异名磁极吸引你

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？

科学美少男

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。

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

我看了很多回答都是为了跪舔西方国家不敢面对现实的谬论:

1.他们所举的例子都是非常短暂的光速运行，说什么枪子弹打出来对方看什么总之都是在零点零零零几秒发生的事，这么短时间发生的事速度完全可以胡搅蛮缠。

2.我来举一个长时间的光速例子:

①比如太阳光到地球大概需要八分钟，假如在地球旁边也有一个太阳A，在两个太阳中间位置也有一个地球B，这个地球B与两个太阳的距离是相等的，而且两个太阳和这个地球B三点一线，那么这时候两个太阳发的光到中间那个地球B需要的时间还会是八分钟吗？答案肯定是四分钟。

②既然是四分钟那么两个太阳发出的光的相对速度必然是两倍光速。

③有人可能为了跪舔西方会说两个太阳的光到中间地球需要的时间依然是八分钟，那么假如此时我把中间的地球向其中的一个太阳偏移一点点，是不是还是八分钟。

④那好假如我继续偏移到和其中的一个太阳距离为一百米的位置，这时候你总不至于说还是需要八分钟吧。

⑤当然你还可以胡搅蛮缠说地球离太阳那么近早就融化变成气体了所以不存在这样的假设，你要是这样说那我承认我说不过你。

明宇智远

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

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

我对相对论的理解是

相对论的最大前提就是，信息不可能超越光速传递。而光速，是信息交换的临界速度。

当两个目标间无法互相交换信息的时候，他们就无法互相构成参照系。他们之间的一切运动状态都是没有意义的。因为无论如何你都无法观测到。

类似于光椎之外的宇宙，跟我们毫无关系。

所以，从经典力学看有没有可能地球正相对于某个星球以超光速远离？

完全有可能，但是没有意义。因为无论地球了发生什么，或者那个星球发生了什么，彼此都无法知道。

经典物理里超越光速在相对论里已经失去了意义。

回到问题

所以很抱歉，用老师的话说。你的问题在相对论里可能超纲了。

至于相对论里那个速度叠加公式，是经典力学速度叠加公式的变形，经过变形后的式子代表的时空已经不是牛顿经典力学的时空。在此公式的时空观念下，两倍光速背离的物体相对速度是依然是光速。

想像下正比函数通过某种坐标变化变成一个反比函数。

时空观变化后同一个值变收敛了。

至于相对论里说要让一个物体达到光速需要无穷大的能量

因为要让两个可交换信息的东西变得无法交换信息。

牛顿经典力学的正比坐标系中，一份能量x就等于一份速度y

但是在相对论的反比坐标系里，你需要多少能量x，才能让y等于0？

以上关于正反比函数的例子与实际理论完全无关。只是希望朋友们更好理解。

饺子味的韭菜

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

好多人问过这种问题，我好像已经看到过不止一次了，所以，就讨论一下吧，我先说结论，然后再说为什么。

答案是：不是！

作为二十一世纪的新人类，讨论光速自然是要用到狭义相对论，问题在于，在狭义相对论里，其中一束光或者另一束光都不能作为参照系，所以你不能以任何一束光作为参照系进行任何推论，因为这是没有意义的。

那么为什么不能用光作为参照系呢？这其实不难理解，我可以把它简单归结为两个原因：

一个原因是，按照狭义相对论，光速下是不走时间的，也就是说时间是停止的。时间停止，一些物理量就无法定义了，比如速度，实际上时间停止的情况下你根本无法进行任何测量……

另一个原因是，即使不考虑时间停止，在光速下实际上也是无法进行任何测量，为什么呢？因为测量速度需要两个步骤：发送信息和接收返回的信息。然而在光速下即使你可以持续发送信息，你也无法收到返回的信息，因为返回的信息根本追不上你……

所以，要在其中一束光上对另一束光进行测量是一个不可能完成的任务，而且你可能已经发现了，只要超光速也无法独立进行测量，因为你不可能收到返回信息，无论被测物体是迎着你来的还是离你而去的，你都无法收到返回的信息，因为如果是迎着你来的，在被测物体超光速下测量信号无法被有效反射，如果是离你而去的就更简单了，测量信号将永远追不上被测物体。

不过不能进行主动测量可以进行被动测量啊，比如建立两个相隔一定距离的观测点。这样当被测物体经过时与测量仪器产生一定的相互作用，然后对比两个仪器和测量煤质接收到信号的时间间隔，除两个仪器的空间间隔就得到被测物体的速度了。不过死心吧，只要相对论的对的，就不可能测量到超光速运动的物体，否则产生相互作用的仪器和测量煤质都会被撞成伽马射线暴……

關鍵字: 科学 二倍 光速