Question

关于相对论的一个小问题希望有人能帮忙解答一下

关于相对论的一个小问题希望有人能帮忙解答一下突然想到一个问题，假如一列火车以速度v行驶，火车上有一束光从车尾照向车头速度为c，那么相对于地面的人，看到的光速就是v+c，这就是超光速吧？
然后我们想象一个足够大的火车以速度v行驶，然后另外一辆火车以速度v在刚刚那一辆火车内部行驶，然后在一辆火车以速度v在第二辆火车中行驶以此类推，只要火车足够大，最里面那辆火车的速度等于n*v.
假设每一辆火车的速度为120km/h 那么我们需要5,391,951辆火车🚂，就能相对于地面的人而言达到超光速这个想法正确吗？

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Answer 1

关于相对论的一个小问题希望有人能帮忙解答一下突然想到一个问题，假如一列火车以速度v行驶，火车上有一束光从车尾照向车头速度为c，那么相对于地面的人，看到的光速就是v+c，这就是超光速吧？

不是，真这么简单，傻子也能知道了，你这还是伽利略变换a

相对论用洛伦兹变换，S'系相对于S系做+v运动

x'=(x-vt)/√(1-v^2/c^2)

t'=(t-vx/c^2)/√(1-v^2/c^2)

两式相除令x'/t'=u'，x/t=u，得到u'=(u-v)/(1-uv/c^2)

可以得到S'系中速度为u'的物体，在S系中观看速度为u=(u'+v)/(1+u'v/c^2)

在这里u'=c，得到在S系中u还是c。不会超过。。。

同理，两个速度为v的火车速度为2v/(1+v^2/c^2)...

三个：(3v+v^3/c^2)/(1+3v^2/c^2)

经过数值计算，假设一辆火车速度是v=0.1c（显然不可能）

那么2辆就是0.19802c，10辆就是0.762999c（并不是10*v=c），50辆就是0.999912c

70辆就是0.999998c。作图为：

第二个疑问也是不成立的。

Answer 2

如果你有iOS设备的话，AppStore有一个叫《看，那时空》的软件介绍了一下相对论，不知道这个能不能对你有些帮助。

Answer 3

两个都是错的。