两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是二倍光速吗？若不是，为什么？

没理解光速不变原理。

先说一下结论，光速是不变的，这个不仅仅是理论，也是实验验证的结果。

怎么理解？

理解这句话，后面什么尺缩钟慢理论，双生子佯谬你就都能理解了。

我们上学的时候，用速度来形容物体运动的快慢，速度等于距离除以时间，单位时间内跑的距离越远，速度就越快。或者说同样距离，谁用时更短谁速度越快。

这个概念根深蒂固，让我们陷入了理解误区，认为速度都是距离除以时间，在光速的问题上，这个公式不成立了。

为什么？光速是固定的，而时间是相对的——同时，“距离”，也就是空间的概念，也是相对的。

你可以这样理解：

时间和空间之间究竟是怎样的关系？我们用光速来解释。

电磁波以光速运行，引力也是光速。三维物体以光速在扭曲着空间，把单纯的空间变成了我们现在所认知的“四维时空”，所以，时间和空间的比例是固定的，也就是光速。

在四维时空中，不可能超过光速。

其实光速也是不可能降低的，变化的只有时空。

回到你的问题，方向相反的两束光，其实不存在速度的问题，因为没有运动。其实你的例子更像是量子纠缠，比如说一个星球上的人，看见了这束光，同时就能知道另外一束光到达的位置。

两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是二倍光速吗？若不是，为什么？

在人类社会中，大致有三种不同类型的人际关系。

其一是在现实的生活中，一个人的行为会受到其周围人群的影响与约束，具体表现为其行为必须符合当时的社会道德与法律；

其二是旁观者的观察，观察者可以同时调研不同阶层的人是如何生活的，这些不同群体的人并不会因为有人观察而相互影响；

其三是某一层次的人观察另一群体的生活，其会因为阶层的隔阂而无法看清全貌，甚至会因为偏见而不能客观地认识自己所看到的人与事。

在自然界也是如此，也存在着影响物体运动的物理背景。比如，水会影响鱼🐟的游动、空气对鸟🐦的飞行也会产生较大的阻力。

而最为本底的物理背景，是由不可再分的最小粒子，即是由普朗克常数h定量的量子，所构成的量子空间。

在我们的宇宙中，任何物体的运动都难逃量子空间的影响与束缚，表现为受到空间量子的不对称碰撞💥。

因此，类似人类社会的三种人际关系，对物体运动速度的影响也有相应的三种不同性质的关系。

其一是物体的运动会受到量子空间的影响，速度越大，空间量子的不对称碰撞也会越多。于是，其在达到光速之前，就会因量子空间的挤压而解体。所以，任何物体的运动速度都无法达到光速。

其二是旁观者对不同物体运动的观测。由于两个不同物体的运动是彼此无关的，它们只是各自受到量子空间的影响。所以，两者的相对速度可以超过光速，但至多不会超过两倍的光速；

其三就是题主问到的，运动的一方观察另一方的运动。由于受到量子空间传播速度的限制🚫，当两者的速度超过光速时，就脱离了彼此的视野，看不见对方了。

总之，由于存在着物理背景，存在着由最小粒子构成的量子空间，物体的运动会受到限制。而且，只有相对于物理背景的运动才具有实际的物理意义。

因此，对于两束反向发射的光，在旁观者看来它们的相对速度是二倍光速；而对于其中的某一束光来说，根本就不存在另一束光；然而，作为物理背景的量子空间，则只会分别限制不同的光子运动。

