行人🚶‍♀️的速度並沒有因為兩個人背對背行走而改變，也沒有在火車車廂地板上行走而改變。光速也一樣。

速度是不同種類的事物運動特徵，各自獨立。在複合關係中，速度不能相加或相減。

我們讀科學家寫的書，也是一種自我重新開始認識的一個過程。科學家的思想對普通人來說影響深遠，因為普通人認為科學家的思想是通過檢驗的真理表達，今天我要說的在狹義相對論中伽利略速度相加原理W=v+w可能是錯的，我們無法不加辯別就跟隨在錯誤的思維中前行。我們用這樣的例子說明，看到火車的人都知道，一列火車由很多節車廂組成，假如一列火車載有10節車廂，以每小時100公里的勻速速度行駛，這10節車廂都是維持每小時100公里的速度行駛，假如在某個車廂，在這裡就用第三節車廂，在第三節車廂有人向前行走，為方便說理，假如人以每小時1公里的速度與火車同向行走，使用W=v+w公式，得出W＝100公里+1公里＝101公里，這101公里的速度無論代表人的速度，代表火車的速度還是代表火車與人的速度相加，在這一列載有10節車廂的火車，都沒有得到合理的位置。這一節車廂與其他車廂不同的速度結果，這顯然與事實不符。在狹義相對論中將人在車廂走動的速度換成光的速度，由於基礎是錯誤的，結論會變得正確嗎？

pdf版10-11頁：6.經典力學中所用的速度相加定理 假設我們的舊相識，火車車廂，在鐵軌上以恆定速度 v 行駛;並假設有一個 人在車廂裡沿著車廂行駛的方向以速度 w 從車廂一頭走到另一頭。那麼在這個 過程中，對於路基而言，這個人向前走得有多快呢?換句話說，這個人前進的速 度 W 有多大呢?唯一可能的解答似乎可以根據下列考慮而得:如果這個人站住 不動一秒鐘，在這一秒鐘裡他就相對於路基前進了一段距離 v，在數值上與車廂 的速度相等。但是，由於他在車廂中向前走動，在這一秒鐘裡他相對於車廂向前 走了一段距離兒也就是相對於路基又多走了一段距離 w，這段距離在數值上等於 這個人在車廂裡走動的速度。這樣，在所考慮的這一秒鐘裡他總共相對於路基走 了距離 W=v+w。我們以後將會看到，表述了經典力學的速度相加定理的這一結 果，是不能加以支持的;換句話說，我們剛才寫下的定律實質上是不成立的。但 目前我們暫時假定這個定理是正確的。 當然我們必須參照一個剛體(座標系)來描述光的傳播過程(對於所有其他 的過程而言確實也都應如此)。我們再次選取我們的路基作為這種參考系。我們 設想路基上面的空氣已經抽空。如果沿著路基發出一道光線，根據上面的論述我 們可以看到，這道光線的前端將相對於路基以速度 c 傳播現在我們假定我們的車 廂仍然以速度 v 在路軌上行駛，其方向與光線的方向同，不過車廂的速度當然要 比光的速度小得多。我們來研究一下這光線相對於車廂的傳播速度問題。顯然我 們在這裡可以應用前一節的推論，因為光線在這晨就充當了相對於車廂走動的 人。人相對於路基的速度 W 在這晨由光相對於路基的速度代替。W 是所求的光 相對於車廂的速度。我們得到: w=c-v 於是光線相對於車廂的傳播速度就出現了小於的情況。 但是這個結果是與第 5 節所闡述的相對性原理相牴觸的。因為，根據相對性 原理，真空中光的傳播定律，就象所有其他普遍的自然界定律一樣，不論以車廂 作為參考物體還是以路軌作為物體，都必須是一樣的。但是，從我們前面的論述 看來，這一點似乎是不可能成立的。如果所有的光線相對於路基都以速度 c 傳播， 那麼由於這個理由似乎光相對於車廂的傳播就必然服從另一定律——這是一個 與相對性原理相牴觸的結果。

關鍵字: 科學 物體 一束