秦羽

當然不可能！無數次的實驗和理論推導都告訴我們光速不變原理是正確的，任何有靜止質量的物體都不可能達到光速，更不用說超光速！

伽利略變換

其實這個關於類似問題在很久以前就有科學家就在想了。我們知道在牛頓時期他的時空觀是絕對時空觀，即時間間隔和空間間隔均與參考系的運動無關！能充分表現出一點的就是通常我們所說的伽利略變換。

在兩個參考系S和S‘，兩座標系原點重合，S’系相對於S系沿X軸以速度 u 勻速運動。 則一個事件P，在S‘系中記為 （X／，Y／，Z／，t／)，在S系中的記為(X，Y，Z，t）。所以我們可以得到我們一般情況下的座標、速度、加速度和力學相對性原理。

伽利略變換的困難

在狹義相對論建立以前。人們認為任何速度的疊加都滿足伽裡略變換。但在光速領域裡卻碰到了困難。如果按照伽利略變化，下圖的兩種情況光速均不一樣！

並且在1887年邁克爾遜和莫雷做的實驗表明光速在所有慣性系中測量到的真空中光速沿各方向都等於c，與光源和觀察者的運動狀態無關，否認了以太的存在，這與剛才的例子相矛盾，這說明對於光速領域很多問題必須重新認識。

光速不變原理和洛倫茲變換

正是因為上面的實驗證明了以太的不存在，愛因斯坦提出了著名的兩個假設：相對性原理和光速不變原理。進而從這兩個原理洛倫茲為了解釋邁克爾遜實驗提出了洛倫茲變換。

同樣有兩個參考系S和S‘，令S‘系相對於S系以速度u沿X軸第作勻速直線運動，且在S’系與S系原點重合時開始計時。

所以我們可以得到座標與時間之間的變換關係：

通過這個關係進行再推導就能夠得到速度之間的變換關係

推導過程就是座標和速度之間的倒數關係，從上面的變換中我們可以看出與伽利略變換不同的是，在洛倫茲變換中X‘方向的運動對y、z方向的運動有影響，而在伽利略變換中就不存在這個問題。

通過洛倫茲變換我們就能解釋為什麼光速是不變的！我們設 S‘系的A質點就是光子且其沿x’軸運動，即Vx’=c，所以我們帶入公式就可以得到：

同理在其他方向也是一樣，這就證明了光速不變原理！

伽利略變化和洛倫茲變換之間的關係

洛倫茲變換的出現進一步說明了以下幾點：

1、 洛倫茲變換是愛因斯坦狹義相對論時空觀的數學表達式。

2、說明了時空是物質的一種基本屬性，即時、空不再分離，而是統一的整體，與物質的運動相關。在相對論的時、空觀中，不存在空無一物的時、空點。在統一四維時空中的一個時、空點對應著一個具體的事件。

3、物質運動的極限速度為真空中的光速度 c。

4、洛倫茲變換是比伽利略變換更具普遍意義的變換。

所以不管你在一個高鐵中疊再多的高鐵，人的速度都不能超過光速，不信你代入到洛倫茲變換中就行了。

這次的回答可能比較複雜和專業，但希望大家能認真看！因為這些都是真正的乾貨！

科學認識論

首先是不可能超過光速的

其次也不用說的這麼麻煩，我給你簡化一下：

假如有一架接近光速的戰鬥機（90%的光速），它發射了一枚導彈（飛行員測到導彈的速度為0.5倍光速），請問導彈在地面人員眼中速度是多少？超過光速了嗎？

估計不少朋友都會脫口而出：1.4倍光速。不過很遺憾，正確答案是0.96倍光速。

為什麼呢？因為在高速狀態下，我們必須考慮到相對論。

在狹義相對論中，專門有這樣的一個公式，分析了速度疊加時的情況（見下圖）

對應到開頭所舉的例子，等式左邊是地面人員的觀測速度，等式右邊v是戰鬥機速度，u是飛行員測到的導彈速度，c是光速

而這個公式是怎麼來的呢？

這也就涉及到狹義相對論是怎麼創立的，或者說它的基本出發點是什麼？

兩個：光速不變原理和狹義相對性原理

具體內容就不介紹了。再回到題主原本的問題，像俄羅斯套娃般的放置高鐵，不管放多少，最裡面的那個，速度始終不會超過光速。

期待您的點評和關注哦！

賽先生科普

先給出答案：不可能超過光速！

記得之前回答過類似的問題，一艘宇宙飛船以0.6倍光速飛行，外星題目飛船上以0.6倍光速發射火箭，火箭的速度是不是超越光速了呢？

這兩個問題本質上是一樣的！

很多時候，我們總是把問題想得太簡單太片面，而忽略了的很多因素！愛因斯坦的狹義相對論已經表明，任何有靜質量的物體都不可能超過光速，而且不管以什麼參照物來看都是如此，這個理論得到了的無數次證明！

