如果两物体以光速反方向飞行,它们的相对速度是光速的两倍吗?

先简单感慨一下:如果这么容易就能推翻爱因斯坦相对论里的光速限制和光速恒定原理,爱因斯坦真的白活了!爱因斯坦连这么简单的算数题都不会(光速+光速=2倍光速,也就是1+1=2),简直“笨”死了!

开个玩笑!但一个玩笑就已经给出了的问题的答案:不是光速的两倍!仍旧是光速!

一切的一切都是因为我们生活在经典物理世界里,造成了我们对周围事物认知的局限性,特别是思维的局限性!

相对速度我们都知道,举个例子,甲乙丙三人,甲和丙相对乙分别以5米的速度向相反方向奔跑,那么甲和丙看对方的速度就是10米每秒!

但这只适用于我们熟悉的低速世界里,甚至较真的话,甲和丙看到对方的速度真的不是10米每秒,只不过差异实在微乎其微,可以忽略不计!

这都是因为相对论中的“光速不变原理”(解释过很多遍了),再简单强调下,你手拿手电筒以5米/秒的速度奔跑,静止的我看到手电筒发出的光的速度并不是光速+5米/秒,而仍旧是光速!

由于“光速不变”的存在,我们平时熟悉的“伽利略转换”模式(上面甲乙丙的例子)在高速下不再适用,必须用到“洛伦兹转换”,其中光速成了一个重要的要素!

不理解?只需要把“伽利略转换”看做“洛伦兹转换”的一个特殊情况就可以了!

或许你还是有点懵,那就再来个通俗的例子吧!

还是甲乙丙三人,按照提问者的要求举例子。甲和丙相对乙以光速向相反的方向飞行,那么甲看到丙飞行的速度是光速的两倍吗?

说了这么多,你可能知道不是光速的两倍,但不知道为什么不是。

相对论告诉我们,速度会影响时间的,甲看丙的飞行速度怎么计算呢?很简单,也是距离除以时间。假设甲和丙都飞行了一年,飞行距离都为1光年,两人相距就是2光年。

但问题就在这,甲和丙看到对方的时间流逝在变慢,也就是说两人的相对时间变长了,最终两人的相对速度还是光速。(不要以你的眼光看待甲和丙,因为不管甲和丙的相对速度是多少,与你一毛钱关系也没有,相对速度是他们两人之间的关系)

附:洛伦兹转换公式:v" = (u + v) / (1 + uv/c^2)。

公式中可以看出,u和v只要有一个等于c,得到的最终速度v"都等于光速c!再次提醒,不要用我们经典物理世界的固定思维模式去思考这个问题!!!!

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