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科普一下

普通的相对速度是在速度相对于光速很低的情况下,比如,甲乙相对运动,以甲速度方向为正,设甲的速度为V1,乙的速度为-V2,则甲相对乙的速度为V1+V2

但是当速度接近光速时,上述就不再成立了.而是用到爱因斯坦相对论速度公式：V=(V1-V2）/[1-(V1V2/C^2)]

你会发现,当甲乙两者的速度中任何一者为C时,无论另一者速度为多少,最终相对速度算出来都是C,因此,此时他们的相对速度是光速。

所以嘞，在高速时计算速度叠加不能简单地把两个速度相加。牛顿的经典力学是相对论模型在宏观低速下的完美近似。

在宏观、低速、弱引力场模型中伽利略变换是近似成立的，而在微观、高速、强引力场模型中则要使用洛伦兹变换。 相对论认为携带能量和信息的物质运动速度不能超过光速，纵使光速与光速叠加，速度仍然是1倍光速。洛仑兹相对速度公式：v=(v1+v2)/(1+v1v2/c^2)。

说明：C是光速,物体的极限速度,不可超越。

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热爱历史与未来。我是杨钦兆 ，喜欢请关注我。

杨钦兆

在狭义相对论出现之前，牛顿力学用的是伽利略变换。在伽利略变换里，速度可以简单叠加，所以会出现这种两倍光速的结果。但现实物理世界并不是这样，因为实验证明存在“光速不变原理”，即任何参考系（也叫参照系）中测量光速都是光速，无论在别的参考系看来你所在的参考系和光速的相对速度是什么。

狭义相对论正是以“光速不变原理”和“相对性原理”二者作为基本原理推导出的结论。所以在狭义相对论中，“相对速度”这个词要完全依赖于参考系了。你举的这个例子中，如果把地球作为参考系，你看到两束光相反方向传播，两束光相对于地球的速度都是光速。你可以说两束光离开的速度相对地球是两倍光速，但是你不能说它们之间的相对速度是两倍光速，因为提到相对速度，一定要以两者各为参考系来看。根据光速不变原理，以其中一束光为参考系，另一束光相对于它还是光速，反之也一样。

带入狭义相对论速度合成公式也是这个结果。速度合成公式：(v1-v2)/(1-v1v2/c^2)，c是光速，v1和v2是相对于第三个参考系各自的速度。在这个例子中，第三个参考系是地球，带入v1和v2一个是光速c，一个是反向光速-c，带入到公式里，得到(v1-v2)/(1-v1v2/c^2)= (c+c)/(1+c*c/c^2)=c，即相对速度还是光速。当然这个公式根本上还是源于光速不变原理，所以跟直接用光速不变原理没区别。

顺便提一下，宇宙大爆炸的早期，会有一个超过光速的膨胀期，称为暴胀。但是这个“超过光速”只是在第三个参考系下看的相互离开的速度，并不是相对速度。暴胀期找宇宙任何两个点看它们的相对速度，都不会超过光速。

九维空间

当然不会啦！光线是不能作为参考系的！

光速不变原理是狭义相对论的基本假设之一，也是被科学界公认的。题主这么问一定是受到了伽利略的相对性原理的启发！

其实在相对论发现的前夜，人们就曾怀疑过相对性原理的正确性。 简单来说，相对论原理是最基本的物理常识，我们确定一个物体的运动与否一定要选取一个参照物，根据物体相对于参照物的空间变化来确定被测量物体的运动形式。

相对性原理是由伽利略系统提出来的，为此还演变出来了伽利略变换，牛顿继承了伽利略的思想。

相对性原理有一个很明显的推理就是：速度叠加。一个物体速度可以取任何值，这关键在于参照物的选取。所以在爱因斯坦之前的相对性原理中，物体没有速度极限，光速可以无限快的！

但是有一个难以克服的问题出现了！在19世纪的时候，麦克斯韦已经推算出光速是恒定的，迈克尔逊莫雷实验也已经证实了光速是不变的。

现在就尴尬了，要么相对性原理错了，要么光速不变错了！当时的科学家更宁愿抛弃相对性原理也不愿否定光速不变的事实！

狭义相对论发表之后，科学家才明白：原来狭义相对论和光速不变都没有错。

错的是人们思想中根深蒂固的时空观念。物体的运动会改变时间的流逝。

我讲到这里，题主明白了吗？ 相对性原理没有错，你也可以视一条光线为参照物，另一条的相对速度为2c。但是这毫无意义，是没有科学道理的，因为光线是不能作为参考系的。速度的叠加不能适用到光速上！