那為什麼總會有很多人不解呢？總會有人試圖利用相對速度的概念來自完成超越光速呢？就像提問者那樣？

現實生活中，相對速度我們都很熟悉，比如你我各以6米/秒的速度反方向奔跑，我們看到對方的速度就是12米每秒！

但如果較真的話，真的不會是正好12米每秒，運動會影響你我感知的相對時間，但由於這種差異奇怪太小了，完全可以忽略不計！

說了這麼多，再回到問題中來！其實這個問題不用愛因斯坦的狹義相對論如此高深的理論也能解釋，用一種通俗的方法！

那就是把無數個高鐵看成一個整體（事實它們確實事物一個整體），內部高鐵無論如何運動改變不了整體的運動狀態！這就相當於你不可能坐在一個靜止的自行車上把自行車推走，一個道理！

既然是一個整體，提問者的問題其實很簡單，不用高鐵套高鐵把自己都套暈了，問題的本質可以簡化成這樣：高鐵的速度能超過光速嗎？顯然不能！

往細節方面說，為了方便說明，最外面高鐵叫“高鐵A”，靠近高鐵A裡面的叫高鐵B。假設高鐵A以0.6倍光速行駛，高鐵B也想以0.6倍光速行駛，誰給高鐵B動力？

肯定是高鐵A需要給高鐵B產生0.6倍光速的動力，但力的作用是相互的，那麼高鐵B一定會給高鐵A一個0.6倍的反向作用力，如此一來高鐵A的速度就不可能保持0.6倍光速！

有人會說地球會給高鐵A動力，但不要被地球的巨大嚇到，地球何嘗不是一輛巨大的“高鐵”呢？當速度足夠高時，高鐵A也會對地球運行速度產生明顯影響，因為當高鐵A越來越接近光速時，質量會越來越大，需要越來越多的能量推動它，這種無窮大的質量和能量當然會反作用於地球，地球甚至會被輕而易舉地推離原有軌道！

宇宙探索

假如有一個很大很長的高鐵，裡面再放一個高鐵，依次類推，人坐在最裡面，所有高鐵同時開動，人有沒有可能超越光速？為什麼？

這個問題就是在0.6倍光速的飛行器上發射一枚0.6倍光速的導彈問題的翻版！狹義相對論框架下，所有有靜止質量的物質無法達到光速，更不要說超過光速了；其實也很簡單，速度越大就越不能用牛頓慣性理論來理解了，空口無憑，我們來計算下：

v=(v1+v2)/(1+v1*v2/c^2)

最終速度v=(速度1+速度2)/（1+速度1×速度2/光速的平方）

v=(0.6+0.6)/1+0.6*0.6/1^2≈0.88c 也就是說，兩個0.6c的速度疊加等於0.88c

因此無論你如何疊加，是無法超過光速的。

另外在速度極度接近光速時會有質增效應

m=m0/√(1-v^2/c^2) 很簡單，如果速度等於光速，無論這個飛行器質量是多少，最終的結果都是無窮大，因此你火箭的推力再大，也不可將一個質量無窮大的飛行器加速到光速。

所以，認為速度疊加可以超過光速朋友可以洗洗睡了，睡醒去複習一下愛老頭的狹義相對論。

星辰大海路上的種花家

不能。實際上這樣加速的效率還沒有直接用全部能量來加速最後一臺車高。

這甚至不需要用到相對論效應，用牛頓力學就可以證明了。因為在高鐵裡的高鐵在加速時，它是相對於它所在的高鐵加速，

綜合以上兩點你會發現車套車的加速方式的效率是遠低於把全部能量用於最後一輛車加速的，因為車套車加速浪費了大量能量在那些助推的車上，那些車最終都獲得不同的速度，也就是它們都消耗了一定的能量，但我們要的卻只是最後一輛車的速度。