两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是二倍光速吗？若不是，为什么？

有一件事情是人尽皆知的：两辆时速50公里的汽车相向而行，它们相对于对方的时速就是100公里，这一点毫无疑问。

实际上，即便两束同向而行的光线，相对于对方也仍然是光速，而不是静止的，这就是所谓的光速恒定原理，它的确是一个颠覆我们固有认知的事情。

最先思考和解决这个问题的人是爱因斯坦，在他之前，物理学家已经根据麦克斯韦方程组得出了光速恒定原理；与此同时，物理界却又存在着相对运动原理。

这两条相互矛盾的理论引起了爱因斯坦的疑惑，要么其中一个理论是错误的，要么就是某种未知因素导致了这种“矛盾”。

正是由于弄明白了这个问题，狭义相对论得以问世了，爱因斯坦利用时空膨胀的理论完美的解决了这个矛盾。

在狭义相对论中，爱因斯坦是利用火车上的人扔石头来表述时空膨胀的问题的。

他说，假如一个人在一辆高速运动的火车上松开手扔下一块石头，而非用力抛出去，那么在这个人的眼里，石头将垂直落到地板上，它的运动距离就是手掌到车厢间的垂线距离。

可是，在火车下面的人看来，石头并不是垂直落下的，而是沿着一条很长的斜线落下的，在这种情况下，它所运动的距离自然也就更长。

同一块自由落体的石头，怎么可能在同一时间下即走了更短的路径，又走了更长的路径呢？

爱因斯坦的解释是：因为火车上的时空膨胀了，也就是火车上的时间流速变慢了。这就是说，速度会导致时间流速变慢。

关于速度致使时间变慢这一点，尽管在当时仅仅只存在于理论，但是今天早已被现实实验以及卫星的时间流速证实了。因此，速度和时间流速之间的关系已经是板上钉钉的事情了。

因为当速度趋近于光速时，时间流速的差异将变得极其明显；当速度完全达到光速时，时间就彻底静止了；当速度超过光速时，时间就倒退了。

这也就表示光线在空间中运动是完全不消耗时间的，如果换一个角度来理解，可以想象为光线在时间的维度中是静止不动的。

两条时间静止的光线，无论相向而行还是同向而行，它们的时间始终是静止的，因此光速永远恒定。

两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是二倍光速吗？若不是，为什么？

当年爱因斯坦的相对论一出，有记者曾经采访天文学家爱丁顿博士，问他是不是当时世界上仅有的三个能理解相对论的人之一，爱丁顿认真的思考后回答“我正在想谁是第三个人呢。”所以，题主在一百年后，仍旧对相对论感到迷惑，其实也是可以原谅和理解的。

相对论的概念，从它诞生开始就一直透着诡异的味道，那是因为我们在正常的生活中，根本没有机会直接应用和感受到。我相信大部分同学，终其一生，都不可能获得接近光速飞行的机会，可以直观去感受一把，所以一直以低速宇宙的牛顿力学，来硬套相对论。我再强调一次，在接近光速的运动，以及光速运动的时候，同学们一定要把牛顿力学的固有认知扔掉！这时候，适用钟慢尺缩原理，空间、时间都会改变，唯有光速不变！所以，不存在光速叠加，也没有光速对减。光速不变。

很多同学都把E=mc2，等同于相对论本身。觉得你一直强调相对论怎么复杂怎么难以理解，这不是一个小小等式就看完了吗？说不定，我们哪天脑子一抽，就也发明了第二次相对论也未必哦。

那我也不做多余的解释，我给一个相对论求解的表达式，大家试试也来灵光一闪，看看有什么新的推论？

好了，这个我不展开，如果仍旧有自信的同学，在回复中我们再自行深入探讨一下灵光一闪的问题。

牛顿的理论，到今天，我们仍旧在大量的应用，测出地球的三围、预测行星的轨道，简直无所不能，为什么呢？因为人类仍旧大部分时间在处理低速宇宙的问题，并且计算简单啊——虽然用相对论一样可以得出相同的解。

爱因斯坦呢？在高端的宇宙探索中，不断的证实着牛顿宇宙无法到达的边界，爱伊斯坦到达了。

最著名的就是“赫尔斯-泰勒”根据相对论推测的脉冲星系统，观测到引力波存在证明，使广义相对论精确度和实验结果吻合到10的负十四次方——堪称物理历史上最精确的理论没有之一！

很多同学问，那么相对论的直接应用呢？正如麦克斯韦当年回答电有什么用？——“你问一个刚出生的婴儿，他现在有什么用”？

我是猫先生，感谢阅读。

两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是二倍光速吗？若不是，为什么？

首先，答案肯定不是；其次，这是一个好问题，能揭示一个物理学上最重要的东西：概念定位与物理过程。

很多人下意识都会以狭义相对论来解答这个问题，思路其实没错，但问题是忽视了狭义相对论运用的前提。

狭义相对论有两个基本原理：第一、光速不变原理。这个大家都知道，于是有人基于此，就给出了最终答案：30万公里/秒，光速不变嘛。

但狭义相对论还有一个原理，是大多数人常常忽视的，就是第二原理：狭义相对性原理。

什么意思？

意思就是狭义相对论只适用于惯性参照系。什么叫惯性系参照系？

在初中物理中，把“惯性系”定义为受力平衡的参照系，是基于牛顿运动定律的有效参照系，又叫惯性坐标系。即满足惯性定律，作匀速直线运动或静止的参照系叫做惯性参照系。

以牛顿的角度简单来说，在地球上，地面就是“惯性参照系”；跳出地球，就需要考虑地球自转的离心力，所以在太阳系中，太阳接替地球成为“惯性参照系”；跳出太阳系，银河系中心就成为了“惯性参照系”。