洛伦兹变换表示的是：从观察者自己所在的参考系去观测另一个惯性系的物体运动。观察者和被观察者都是物体，都是不能达到光速运动的！

科学认识论

光速和光速合成当然不是两倍光速。

悟空问答上这类问题总是被反复问，然而看了一下，目前比较靠谱的答案只有两个，不靠谱却有一堆，所以还是讲一下吧。

爱因斯坦是位物理大师，但是人家数学也很好。狭义相对论背后的数学保证了光速不变。

简单的说，当两个速度按照狭义相对论公式合成的时候，只要其中有一个是光速，那么不管另一个是不是光速，合成的结果都是光速。

比如题目当中说的两束方向相反的光@九维空间 已经算过了。我们可以看看另外一种情景，向同一方向发出两束光，可能有人觉得这种方法也能得到2倍光速，有人则觉得这样能使光静止，那么实际情况如何呢？可以按照下面的公式计算。

v1和v2都是光速c，代入公式可以算出，合成的速度v也是光速c，c在真空中是约30万公里每秒。

科学理论并不等于真理，但是一种成功的科学理论是建立在数学基础上并且符合实验和观测的，光速不变原理和狭义对论也是如此。

之前也有人问在一辆运动的车上发射一束光是不是就能超光速，这个问题其实一百多年前就有了答案。

地球的轨道速度接近30公里每秒，这个速度别说是车、比导弹都快多了，那么沿着地球轨道方向发射一束光，和垂直地球轨道方向发射一束光，是不是有一个速度会超过光速呢？

1887年，迈克尔逊和莫雷用实验告诉我们，两者的速度差别小到测不出来，也就说两个速度都是一样的光速，这就是著名的迈克尔逊-莫雷实验。现代的科学家已经可以将这种速度测量的误差减小到10亿亿分之一，仍然支持光速不变原理。

然而，现在有些童鞋还是喜欢喊超光速，喜欢嚷爱因斯坦和相对论如何不对，但是他们说的话里面常常一点数学也没有，更别提物理概念和实验观测了，所以他们也许是在

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乔小海

不是哦。虽然这个直观上很难理解，但只要遵循相对性原理和光速不变原理的前提下，推论出的结果就是不得超越光速。

其实这个题目完全可以换个更加形象的说法：在一列1/2光速行驶的列车上，朝着行进方向发射一枚相对于列车是1/2光速的子弹，请问子弹相对于地面速度是多少？这个问题本质上和题主是一个意思。

正常直觉告诉我们速度就是光速，但我们现在通过狭义相对论的速度叠加公式来看看结果是多少

见上图，等式右边：v是列车相对地面速度，u是子弹相对列车速度，c是光速；等式左边：V是子弹相对地面速度

带入数值，结果是0.8c，也就是80%的光速

其实题主的问题，用这个公式代入，答案其实是光速，并不会出现两倍光速的情况。

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赛先生科普

这个问题看到很多人被载了，说什么能不能达到2c的，都是没动脑筋。

问题如果反过来想，或许就没那么多人被坑了。

假设看以下图例：

A======人======B

先来看人人都理解的部分：

A和人相距一光年，人和B又相距一光年，A和B相距两光年。现在从A向人发射光线，一年后到达人，同理从B向人发射光线，一年后也到达人。

再来看容易被误解的部分：

从人的角度看，A和B的相对光线速度是不是2C呢？答案是，问题错误，不能这样问问题。因为人的参考系只能将另外一束光线作为相对比较的对象，不能将两束光线拿来讨论。你只能问，从人的角度看，A光线的速度是多少。

最后来看很多人无法理解的部分：

以从A向人发出的光线作为参考系，B向人发出的光线是不是2C？这样的问法本身有些问题，我这样来假设，以从A向人发出的1/2光速的飞船作为参考系，B向人发射的光线是什么速度？很多答案里有公式，我就不展开了，答案一定还是C。

很多人就不理解了，这TM不是逗我玩么？其实很多人忽略了一点，当你以1/2c运动的时候，你的时间变慢了！！变慢了！！变慢了！！

那么问题来了，人如果现在B点，A点发出的光线要多久到B？答案是两年！！因为他们相距两光年啊。

最后的最后，来个计算题，看一下时间是如何改变的。

人如果现在在B点乘坐向A点出发的飞船，速度为1/2c，他多久能看到A点发射向B点的光线？ 注意这个问题里，没有提及谁的时间是参考系。我们先来看以人的角度看，过了多少时间。

