Question

相对论 经典速度合成公式

我看了一个大学老师的视频。他举了这么一个例子来说明光速不满足经典速度合成公式，这个例子是这样的：一支枪和一个人，其中有两个事件，第一个事件是举枪瞄准一个人，第二个事件是开枪子弹出膛。假如光速满足经典速度合成公式的话，那么有可能发生的是人将先看到子弹飞出来（因为子弹的光信号变成是C+V了，V是子弹的速度），再看到枪口。那么这样就变得是因果倒置了（因为我们先看到了第二个事件，再看到第一个事件了），所以光速不满足经典的速度合成公式。以上就是那个老师的意思，可我在想这不是很正常吗？因为光速满足经典的速度合成公式的话，子弹出膛光信号的速度当然大于枪口的速度啊，所以我们当然有可能先看到子弹飞出来再看到枪口啊，什么因果倒置，因果律啊？不懂！请大家帮我解释解释这个例子为的是说明什么？难道这个例子真的能推导出光速不满足经典的速度合成公式吗？谢谢大家了。

Answer 1

呵呵，感觉你举的例子有点意思。但是感觉你说的话一点也不清晰。“那么这样就变得是因果倒置了（因为我们先看到了第二个事件，再看到第一个事件了），所以光速不满足经典的速度合成公式。以上就是那个老师的意思，可我在想这不是很正常吗？因为光速满足经典的速度合成公式的话，子弹出膛光信号的速度当然大于枪口的速度啊，所以我们当然有可能先看到子弹飞出来再看到枪口啊，什么因果倒置，因果律啊？”这些没有写清楚吧。
不过有一件事要说的，光速是多快啊，那子弹的速度V再快也是比不上光速的，因此C+V也就是C一样了
假如光速满足经典速度合成公式的话，那么有可能发生的是人将先看到子弹飞出来（因为子弹的光信号变成是C+V了，V是子弹的速度），再看到枪口。这是理论上，实际上你眼睛一眼看上去时，除非你在开枪时再开眼开，要不怎么可能看到子弹出枪后还看不到枪口呢，两者时间很短，视觉根本上分不出来。

Answer 2

我也觉得这个例子不怎么靠谱。如果换成声音，满足经典速度合成，理论上确实是可以先听见子弹出枪再听见举起枪，只要明白这个道理去修正观测误差，并不会引起因果的混乱。
光速不变是相对论的一个基本条件，应该不能从别的地方推导出来，只能被实验验证（如著名的迈克尔逊-莫雷实验）。
举的各种例子不过是帮助理解的吧，如果想的不一样不能帮助理解的话就别想了。

Answer 3

这个例子没什么意思的。
举个更实际的例子。恒星是有自转的，那么总会存在某些星，它的某部分朝地球运动，而另一部分远离地球运动，如果这两部分发出的光是c+v,c-v,则这两束光到达地球的时间会有一个差(这个时间差至少是分钟量级），而恒星在天球上是有运动的（暂时只考虑地球自转引起的），这个时间差就会导致在某一时刻地球上一个人接收到的光是恒星从天球不同位置发出的，结果就是，我们看到的这颗恒星应该是东西方向（地球自转方向）延伸的一长条而不是一个点，而这件事从来没人发现过，这是光速不变的一个间接证据。

追问

谢谢。那么那个老师说如果光速满足经典速度合成法则的话，就会导致因果律倒置，所以光速不满足经典合成法则，这是他的意思。但我想这个其实也没有打破因果律啊，因为操作时我们的确是先举枪瞄准，再开枪子弹出膛啊，只不过被瞄准的那个人先看到了子弹飞出来再看到枪口（但事实上还是先举枪再开枪），难道我们看到的先后顺序一定要和实际操作先后顺序一致才正确吗？难道先看到后发生的事件，后看到先发生的事件，就是打破因果律吗

追答

我其实是不想评论这个观点的，所以只说了这个例子“很没意思”。真的要我回答这个问题的话，我只能说，如果你没有错误理解或错误引用的话，那这个老师说的完全是胡说八道。归根结底让我们相信相对论是正确的只能是各种实验事实。至于开枪的例子和因果性，这个也许可以追溯到伽莫夫的科普作品《物理世界奇遇记》，但在那里完全是用来说明同时的相对性的，也就是在已经承认了光速不变或者洛伦兹变换后的产物，而不是用来说明光速不遵从经典速度合成法则。

Answer 4

是