Question

关于光速不变原理的问题

光速不变原理指的是，光在真空中在任何参照系所测得的速度都是一样的，比方说，假设有一艘宇宙飞船以每秒25万公里的速度离开地球，这个时候地球向这艘飞船飞行的方向发出一束激光，那么这一艘宇宙飞船上所测得的来自地球的光速仍然会是每秒30万公里 ，因为按照相对论，物体的运动速度接近光速的时候时间就会变慢，尺子也会缩短，也就是说这一艘宇宙飞船的时间放慢了，尺子也缩短了，因为时间变慢了，尺子缩短了，所以这艘飞船测得来自地球的光的速度的仍然是每秒30万公里，可是这里有一个问题，这里的假设是宇宙飞船和光的前进方向是一样的，如果光的前进方向和宇宙飞船的前进方向是相反的话将会怎样呢？，换一个假设，假设有一艘外星人的宇宙飞船以接近光速的速度接近地球，这个时候地球向这艘外星人飞船发出一束激光。那么在这一艘外星人的宇宙飞船所测得的来自地球的这束激光的光速会是多少？，如果按照前一个假设推理，那么这一艘外星人的宇宙飞船上所测得的来自地球这束激光的光速就应该是超过每秒30万公里，因为光速本身是每秒30万公里，加上宇宙飞船的速度，就已经超过每秒30万公里，再加上时间放慢,尺子缩短，因此后面这艘外星人的飞船测得的地球上发出来的这束激光将远远超过每秒30万公里的速度，如果是这样，那么光速不变原理就是错误的。

Answer 1

很明显，提问者并没有弄明白，测量是如何进行的，也没有完全摆脱经典力学的思维。“物体的运动速度接近光速的时候时间就会变慢，尺子也会缩短，也就是说这一艘宇宙飞船的时间放慢了，尺子也缩短了，因为时间变慢了，尺子缩短了，所以这艘飞船测得来自地球的光的速度的仍然是每秒30万公里”这句话是有毛病的。按提问者的思维，时间变慢（即时间变长），尺子缩短，速度应该变慢呀。另外，相对论力学中，速度变换公式并不是简单的矢量叠加，“那么这一艘外星人的宇宙飞船上所测得的来自地球这束激光的光速就应该是超过每秒30万公里，因为光速本身是每秒30万公里，加上宇宙飞船的速度，就已经超过每秒30万公里”也是错误的，根据正确的变换公式，可求得光速仍是每秒30万公里。至于具体的知识，建议提问者读读大学物理里的好教材教材，否则你会因为经典力学的影响而逻辑混乱。（如果理解能力达不到，可以等以后在读，逻辑混乱是很痛苦的）

Answer 2

相对论的结论即所谓“时间变慢，尺子缩短”都是在“在一切惯性系中所测得的光速都是相等的”的假设下推得的，这以经典力学的思维是难以想象的；你是按照伽利略变换得出的结论，这自然与光速不变原理相悖，伽利略变换只适用于低速。

Answer 3

还没有打破经典力学的禁锢，比如两束激光相向而行，相对于其中一速光来说，另一束光速度还是c，何必用飞船来比喻。

Answer 4

光速不变是公设，实验已证明是正确的。

Answer 5

小伙子，你要是只是对这个感兴趣，那就好好念书，去大学，去外面的大学念，要是只是科幻爱好者，那何必那么认真呢！