2光年=c*t+1/2c*t 得出，t=4/3，也就是1.3333年。

好了，接下来奇迹要发生了，B乘坐飞船的人，他多久能看到A发出的光线？

根据公式：

t为观察者的时间变化量，v为光源相对于观察者的远离速度，c为真空光速。 t'是观察者观察到的光源在t内的时间变化量。

因此，t=1.333*根号（1-1/4）=1.1547

好了，B飞船的人认为他过了1.3333年，但对于中点的人来说，他只过了1.1547年。

Bruno25502556

答：当然不是，它们的相对速度，可以理解为还是c；实际上，光速运动的参考系是没有意义的！

讨论相对论问题时，我们不能死板地用常识来理解，我们需要抛开常识，借助数学去看待问题。

比如题设这个例子，用常识看待，他们间的相对速度是2c，实际上就落入了常识的陷阱，这是伽利略变换的结果，仅适用于低速宏观。对于接近光速运动的物体，符合事实的是洛伦兹变换：

带入v1=v2=c，得到的相对速度还是c，并不是伽利略变换认为的2c；当v1和v2远远小于c时，洛伦兹变换退化成伽利略变换，才回到我们的经典常识！

之所以出现这样违背常识的结论，本质原因是我们常识认为时间和空间是绝对的，也就是牛顿力学的绝对时空。

但是实际上，相对论指出，时间和空间并非一成不变，宇宙被描述为四维的时空，时空和物体的运动速度相关，并满足洛伦兹变换不变性。

艾伯史密斯

相对论研究的是物理事件相对某一参考对象(即参考系)的物理表现。或者说某些物理量在A参考系里的结果投影(或转换)到B参考系里的结果。如在A参考系中获得的时间、距离和速度如何投影到B参考系中的时间、距离和速度。狭义相对论所提供的一系列数学公式就是为A与B之间的物理量转换(投影)所准备的。这种转换是基于自然宇宙的物理量与对其测量时所处的时空状态有关。就象你测量物理量的时候所处的状态和我测量这些物理量的时候所处的状态若不一样时的，那么你我在相互交换这些物理量时就要按相对论公式进行转换，才能获得一致的结果，否则就没有共同语言。

因此，站在地球上测得的时间、距离和速度与站在光速上测的时间、距离和速度是不一样的，必须将其转换后才能比较，否则就会得出异样的结果。

站在光子上看世界，什么都是光的世界了，即地球上(或低速)测得的距离、速度和时间，将在光的世界里变成尺缩、钟慢，永为光速。

就题主问题，两束相对光，对地球(人)而言，是两倍光速，对光子(人)而言，只是光速。

这(也许)就是自然的奥秘吧！谁让我们无法以光速驰骋宇宙呢?除了思想。

空间的奥秘

光属于横波，速度只和介质有关系，两束光线之间速度没有互加这种概念，我们平常说的参照系指的是惯性参照系，用来描述有静质量物体运动的，用在波身上不合适。像麦克思韦方程组描述的是横波中的电磁类波特性，现实中纵波也没有速度互加概念。

前言: 最近深思熟虑之后，把以前的问答删了并总结了一下，发两个图片，就是不大好懂。以下内容不属于科普性质，对读者的要求是对各主流物理学理论均有所涉猎但不能太深入。

关于牛顿三定律、相对论原理、量子不确定关系，我的理解是这样:

若用场来描述，这意味着每一个物体它可能拥有四个场，电磁场只是其中一个。以生物为例说一下，大的层面可分为雌雄两类，再细点儿是四种﹤雌、雄、雌雄共体、无性体﹥，再细点儿……😂😂😂。从连续性的角度看，无性体是不存在的除非它有复制自身的能力。

自已写这个东西纯属自娱自乐，有时忍不住拿出来分享，以前管它叫四不像，现在管它叫破砖头。

最喜欢看广相的科普。以自己的理解吭哧瘪肚才写出关于第一个世界的四个方程，而且还是极简化后的版本，我想这部分还是属于量子力学。按时空划分，自己还是喜欢一价函数的n次方方程式，一个就够了。

最不喜欢的是一个公式:Ⅴ总=Vo+V，从初中开始就已经潜移默化的影响了我们的思维:时空总是平直的，又不断的被力、惯性系概念强化，以至到了大学再难寸进。

打烂这个破砖头可不是容易的事儿，嘿嘿，拿量子力学当工具是没用的，即便狭相也不行。努力吧，我已老，未来是你们的。

附:能动量场的定义:△Ψ/△ⅹ和△Ψ/△t。为了与量子力学波函数区分，Ψ就叫时空函数吧。上述四个方程可以用能动量场表示。当你尝试了，你就会懂为什么麦克斯韦当初写了十几个一阶方程来表达自己的想法。至于电荷及介质的定义，以自己这点水平不献丑了。

