最近一位思維活躍的網友針對狹義相對論提出一個問題，兩個人如果以光速往相同方向運動，他們相互看對方是否相對靜止？這個問題提的非常好，所以決定拿本期內容來詳細談談。問題截圖如下圖所示。
由於圖上文字非常小不清晰，這裡我再簡單說明下提問者的思路，也就是說甲和乙兩個人都以光速往相同方向走，此時甲是否覺得乙是靜止的？乙又是否覺得甲是靜止的？問題本身很簡答，但是裡面涉及的內涵非常豐富。所以今天我們就來腦洞大開一盤，用狹義相對論來分析這個奇特的思想實驗。
首先要告訴大家的是，這個思想實驗其實是不可能實現的，因為根據愛因斯坦狹義相對論，凡是有質量的物體都不能達到光速，所以兩個人以光速並行這個現象是不可能的，但是既然是思想實驗，那麼就有必要分析下里面的道理。
首先我們假設這兩個人能坐著光一起走，那麼會看到啥場景呢？我們先以地面為參考系來看待這個物理過程，假設地面有個人叫小明，小明會發現甲是以光速在運動，乙也會以光速在運動，並且由於甲和乙的速度相等，方向相同，所以小明會看到甲和乙的確是並行再走且甲和乙之間沒有相對運動。這是以地面上的小明為參考系看到的場景，相信這個場景很簡單就可以理解，無需多說。
下面我們把視角切換到甲，根據狹義相對論，同一個物理過程，選擇了不同的參考系，去看到不同的時間，並且大家看到的時間都是正確的。所以參考系一旦換了，甲和乙之間就未必會如小明所看到的那樣了。以甲為參考系，由於任何光相對於任何物體的速度都是光速，所以很自然就得出一個結論，甲的視角去看乙，會發現乙以光速忽然從甲旁邊呼嘯而過。而由於甲和乙都是相同速度，根據對稱性原理，乙也會看到甲從他旁邊以光速呼嘯而過。這樣就完蛋了，相當於同一個物理過程：
小明看到甲和乙並駕齊驅一起走，甲卻發現乙以光速從自己身邊閃過，乙也發現甲以光速從自己身邊閃過。相當於同一個物理過程，選擇了三個參考系，居然看到了三個不一樣的現象，到底誰看到的才是“真相”？這不是矛盾了嗎？
其實你覺得矛盾是因為你又忘記了“時間”這個物理的相對性，由於牛頓的時空觀認為，相同的物理過程，選擇不同的參考系得出的時間一定會一致，大家受這個長久的直覺觀點影響實在太深，還沒跳出來。從今天開始我再次強調下，根據愛因斯坦的相對論，相同的物理過程，選擇不同參考系得出的時間會不一致，正是因為時間會隨著參考系的變化而變化，所以愛因斯坦才說時間是相對的，就好像速度會因為參考系變化而變化，因此我們說速度也是相對的。
所以我們再次分析剛剛的場景，以地面的小明為參考系，小明當然會看到甲和乙並行，甲沒有超越乙，乙也沒超越甲。但是視角切換到甲，假設你就是這個甲，你會看到乙以光速從你旁邊閃過，這裡我們假設乙從甲旁邊閃過的時間很短，暫時定義為乙閃過的時間是0.00000001秒，因為光速等於299792458米/秒，所以甲會看到乙走了2.99792458米。雖然整個過程只花費了0.00000001秒，這個時間非常短，但是根據狹義相對論的時間膨脹公式，你知道地面的小明在這麼短時間內經歷了多久嗎？
由於公式中v=c，所以分母基本趨於無窮小，那麼等式右邊的值就是無窮大，所以就算甲只經歷了0.00000001秒的時間，地面上已經過了無窮大的時間，小明早就不知道消失到哪裡去了。
所以大家知道狹義相對論的厲害了吧，越是接近光速的速度，時間會產生非常恐怖的現象，這就是時間膨脹效應。通過上面的分析我們就可以看出，為啥甲發現乙從自己身邊閃過，地面上的小明卻覺得甲和乙一直都是並駕齊驅，因為甲那邊過一點點時間，地面上就會經過無窮大的時間，也就是說除非小明可以活到無窮大的歲數，否則小明永遠也看不到乙從甲旁邊呼嘯而過。
上面是以甲為視角來分析，換成乙的分析過程是一模一樣的，因為甲和乙本身就處於相同的客觀條件。大家現在對狹義相對論感覺如何？是不是感覺還是挺有趣的，自己空閒了讓自己大腦放空到物理世界去耍一盤，也是挺不錯的。我是小彭來給您解惑，如果喜歡文章可關注，如果有異議可留言評論。
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