在光速飛船上向前發射激光，是不是激光就超光速了？

有很鬧心的物理問題， 假設一個人向前扔石頭，石頭飛行速度是每小時50公里（先不考慮速度衰減），那麼這個人站在時速50公里的汽車上，同樣向前扔石頭，這時石頭飛行速度是多少呢？向後扔速度又是多少呢？

同樣道理，站在音速飛機上向前或向後喊話前面或後面的人能聽到嗎？

同樣道理如果在光速飛船上再發射激光，向後發射光能不能發射出來，向前發射光能不能跑出飛船，如果能跑出來，那麼向前發射的光豈不是超光速了？

運動是相對的，我們說一個物體在運動，就必須選擇一個靜止參照系，

例如，一輛汽車以50公里/小時的速度向前運動，其實我們已經選擇了地面作為靜止參照系，站在地面上的人認為地面是靜止的，汽車相對於地面以50公里/小時的速度運動。反過來，如果汽車上的人認為汽車是靜止的，那麼，地面對於他們來說就是以50公里/小時的速度向後運動。同樣的道理，有人向前扔一塊石頭，石頭的飛行速度是50公里/小時，這個速度也是相對於地面而言。

下面，簡單回答一下問題描述中的幾個問題。

（1）站在時速50公里的汽車上向前扔石頭，石頭的飛行速度對於不同觀察者是不一樣的，如果以地面作為靜止參照系，石頭相對於地面的運動速度就是汽車速度加上石頭被扔出去時獲得的速度，即100千米/小時。如果以汽車作為靜止參照系，則石頭相對於汽車的運動速度就是石頭被扔出去時獲得的速度，即50千米/小時。如果向後扔，對於地面觀察者而言，石頭的運動速度為汽車速度減去石頭被扔出去時獲得的速度，即0千米/小時。對於汽車上的觀察者而言，石頭相對於汽車的運動速度還是石頭被扔出去時獲得的速度，即50千米/小時。

（2）同樣的道理，站在音速飛機上向前或向後喊話，前面或後面的人都能聽到聲音，因為飛機上的人相對於各自都是靜止的，聲音相對於他們的速度還是340米/秒（空氣中），所以當然能聽到聲音。

（3）根據狹義相對論，飛船的運動速度只能接近光速，不能達到光速。速度接近光速時，速度疊加的方法不能使用伽利略變換，而是需要用到洛倫茲變換（如果題主有餘力，可以自行了解一下）。對於任何參照系的觀察者，無論他相對於光源的運動速度有多快，光速都是相同的，這就是光速不變原理。因此，在接近光速運動的飛船上發射激光，無論是在地面或者飛船上的觀察者看來，激光的運動速度還是光速。

PS：未經同意不得（圖片來源網路）

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