从事的不是物理这行当，却偏偏耕别人的田，纯属没事找抽型。这个破砖头成立有个前提:△X*△t≠0，△E*△P≠0，意思是没有绝对静止的东西，它可以分成△E*△X﹥0，△P△t﹥0和△p△ⅹ﹥0，△E△t﹥0两项，两项共同作用会产生确定项。关于速度V的另一个解释:假设所有物质在做直线运动时，它的速度为c，则在弯曲的时空里，它的实际平移速度Ⅴ=nC/N，n≤N。

百思不得其解几件事:

①V=α*r/M，这个式子偶然得到的，α为常数，M为物体惯性质量，r代表物体与观察者距离，Ⅴ为该物体惯性速度。我的理解是旋转②仔细检查破砖头，与人们在钟慢效应解释上有差异:破砖头认为相对真空光不变的时间间隔，惯性世界的时间间隔要小。举例讲就是物体速度越快，它的时间间隔越趋近光速时间间隔。③关于体系的温度kT，上网查查K值己经有了。只是我那个写法，T与体系的时间间隔就有了关联，比如会出现温度越高，体系时间间隔越小的情形，反之亦然。④若按破砖头解释，观察者以光速运动，它看到的世界是所有低于光速的物体只是在围绕某个时空点旋转而己。⑤关于广相。从公式格式看，描述的应该是第一世界，可自己怎么看它像是在表述第二世界。等退休了好好学习下数学。⑥按时空划分，宇宙像是在进化。可实在不理解，虽然我写了它，而且自己也只能把时空形式推导到n=4，再多不会了……。⑦对于相互作用的两个物体Eo^2=E^2-(pc)^2均成立，且Eo1*Eo2=E1*E2-p1p2*c^2成立，意思是可叠加或可以把它们看做一个体系，这个就叫叠加准则吧。这可以引申出一个东西:宇宙的天空是黑色的，但不是虚无。这也意味一个体系的总相对静止质量≥所有组成体系的粒子相对静止质量之和。 ⑧惯性体我知道存在，而波性体昵？宏观上它也应该存在，温度概念不适用于波性体⑨超距与超时现象等同于另一个问题:存在最小静止质量的粒子，是电子吗？我理解的中微子并不拥有静止质量。⑩若真空是规则体现，又或者可以理解为波界.

工作压力太大了，自己只是把破砖头当娱乐消遣下。上学时曾说过要重建物理学，老了老了忽然写出这么一个怪异东西。人生是如此不可思议，你以为忘记了的总是以另一方式重现。曾写过很多短文很烂，这篇还算满意😄😄😄

结束语: 取名﹤破砖头﹥，大俗，简单普通。据说相对论开始时只有三个人懂，我也想知道有几人看懂这个论。

备注:①Xo^2=(icto)^2的含义:引入相对静止及相对运动、观察者。 ②第二真空下会出现Eo^2=E^2-Epc+(pc)^2能动量关系式这个形式，时空片段为Xo^2=X^2-Xct+(ct)^2，Xo+cto=0这样的结构。

下雨了run

答：结果是不能的，光速还是C。

麦克尔逊-莫雷实验

麦克斯韦理论认为电和磁是同一种物质的不同表现形式，他用了一组优美的方程描述它们之间的性质和作用力。预言了电磁波的存在：“随着时间变化电场产生磁场，反之亦然”。最终由德国物理学家赫兹发现了电磁波的存在，通过波长及频率算出速度，这个结果与之前测过的光速进入人的相似，最终得出光就是电磁波。

根据以往经验依照伽利略变换和速度合成公式，很容易知道光会呈现出不同的速度，有两个人做实验去验证这个结论，也就是被我们熟知的“MM实验”，最终的结果显示光速没有任何变化，在所有参考系中保持恒定。（这个实验主要是用来验证以太的存在）

狭义相对论

爱因斯坦曾提出类似的问题，如果我们以光的速度追光，会发生什么？按照我们日常生活中的感觉，是不是会发现光应该与你相对静止？但实际却不是的，根据麦克斯韦的理论及各种观察根本就不可能存在。爱因斯坦的狭义相对论的一个前提就是光速不变。举个简单例子，光速的概念指的是振动的电场产生振动的磁场，振动的磁场产生振动的电场，速度反应的是这两个场之间的反应速度。就像一排人报数一样，无论这排人是在地上或者是车上，他们报数的速度是不变的，这就跟我们平常的光速一样的道理。永远不要把常规速度的叠加思想用在光速上边，因为光速从本质上与普通的速度不同。

關鍵字: 科普 科学 物理