判定“惯性参照系”是运用牛顿运动定律与狭义相对论的一个重要前提。

而题主的问题在一个“惯性参照系”中吗？

牛顿的惯性定律只适用于宏观物体运动，所以作为波粒二象性的光，没有惯性可言，更不能作为惯性参照系。讨论光有无惯性和把光做参照系是没有意义的。

题主的问题把光当成宏观物质在说了，具有误导性。还有既然光对于任何物体都保持一样的速度，光的运动方式本身就不是经典物理学能解释的，更无法用经典物理学理论来说两个光之间的相对速度。

如果非要看成宏观物体的相对运动，套公式进行计算，请看下面。

洛伦兹相对速度公式：

△V=|V1-V2|/(1-V1·V2/C^2)

V1=C

V2=-C

最后得出△V=C，就是大多数人认为的光速不变，还是30公里/秒的运算支撑结果。

但是这里只有数学运算结果，而物理与数学的最大不同就是，物理必须要对过程负责。所有的物理方程必要具有物理意义，要有清晰的物理概念及前提，否则这样的公式运算是不成立的。

上图：科里奥利力（Coriolis effect）的简图，同一种运动，不同参照系的表现方式。

细心的朋友会发现，上面说的“惯性系”其实都是以牛顿的角度来定义的。这就有个最核心的问题，牛顿定律是建立在绝对时间和绝对空间的基础之上的，而相对论打破了这一基础，时空是可以扭曲可变的。

那为什么牛顿定义的“惯性系”还能适用于爱因斯坦的狭义相对论？

• 一种解释认为：

爱因斯坦其实只给出了一个哲学性的概念解释，或者说直接甩锅给了死去的牛顿。

他告诉大家，你们去套用牛顿的“惯性系”就行了，但他却革了牛顿定律的命，没有了绝对空间和绝对时间，牛顿的那些定律如何推导出来。(这里并不是说牛顿错了，牛顿定律是相对论低速情况下的近似解，近似但毕竟不是，就像相对论也并非完美。)

这样，关于“惯性系”的定义就成了一个逻辑上的循环证明。也就是说，爱因斯坦并没有给“惯性系”一个基于相对论的科学定义，但却让大家都认可了他的思想逻辑，这就是爱神的高明之处。

至少到目前为止，对于宏观世界，相对论都解读得很好，所以也没多少人去纠结这个问题了，但相对论绝对不是终极理论。

我敬佩爱因斯坦，不是因为他提出什么令人震惊的理论，而是因为他是一个站在思想巅峰的大神，这些理论只是证明了这点而已。

哈哈，这个逻辑成立吗？

• 另一种解释认为：

爱因斯塔的解释是一种“同时性定义”，什么意思？

因为绝对时间和绝对空间没有了，不是就没有绝对意义了吗，那就全部改成相对意义吧。世界上没有绝对意义，都是相对意义，所以牛顿定律在相对意义下都是成立的，只要是成立的，其中的“惯性系”定义我们大家就都可以用。

这里就是最烧脑的地方了，理解了没？

但为什么一种相对意义下得出的定律，在不同种相对意义下，一样同时可用？这一点其实并没说透。

而解读这里的关键，是否就是量子力学与相对论结合所缺失的一环？因为这能通过量子纠缠特性来解释。

量子纠缠是指两个相互纠缠的量子离得再远，它两之间的感应是同时瞬达的，虽然它们不能传递信息，但是否可以传递物理定义，如果可行，不同的相对意义下才能共用一套物理定义。（可能表述不是太合理，大概这个意思）

为什么说相对论难以理解？虽然公式大家都知道，但研究物理问题并不是套公式就行的。

相对论难就难在如何定义，在相对变化的过程中找到一个立足点，再去分析思考。一千个哈姆雷特有一千个立足点，但只有一个是正确的。

还有对相对论概念的解读，一些科普文的不靠谱也是造成很多人不相信相对论的原因所在。

比如“尺缩效应”解决的是测量问题，而不是大多科普文说的“视觉效果”（这也是为什么叫“尺缩”而不是“物缩”），因为并不一定看物体变扁了，角度不一样，还可以看起来比测得的长。

