兩艘以亞光速朝著相反方向飛行的飛船會超光速嗎？

根據相對論，對於具有靜質量的物體，比如宇宙飛船，它們的運動速度不但不能超越光速（c），而且就連光速都達不到，只能無限趨於光速。正因為如此，任何小於光速的速度進行疊加之後，還是會小於光速。另一方面，任何速度與光速疊加之後也不會超越光速，而還是光速。

通常情況下，我們會把相同方向或者相反方向的兩個速度直接相加或者相減得到合速度，這種被稱為平行四邊形法則的疊加方法基於伽利略變換。然而，根據狹義相對論，平行四邊形法則只適用於低速運動的情況，而無法適用於接近光速的高速運動情況。為此，需要用到基於洛倫茲變換的相對論速度疊加法則：

如果兩艘以相反方向運動的飛船相對於地球的運動速度都是光速的60%（即0.6c），那麼，它們的相對速度並不是超光速的1.2倍光速。根據上式可以計算出，兩艘飛船的相對速度為光速的88%（即0.88c），所以並沒有超光速。即便都是0.99…c，疊加的結果還是小於光速。

再來考慮一下另一種情況，假設一艘宇宙飛船以0.6c的速度相對於地球飛行，然後，該飛船向前發射出一束光，那麼，這束光相對於地球的運動速度會超光速嗎？

同樣地，還是根據上述的相對論公式，結果可得，合速度為：w=(0.6c c)/(1 0.6c·c/c^2)=c。可以看到，這束光相對於地球的速度仍然保持光速，而非達到1.6倍光速。事實上，無論把另一個速度換成多快的速度，結果算出來都是c，這就意味著光相對於任何參照系的運動速度都是光速，這就是狹義相對論的最重要基礎之一：光速不變原理。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！