两艘飞船接近光速相对飞行，它们的相对速度会超过光速么？

我写文章有一条主线，会慢慢由浅入深的讲一些狭义相对论和广义相对论的东西。但是，中途如果有一些读者问的非常多，而且很有代表性的问题，我也会单独写一些文章来专门解释。我公众号里也有一个专门的素材用来归类这些不同的文章，既有讲科学基础方法论的，也有介绍相对论主线的，还有各种常见问题和相对论周边的，希望到时候能够形成一个相对论的文章生态圈。

请听题

以上为题外话，这篇文章跟大家聊这样一个问题：很多了解相对论的人都知道，或者起码听说过在相对论里任何有质量的物体都无法达到光速，只能无限逼近，更别说超光速了。但是又从另外一些渠道道听途说了一些诸如“如果超光速就能时间倒流”“如果超光速就能打通任督二脉~”之类很有吸引力的东西。

但是介于单个物体无法达到光速，有些人就打起了相对速度的主意：我单个物体无法超光速，那么我接近光速总可以吧，比如达到光速的90%，也就是0.9c，那么我如果让两个速度为0.9c物体相对运动，这样他们的相对速度不就是有1.8c了么？这不就是超光速了么？

时光倒流不是梦！！！任督二脉即将被打通！！！

Nobel，Nobel！！！

但是，情况真的有这么乐观么？这么容易就让你穿越了？

好了，接下来是泼冷水时间：我先明确的告诉你这是不可能的，有静止质量的物体没法没法超光速但是可以无限逼近光速没错。但是，就算两个物体以接近光速相对运动，他们的相对速度也不会超过光速。为什么呢？因为相对论里的速度叠加公式跟牛顿力学里的速度叠加公式是不一样的。

那怎么个不一样法呢？预知后事如何，且听下回分解，哦不，是下段分解。

相对论里的速度叠加公式

我们假设做相向运动的两个物体相对地面的速度分别为v1和v2，他们的相对速度速度为v。

那么，在牛顿力学里，v=v1+v2，这是我们熟悉的。

但是，在相对论里，速度叠加公式并不是这样的，而是下面这样：

仔细看一下这个速度叠加公式，你会发现物体运动的速度越大的时候，分母越大，无论的你的速度怎么接近光速，他们叠加之后的速度都不会超过光速。只有当两个物体的速度本来就是光速，也就是v1=v2=c的时候，叠加速度才等于c。

举例

假设两个飞船以0.6c的速度相对运动，按照上面相对论的速度叠加公式：

可以看到，两艘0.6c的飞船相对速度不是1.2c，而是0.882c，并没有超光速。

你要觉得0.6c太小了不放心，你可以加速到0.9c，如果两个物体以0.9c的速度相对运动，代入公式算得它们的相对速度也只有0.994c。

相对论的修正

从上面的式子也可以很简单的看出来，如果物体的速度远小于光速，分母基本上就等于1，这时候相对论的速度叠加公式就退化到牛顿力学的速度叠加公式。

从牛顿力学转到相对论，有很多东西已经不一样了，时间、长度、速度、质量等等物理量都要做相应的修正，他们的共同点是：如果速度远小于光速的时候，这些所谓的修正都可以忽略不计。相对论的初学者要注意转化思维~