如果兩物體以光速反方向運(yùn)動(dòng)，相對(duì)速度豈不是超越光速了？

網(wǎng)絡(luò)上有很多關(guān)于超光速的問題，以各種方式試圖去超越光速，最常見的就是問題中這種依靠速度疊加的方式去超光速！

其實(shí)我們都明白速度無論如何疊加都是不可能超光速的，不然愛因斯坦的相對(duì)論早就被推翻了，速度疊加的方式計(jì)算相對(duì)速度，連小學(xué)生都知道，愛因斯坦當(dāng)然不會(huì)不知道！

所以，任何形式的依靠速度疊加超越光速的假設(shè)都是不可能的，那么為什么總會(huì)有人提出這樣的問題？明明知道是不可能超光速的，為何還總是糾結(jié)呢？

其實(shí)糾結(jié)也很正常，畢竟我們學(xué)生時(shí)代，起碼高中學(xué)生時(shí)代之前，都是使用的速度疊加來計(jì)算相對(duì)速度，物理學(xué)屬于叫做“伽利略變換”，用數(shù)學(xué)公式表達(dá)出來就是V=V1+V2。

但伽利略變換只適用于低速世界的相對(duì)速度計(jì)算，而且伽利略變換的背后是一種絕對(duì)時(shí)空觀，也就是說我們所在的時(shí)空是絕對(duì)的。如何理解？舉個(gè)例子，你眼中的一千米與我眼中的一千米都是完全一樣的，不管處于各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。同理，你眼里的一秒與我眼里的一秒也是一樣的！

絕對(duì)時(shí)空觀很符合我們對(duì)周圍世界的感知，我們幾乎時(shí)時(shí)刻刻被絕對(duì)時(shí)空觀統(tǒng)治著，比如說我們每天的時(shí)間幾點(diǎn)幾分對(duì)于每個(gè)人來說都是一樣的概念，再比如北京到上海距離800公里左右，每個(gè)人眼里都是800公里！

但這一切都是因?yàn)槲覀兩钤诒鹊退偈澜纾绻銇淼降膩喒馑偈澜纾磺袑⒋鬄椴煌瑫r(shí)間和空間的概念將變得非常模糊和不確定，每個(gè)人眼里的時(shí)間空間概念將會(huì)不一樣，而且差異很大！

這一切的原因是我們并不是生活在絕對(duì)時(shí)空里，我們所在的時(shí)空是相對(duì)的，但即使是相對(duì)的，由于我們的世界是低速世界，所以時(shí)間空間的相對(duì)性很難顯現(xiàn)出來！

不過如果速度夠快，時(shí)間空間的相對(duì)性就必須考慮進(jìn)去，最明顯的例子就是汽車定位系統(tǒng)！即使天上的衛(wèi)星時(shí)間的相對(duì)性也很不明顯，但由于精確度要求很高，也必須要考慮時(shí)間的相對(duì)性！

而如果到了亞光速世界，就更需要考慮時(shí)間空間的相對(duì)性，也就是時(shí)間膨脹和尺縮效應(yīng)，相對(duì)速度就必須用洛倫茲變換來計(jì)算，如下：w=(u+v)/(1+u·v/c^2)。

說白了，伽利略變換就是洛倫茲變換的特例，低速世界的特例近似值！當(dāng)u和v都非常小時(shí)，w近似等于u+v。而如果u和v等于c光速，很容易計(jì)算出w等于光速，而不是兩倍光速。也就是說，即便兩個(gè)物體以光速反方向飛行，他們之間的相對(duì)速度也不是兩倍光速，仍舊是光速！

有些人之所以不理解，最主要的原因還是他們?nèi)耘f會(huì)不由自主地用牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀來思考問題，或許他們不認(rèn)為自己在用絕對(duì)時(shí)空觀思考，其實(shí)不經(jīng)意間已經(jīng)深深陷入到絕對(duì)時(shí)空觀不能自拔！

還有一個(gè)重要原因，參照系的選擇有誤，或者說參照系的來回變換把自己都弄暈了！

再次回到問題中。有人可能用這樣的方式質(zhì)疑：先不管兩個(gè)光速飛行的物體的相對(duì)速度是多少，如果這兩個(gè)物體一起反方向飛行一年，他們相距多遠(yuǎn)呢？

這里的“一年”就涉及到參照系的選擇，如果說是我們?nèi)祟愌劾锏囊荒辏鸢府?dāng)然是兩光年，不會(huì)對(duì)于兩個(gè)物體來講，它們的距離不是兩光年，仍舊是一光年！

當(dāng)然，所有以前都只是純理論假設(shè)，因?yàn)槲矬w不可能達(dá)到光速，所以最好假設(shè)非常接近光速比較好！當(dāng)然這都不重要，重要的是我們明白絕對(duì)時(shí)空觀與相對(duì)時(shí)空觀的區(qū)別，以及相對(duì)時(shí)空觀中參照系的選擇不同結(jié)果也會(huì)不同就行了！

更簡單的，低速用伽利略變換，高速（亞光速）用洛倫茲變換！