Question

一艘宇宙飞船，如果可以维持恒定加速度，最终能超过光速吗？

Answer 1

很多人都知道真空光速是物体运动速度的上限，没有物体可以比光更快，然而这样的结论也使得很多人对此产生怀疑，如果有一艘高 科技 飞船在宇宙中航行，它可以通过一些非常先进的手段，使得自身以一个恒定的加速度飞行，那么最终是否能超过光速呢？

这个问题的答案自然是否定的，无论如何，这艘飞船都不可能超过光速。下面我们就简单的来解释一下这个问题。

首先对于飞船一直保持恒定的加速度飞行这个过程，我们必须要有一个监测手段去证实，而最具有说服力的自然是飞船内部人员的结论，比方说，飞船内可以放置一个专门的仪器，因为当飞船处于加速状态时，飞船内部可以出现人工“重力”场（这一点很好理解，大家可以想一下为什么很多科幻电影中的巨型空间站都设计成了旋转模式），而仪器可以测出“重力强度”，实际上就是飞船的加速度大小。

其次，对于是否超过了光速，这是建立在某个参考系上的结论，比方说地球上的观测者对飞船进行观测，不过需要注意的是，不能以飞船自身作为参考系，因为对于飞船本身来讲，它没有速度可言。因此这个问题实际上就是在问，当飞船以恒定加速度飞行时（这里的恒定加速度，由飞船内部人员认可），地球上的观测者对于飞船的飞行状态是怎样的一个态度，飞船在地球观测者看来，是否能超过光速呢？

最后，为了解决这个问题，我们必须动用狭义相对论，实际上在狭义相对论中有一个结论正好针对这个问题，那就是加速度变换式，飞船自身测量的恒定加速度，在地球观测者一方看来，这个加速度并不是恒定的，而是随着飞船速度的不断提高而逐步变小的，也就是飞船速度越接近光速，那么地球观测者测得的加速度就越来越接近于零，因此飞船在地球观测者看来，永远也达不到光速。