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我一直有个问题，两束相反方向射出的光线的相对速度是多少？

相对论,伽利略,理论我一直有个问题，两束相反方向射出的光线的相对速度是多少？

发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

我一直有个问题，两束相反方向射出的光线的相对速度是多少？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

答案很明显，仍然是光速，而不是有人以为的两倍光速。

题主和答错了的人，明显是只知道牛顿理论和伽利略变换，而不懂相对论和洛伦兹变换。

牛顿理论和伽利略变换，在低速的日常生活中是普遍适用的。在远远低于光速的条件下，相对论与牛顿理论的计算结论没有任何区别，而牛顿理论的计算方法（简单的加减剩除）显得更简洁易行，相对论则要繁琐得多（需要解微分方程），所以，现代物理仍然保留牛顿理论，把它作为相对论在低速场合下的一种良好的近似处理方案。这也是我们在中学阶段的物理教学仍然要以牛顿理论为主，相对论却只是简单地提及的原因（牛顿理论简洁易学，而且在多数情况下都很实用）。但是，必须记住：牛顿理论只能用于处理低速运动，一旦涉及到高速运动（比如：达到光速的百分之一，或者更高），则相对论效应不可忽略，牛顿理论和伽利略变换就不再适用，否则，计算结果就会产生极大的误差，甚至完全错误！

以本题为例，正确的答案是一倍光速（按相对论的洛伦兹变换公式计算），如果用牛顿理论的伽利略变换来计算，就会得到两倍光速这样的错误答案，导致计算的相对误差达到100%。

题主提出这个问题的用意，也有可能是对相对论有所怀疑——虽然这个问题本身其实什么也证明不了，但我们不妨接下来讨论一下：为什么要说牛顿理论和伽利略变换是错误的，而相对论和洛伦兹变换才是正确的呢？

标准的解释是：牛顿理论和伽利略变换不符合实验事实，而相对论和洛伦兹变换则在最近的百余年来得到了众多的验证。伟大的迈克尔逊-莫雷实验，最终导致了牛顿理论的衰落和相对论的兴起。用相对论对水星的近日点进动问题的成功解释，哈勃望远镜发现的大量“爱因斯坦环”等天文现象，以及相对论的“尺缩钟慢”效应在GPS卫星导航系统中的成功引用，还有大量原子弹氢弹核电站证实了的质能方程，无一不是对相对论的有力证明。而最近在网络上风生水起的引力波，也是源于爱因斯坦这位大神的相对论。早在上个世纪之初，根据自己相对论方程，爱因斯坦就预言了引力波的存在。如今，时隔多年，人们终于在宇宙中发现了引力波的真实存在，这无疑是对相对论的又一次有力的证明。在这么多的事实证据面前，再要怀疑相对论到底对不对，质疑洛伦兹变换对不对，无疑是一个非常可悲的笑话。

顺便说一句：

1、迈克尔逊和莫雷进行这次实验的本意是想要证明以太的真实存在，没想到最后却彻底地终结了以太，顺便也为牛顿理论也举办了葬礼，真可谓是造化弄人。

2、在GPS、北斗等卫星导航系统的实际应用中，由于导航对计算结果的精度要求极高，如果没有考虑导航卫星运动的相对论效应（尺缩钟慢），在处理地面上的用户的导航需求时，将会产生不可接受的导航误差。正是由于有了相对论的理论指导，卫星导航的实际应用才成为可能。今天每一个在智能手机中安装了地图导航软件的人，都是得益于相对论的成就。

3、网络上的确有人鼓噪着要反对相对论驳倒爱因斯坦，这只能证明两点：一是污蔑和撒谎总是比说真话讲事实来得更容易，二是再伟大的时代也不会缺少傻子和疯子。