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两艘飞船反向飞行，速度均为75％光速，以其中一艘为参照系，另外一艘就超光速了吗？

速度,光速,狭义相对论两艘飞船反向飞行，速度均为75％光速，以其中一艘为参照系，另外一艘就超光速了吗？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

问题补充： 本人小学生，请问各位大神？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

题主这个问题我之前也有想到过，然后看到了一个知乎大神的解答，这里我就搬一下：

其实这个问题，就是光速不变的求证，按照相对论的理论体系,在宏观高速的情形下,两个物体之间的相对速度不再遵守简单两个速度的相加或相减关系,而是要遵守速度变换公式。

狭义相对论认为空间和时间并不是相互独立的，而它们应该用一个统一的四维时空来描述，并不存在绝对的空间和时间。狭义相对论将“真空中，光速为常数”作为基本假设，结合狭义相对论原理和上述时空的性质可以推出洛仑兹变换：当两个参考系s与s'在时刻t=0时重合，且s'相对s以速度v沿x轴正方向运动时，一个事件在s系的坐标(x,y,z,t)与在s'系的坐标(x',y',z',t')满足以下关系：







可以推导出相对论下某观测者眼中两个速度为u和v的物体的相对速度：

，看到没有，并不是简单的加减法。

借助这个公式，我们再来看一下题主的问题，飞船①是u=0.75c（c表示光速）飞船②是v=1c，那么他们之间的相对速度就是：(0.75c + c) / (1 + 0.75c* c / c**2) = 1.75c / 1.75 = c。




为什么会出现这么神奇的事情？因为你在光速0.75倍的飞船上，你观测到的时间和空间都已经不是地球上观测的尺度了，你在一个变慢的时间流中观测到被压缩的空间距离，对你来说，光速是不变的。

如果你多尝试几次，你会惊奇地发现，只要你的速度不超过c，那么一束光在你看来，无论你本身的速度是多少，观测到的速度都是c。这就是光速不变。


而在现实中，我们能接触到的所有速度，对于光速来说都是太慢了，使得洛仑兹变换中的分母无限趋近于1.0，基本上相对速度的计算就等于是做加减法。

班门弄斧，献丑献丑。


以上图文专载自知乎大神：Kenneth。