科学信仰@相对飞行,它们相对速度能否超越光速?,两艘0.6倍光速的飞船

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没有静止质量的物质以光速运行 , 比如光子 , 又比如电磁波 。
光速就是宇宙中最快的速度 。 而拥有静止质量的物质 , 不论质量大小 , 都无法达到光速 。 只要通过质能方程进行简单的计算就可以切身领略其中的缘由 。 有质量的物体随着运动速度的增加 , 惯性质量会随之提升 , 而惯性质量就等效于引力质量 , 质量增大了 , 继续加速所需要的能量也就随之增大 , 而随着速度接近于光速 , 物体的质量会趋近于无穷大 , 而继续加速所需要的能量也就趋近于无穷大 。
在宇宙间无法获得无穷大的能量 , 所以自然也就不可能把一个具有静止质量的物体加速到光速 。 光速不可超越 , 可如果我们能够制造两艘0.6倍光速的飞船 , 让它们相对飞行 , 它们的相对速度是否能够超越光速呢?
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一道数学题
有两艘0.6倍光速的飞船相对飞行 , 它们的相对速度是多少?这似乎是一道非常简单的数学题 , 0.6+0.6=1.2 , 答案就是1.2倍光速 。 这个计算方法似乎没有错 , 但是得出的结果却是令人惊讶的 , 众所周知光速不可超越 , 为什么会得出一个1.2倍光速的答案呢?其实问题还是出在计算上 。
如果是在宏观低速环境之下 , 两辆自行车或者汽车的相对行驶 , 的确可以使用这种简单的加法来进行计算 , 但如果速度达到了0.6倍光速 , 问题就截然不同了 。 0.6倍光速飞行的飞船并不属于宏观低速环境 , 所以不能使用经典物理对于速度的认知来进行计算 , 本质上这是一个相对论问题 , 而当我们将这个问题带入到相对论公式之中 , 便能够得出截然不同的计算结果 。 
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首先 , 给出计算相关问题的相对论公式:V’=V-U/1-VU/C∧2 。
在这个公式之中 , 等号左边的V’代表的是两艘飞船的相对速度 , 也就是我们所要求的答案 。 在等号的右边 , V代表了第一艘飞船相对于地球的速率 , 而U代表了第二艘飞船相对于地球的速率 , C是恒定不变的光速 , 显然 , 按照这个公式最终求得的数据并没有超越光速 。
而且有趣的是 , 不论我们将两艘飞船的速度如何更改 , 所得的结果都不会超越光速 , 比如我们将两艘飞船的速度提高到0.8倍光速 , 那么所得的结果也不过是0.98倍光速 , 甚至于我们将两艘飞船的速度都提高到0.99倍光速 , 所得的结果仍然不足1倍光速 , 我们知道 , 相对论公式所得出的结果是正确的 , 光速不可超越 。 
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恒定不变的光速
为什么两艘速度为0.6倍光速的飞船相对飞行 , 它们的相对速度却没有超过光速呢?这还要从光速恒定不变说起 。 光速恒定不变是一个已经被实验证实的事实 , 而证实光速恒定不变的实验就是著名的迈克尔逊莫雷实验 。 光速在任何一个方向上都是恒定的 , 而且光速相对于任何参考系而言都是恒定不变的 。
举例 , 我们在一辆行驶的列车上向行驶的方向打开手电筒 , 此时手电筒中发出的光相对于列车而言 , 速度是每秒299792458米 。 还是这个手电筒中所照射出的光 , 相对于铁道旁一个静止的观察者而言 , 它的速度依然是每秒299792458米 , 而并不是299792458加上列车的行驶速度 。 为什么会这样呢?因为列车在高速运动中 , 列车上的时间流逝速度变慢了 。 
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列车上的时间流逝速度虽然变慢了 , 但由于列车本身的行驶速度太慢 , 所以时间流逝速度的变化不易察觉 。
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