如题,假如以0.95c或更快的速度飞行,由于时间变慢,那么高速飞行的飞船观察到的自身速度是否可能超过光速?


不会,时间变慢对应的是别人的参考系。对自己不适用

睡前看知乎,终于看到自己学过的,可以装一次x。答题前先说明,答主并不敢认为自己已经理解了相对论这种东西,以下答案只是答主在大学物理学课程中所学(当时好像也没好好学,orz),结合自己理解的成果,如有不同看法,欢迎探讨。

================================狭义相对论有两条基本原理:

1.相对性原理

2.光速不变原理相对性原理讲的是物理规律在所有惯性参考系中保持相同的形式。通俗一点理解就是物体运动的本质是不会随著观察者选择不同的参考系而改变的,一个东西该怎么运动就怎么运动。光速不变原理讲的是光速在任何参考系中都不变。有的人觉得如果我运动的速度接近光速,比如0.9c,那是不是在我的参考系中测量的光速就是0.1c呢,事实上不是。很多朋友这么想是因为有这样的经验,比如一辆车时速80km/h,那么如果我坐在另一辆时速70km/h的车上测量前者的速度,在我的参考系下前车速度就是10km/h。但是这两个问题的区别就是前述问题是高速问题,而汽车这个问题是低速问题,我们在低速问题中得到的结论在高速问题中往往是不适用的。所以事实上无论你运动速度多大,光速永远是c。

然后再解释一下题主提到的时间变慢。

相对于狭义相对论的两个基本原理,大家要对狭义相对论的三个效应的了解更多一些。就是:钟慢效应、尺缩效应、质增效应。这三个效应来源于计算狭义相对论问题的洛伦兹变换。总之就是一堆计算,这里从百科中找几张图题主随便感受一下,如果题主有兴趣可以参阅普通物理学,大学物理学,相对论方面的书籍。

好了,说了这么多歪楼的,总之就是经过计算发现题主所提问题并不存在。

【记得上课的时候书上有一道例题,讲甲静止,甲看到乙的速度是0.9c,乙看到丙的速度也是0.9c,乙丙同方向运动,问甲看丙的速度是多少。最后经计算得甲看丙的速度好像大约是0.97c(尽凭回忆,可能不太准确),所以可见相对论问题中并不是用简单加减的】以上

会问出这样的问题说明题主还没有真正理解狭义相对论,建议去看一些基础的相对论科普书籍。

不论我们讨论速度的大小还是方向,都必须明确是谁或者什么在测量。

说飞船时间变慢是静止的观察者,而在飞船上的观察者和静止的观察者显然用的不是一个参考系,没有可比性,也不能简单的做加法。
类似双曲线,双曲线上点的横纵坐标之比是有极限的,越来越靠近渐近线,渐近线的斜率就是光速。

正经一点

你说飞船的速度是0.95c,那么你首先要知道相对论的一个基本观点:不存在绝对的参考系让你定义这个速度。所以,0.95c必然是相对于某个参考系定义(我们叫他参考系A)的,比如一个物体。

我大概可以猜到体主的思考逻辑: 一个相对于参考系A静止的观察者,看到在1s内,飞船远离参考系A内运动了0.95c * 1s 那么远(过程用事件E1,E2的间隔表示,比如两次闪光信号)。然而飞船上的钟慢了,我们在参考系A观察到飞船上的钟,每

[公式]s才前进1s、也就是说事件E1,E2发生间隔,飞船上的钟才走了0.31224989991991997s 做下简单的除法,不就超光速了么?

那么请题主回答几个问题,

在飞船上的观察者认为事件E1,E2的间间隔是多少?在飞船上的观察者认为事件E1,E2期间飞船位移了多少?回答完了这两个问题,请问在飞船上的观察者认为自己的行进速度是多少?

不会超光速。因为相对论效应不仅包括时间变慢,还包括尺寸变小。

也就是在低速的我们看来他走了几光年,但在接近光速的人看来自己可能只走了几千米而已。

你不能用低速参考系的距离除以高速参考系的时间得出平均速度。

只能通过同一参考系测得距离和时间得出速度。
在速度比你低的看来,你的时间变慢了,你自己的时间还是一样的。

V=(V1+V2)/(1+V1?V2/C?C)

如果v&<1&>和v&<2&>是那两个要相加的速度,c是光速。从这个公式可以看出,如果原来两个速度都很小——我说很小,是同光速相比较而言的——那么,上式分母的第二项同1相比较,就可以略去不计,这时,你所得到的就是古典的速度相加定理。

但是,如果v&<1&>和v&<2&>都不算小,那么,你所得到的结果就总是比这两个速度的算术和小一些。例如,v&<1&>=(3/4)c,v&<2&>=(3/4)c,这时,用上面公式得出的合成速度,v=(24/25)c,这仍然小于光的速度。

在一种特殊的场合下,即当原来两个速度当中有一个等于c的时候,不管另一个速度有多大,用公式所得出的合成速度都等于c。

由此可见。不管把多少个速度相加起来,也永远得不到比光速更大的速度。


爱因斯坦的光速不变原理
其实这样想,如果以光速飞行,那么自身是没有时间概念的,而且其他人看到他以光速飞行


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