星宇飄零2099

先把問題表述清楚好嗎？問題都表述不清，讓人如何回答？到底是高鐵？還是行駛在高鐵上的高速動車組列車？只有列車內才有可能套裝另一節小一點的列車，軌道上怎麼可能套裝另一套軌道？這種“以路代車”的混亂表述不知何時完結？

千枝萬葉74080886

看了那麼多回答，我忍不住想嘮嗑幾句。

其實這個假設與“兩個手電筒反方向發出的光，它們的相對速度是否是光速的兩倍”有異曲同工之妙。

我認為題主的速度疊加假設可以達到甚至超越光速——前提必須是人與最外層的高鐵之間的相對速度，人與相鄰高鐵的相對速度並不能達到或者超越光速。因為光速運動的物質與任何粒子接觸，都相當於在進行歐洲粒子加速器碰撞實驗。實驗結果就是被碰撞部分的物質會被粉碎。所以達到光速的宏觀物體必須也必定是粒子態。

根據宇宙大爆炸理論，宇宙在加速膨脹中。兩個相鄰星系間的遠離速度遠小於光速。但是，相距足夠遠的兩個星系，速度經過N次疊加後，它們的相對速度絕對是超光速的！這與愛因斯坦的光速不可超越相矛盾。所以我認為宇宙並沒有加速膨脹。

現在的科學界有個奇葩的趨勢就是，那些崇拜光速不可超越理論的學者們，遇到超光速之類的問題時，就拿相對論胡搬亂套。最後把自己驗證得暈頭轉向，似是而非。

宇宙塵埃16888888888

你這個設計很像多重宇宙，多重空間的 意思。

通常我們說一物體的速度是若干，實際上就是以我們這個系統為參照系，建立一個座標系，或宇宙空間；那麼，這個物體也建立一個座標系，其相對我們的運動，可以認為就是其座標系在我們這個座標系，或宇宙空間中進行座標變換，即一個二階張量場上的變換。狹義相對論是在時空中構造的一個二階張量場，即將時間作為顯函數直接參與構造張量場，產生的變換是洛侖茲變換，其張量場或張量群有個特殊性質，或運算，即光速不變，或光速是這個運動群上的不變量。

如果你一個高鐵套一個套鐵，再套一個高鐵，這相當於一個洛侖茲變換群，再乘一個洛侖茲變換群。你這就是構造了n階乘群，應該還是等價為一個洛侖茲群而已！從這你也大致能看出所謂多重宇宙，嵌套空間也即這種乘群空間而已！沒什麼神奇的。這其實從抽象數學來講，就是集合通過加括號操作，形成某個給定集合(例如我們的宇宙空間)子集族的集合，即一個拓撲。一個高鐵套一個高鐵就類似這麼個拓撲空間，而這個空間上的“本底性質”，或運算，即洛侖茲性質，或運算，仍然是這個拓撲空間上的性質。

而所平行宇宙，卻不是由一個“基底”構造出的拓撲。如果兩個集有聯繫，即有交集，則構造出的拓撲空間，由於交集的緣故，可能最終的集成為了“一體”，即生成的拓撲空間，仍然其實就是“同一個”而已。如果沒有交集，則兩個“基底集”將構造不出完備的拓撲空間。

譚宏21

不可能超過光速。光速跟參考系的選擇無關，對所有參考系來說，光速都是一樣的。

費曼學習法

我覺得提出這個問題的人腦洞是真的大。

首先這個實現起來真的很困難，當然也不能斷定未來不會有超光速的實現，但我覺得至少科學家不會用這種費勁的方法實現。

其次根據牛頓運動定律，物體的速度隨所選擇的參照系的不同而出現不同的相對速度，人站在地面上覺得地面是不動的，其實地球每時每刻都以超高的速度自轉，更別說公轉了。

所以如果你選擇人所在高鐵的外一層高鐵為參照物，人的速度最高也高不到哪兒去，如果你選擇假設靜止的地面，排除其他因素，理論上只有你有那麼大那麼多大高鐵，我覺得別說超光速了，簡直速度是無上限啊！然而就目前來看，這都是天方夜譚。

關鍵字: 高鐵 光速 科學