当然为了让大多数人看懂，高深的概念偷换成简单的概念，有时似乎也在所难免。

（自知认知有限，见识浅薄，却妄议爱神相对论，如有其它见解，还请指正！）

两束方向相反的光，对其中一束光而言，另一束光的速度是二倍光速吗？若不是，为什么？

相对论很难背常人理解的原因在于尺度，在于世界观。

要搞清楚这个问题，我们要先从“时间”说起。首先，时间是什么？其实你很难给出一个十分精确的定义，直接暴力解决这个问题是没办法的。但是在科学领域，任何物理量都要做出明确的定义。无法直接定义其实并没有关系，我们还可以用其他的定义方法，也就是测量定义法。

我们确实不知道什么是时间，但是我们知道的是古人其实知道一天是一天，他们是咋观测的呢？是通过天象，一个白天一个黑夜就是一天；太阳在天球上转一周是一年；月亮在天球上转一圈就是一个月。

发现没有，其实时间是周期性发生的事。你可以把时间理解成一种运动。为何？

我们再来看看时钟，最早是钟摆，就是来回晃的那种，你发现没有钟摆的计时就是靠运动。

再来说说我们手上带的表，比如石英表，它是靠什么来工作的？ 直接给出答案：振动。

即使是现在超高精度的原子钟，已经是靠周期性的运动来计时。所以，从测量定义法出发，我们发现时间是一种周期性的运动。

你再仔细思考一下，既然时间本身是一种周期性的运动，那它会不会受到运动的影响？是的，爱因斯坦正是回归到了时间的测量，提出了相对论。那具体咋推演的呢？

我们先来看看伽利略，牛顿他们的想法，他们观测运动，发现这么一个问题，那就是如果你要研究运动，就得先选定一个参考系，就比如说：一个人在车上走，如下图。

相对于车子来说，人的速度就是5m/s。而相对于地面观测者来说，人的速度就是10+5=15m/s。发现没有，这其实一个叠加的关系。这也是伽利略提出的“伽利略变换”。这让我们知道一个道理：谈论运动（速度）至少你要选个参考系。

后来，麦克斯韦提出了麦克斯韦方程，他发现变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场，于是预言了电磁波，并发现光速和电磁波的速度几乎一摸一样，于是他又预言光是一种电磁波，而赫兹用实验证明了这一点。

但是问题来了，麦克斯韦的理论当中有个奇怪的东西，就是光速c，这个光速c=1/ε0μ0（ε0是真空介电常数，μ是真空磁导率，都是常数），也就是说，光速不需要一个参考系的存在。这就和伽利略，牛顿他们矛盾了。但牛顿理论和伽利略的理论实在是太精确了，谁错了物理学大厦都受不了。科学家想了很多办法，最后都失败了。

这时候，一位26岁的小伙，也就是爱因斯坦，提出了一个石破天惊的想法，就是把伽利略变换和光速在任何惯性参考下不变结合起来。光速不变，那啥变呢？

时间和空间！在牛顿的世界观里，时间和空间是独立的，而且对于任意观测者都是一样的，意思是对你来说是1秒，对我来说也是1秒。

但是爱因斯坦认为不是这样的，还记得刚才说到的时间的定义么？时间本身是一种周期性运动，因此，他认为时间是会因为运动而改变的，空间也是一样的。准确来说，就是运动的物体相对于惯性参考系，时间会膨胀，尺寸（空间）会缩短。

所以，在爱因斯坦的体系里，没有单独的时间和空间了，而是只有时空的概念。

所以，在这套体系里，速度不再是叠加的，而是由这两条基本假设推导出来的速度公式。这个推导过程其实很简单，初高中的水平完全可以征服。多说一句，据我了解现在的高中生也要亲手推导这个公式的。

现在，我们回到题主说的问题上，

两束方向相反的光，我们就把两束光c带入公式，最后v=c，也就是说，他们相对于对方的速度还是光速c。

所以，我们惯用的牛顿的那套速度叠加公式，其实在高速状态下误差就会极其大，而在低速下，其实是蛮符合的。不过如果你好事，把狭义相对论的速度变换公式用在低速下，你会有一个惊人的发现，还拿刚才小车的例子来算，

地面观测者v=(10+5)/(1+(10*5/9*10^16)=15/(1+5*10^-15）≈15，和牛顿的叠加是几乎是等价的，在10的-15次方的上有微小到差异，这个是我们目前测量工具都没有办法测出来的微小差异，这也是为什么牛顿力学这么符合我们的直觉，因为我们就是生活在一个宏观低速的世界里。

而当速度越接近于光速时，牛顿力学的误差就大到非常离谱的状态，而爱因斯坦的相对论依旧是适用的。