Question

狭义相对论：光速不变

即使闪电侠的速度达到了光速的一半，与他同向的光速对他来说不会变成每秒15万公里，反向的也不会变成每秒45万公里，而仍然是每秒30万公里。
为什么？能否解一下本题，得出这个结论

Answer 1

用数学方法解不是很好理解，但是光速不变是事实，原因就是在观察光的光波波动时，发现不同坐标系，惯性系中都是一样的（这个实验已被证实是正确的），再有就是你的问题存在着基本错误！相向光速对于闪电侠来说是w+v/（1+wv/c^2）w.v是两个速度，1.5/1+0.5=1倍光速，同向就是把v看成负值，解的仍是1倍光速（上述公式缘于洛沦兹变换）。你说的是用伽利略变换，两个速度直接相加减。但是经典力学中的伽利略变换是不完备的（是因为经典力学中的速度都比光速小很远，所以即使忽略不计也不会让人们感觉的明显）但事实证明，相对论是正确的（可从星体运动证明这点）

Answer 2

简单说下光速不变原理的由来吧。
最初是真空中电磁波的麦克斯韦方程组，没有指定那个参考系，也就是说，无论那个参考系计算真空传播的光的速度，都是一个常数c，当然你的那个闪电侠计算也是c。
刚开始人们不能接受这个事实，就假想了真空中的光传播介质是以太，然后假设以太是绝对静止的，开始寻找以太。结果寻找以太的实验证实以太永远是跟着参考系运动的，就是说参考系不管是什么状态，以太都是相对于参考系静止的，等价于以太相对于所有参考系静止。所以以太是个多余的概念。你可以这么理解，真空相对于所有参考系都是静止的，所以所有参考系中电磁波（光）的传播都是介质速度+光速（这里没有考虑狭义相对论的速度合成），而介质是真空，速度永远是0，所以光速度永远是c。
最终，光速不变是个实验事实，所以作为了一个原理，一个基本假设。实验事实是不需要证明的。
除非有一天发现了更基本的原理，或实验事实，然后能用这个原理导出光速不变。

这里也解释了水中，玻璃中，空气中的光速不是对不同的参考系不是不变的。因为只有真空才是对所有参考系静止的一种介质。其他介质中的光速，用相对论的速度合成，都能计算。

Answer 3

这就是个定律，我也不知道是为什么，是怎么得出的。总之就是这样的，实验也证明了这一观点。在所有的惯性坐标系内光速都是c 保持不变，并且在闪电侠的惯性坐标系内。无论他怎么运动光对于他还是c ，你不能用你的惯性坐标系来描述，要以那个闪电侠的坐标系内还描述。这样，你就要问那照这么说会产生两个距离的结果，那到底是那个。要说对于两人的距离为什么对于两人的距离不同，在相对论中有个钟慢效应，你可以去看看他的结果在理解一下吧，不是很难理解。

Answer 4

相对论在高速时对相对速度的计算是这样的

（甲的速度+乙的速度）÷【1+（甲的速度+乙的速度）除以c²】