如果在亞光速飛船上打開手電筒，光會超光速嗎？

從生活經驗來看，物體的運動速度與參照系的選擇有關，相對於不同的參照系，物體會有不同的速度。舉個例子，在行駛的汽車上向前打出一顆子彈，那麼，對於車上的觀察者來說，子彈的速度即為子彈出膛時獲得的初速度（這裡忽略空氣阻力）；而對於地面觀察者來說，子彈的速度為子彈出膛速度加上汽車的速度。

然而，光速十分「特別」，無論對於什麼參照系中的觀察者來說，光的傳播速度都是同為光速。無論飛船的運動速度是光速的99.999%，還是比這更趨於光速，飛船上的手電筒發射出的光與在地球上的手電筒所發出的光具有完全相同的速度——光速，既不會低於光速，也不會超過光速。光的這種特殊屬性被稱為光速不變原理，這是狹義相對論成立的前提條件之一。愛因斯坦從狹義相對論中推導出了速度合成公式：

w=(u+v)/(1+uv/c^2)

如果把其中一個速度換成光速c，另一個速度任意，通過計算可以發現，疊加之後的速度還是保持光速c。

光速不變原理不是由愛因斯坦臆想出來的，而是此前有幾種現象已經可以證明這一點，例如，光行差效應、邁克爾遜-莫雷實驗。更早之前，麥克斯韋已經從理論上推導出了光速與參照系的選擇無關。

至於為什麼光速不變，目前還不能確定這背後的深層次原因。一種猜測是，因為宇宙中沒有存在特殊參照系，物理學定律在宇宙的任何參照系中都是平權的。

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