假如你在一艘光速飞船上奔跑(假如你以光速奔跑)

假如你在一艘光速飞船上奔跑， 直觉告诉我们，你确实比光还快！但是理智告诉我们，你没有超光速，因为如果你的速度超过了超光速，就会打破速度极限，也就意味着爱因斯坦的狭义相对论会被推翻。

如果这么容易被推翻，狭义相对论也不可能站一百多年。况且根本轮不到我们去推翻，前人早就推翻了。

这是什么意思？说明很多时候我们的直觉和日常生活经验都是错的。事实上，虚幻的直觉在我们的日常生活中很常见。主要原因是我们很难突破某些限制，比如身体结构的限制，生活在狭小空间的限制。

就拿统治人类几千年的地心说或者地球是平的这种观点来说，这是错误直觉最直接的体现。在我们的日常生活中，我们每天都能看到满天的星星围绕着地球。当然，有理由相信地球是宇宙的中心。

同时，每天我们也能看到地平面延伸到眼睛看不到的地方。当然，我们会选择相信地球是平的。从科学的本质来说，地心说也属于科学的范畴，因为科学的本质是假说，是建立在人们长期观察和总结的基础上的。

然后不断验证总结出来的理论。

那有点太多了。让我们回到正题。

我们在小学的时候学过相对速度的计算。简单来说就是速度的叠加。比如你我以每秒5米的速度逆向奔跑，那么在别人眼里，我们的相对速度就是每秒10米。用物理术语描述，这其实就是伽利略变换。

伽利略变换在低速世界非常适用，也很容易理解。但是，伽利略变换是建立在绝对的时空概念上的，也就是说，时间和空间是绝对不变的。只有这样，加利利变换才能成立。

但是我们的四维时空是绝对的还是不变的？

不，四维时空是相对的，有弹性的。速度、重力等因素都会影响时间和空间，时间和空间是一体的。这种时空的相对性意味着什么？

意思是你经历的那一秒和我经历的那一秒不完全一样长。只是对于生活在低速低重力世界的我们来说，时差小到我们根本感觉不到，对日常生活不会有什么影响。

但是，一旦来到亚光速世界，速度对时间和空间的影响就更加明显，当然不能忽视。这是你在宇宙飞船上奔跑的例子。

也就是说，在亚光速世界，伽利略变换不再适用，需要更精确的洛伦兹变换。简单来说，伽利略变换是洛伦兹变换在低速世界的近似值，是一个特例。

爱因斯坦也把洛伦兹变换公式作为狭义相对论的基本公式之一。其实也说明了洛伦兹当时其实已经无限接近狭义相对论了，但是洛伦兹不肯放弃绝对的时空观，最后还是错过了！

从洛伦兹变换公式中可以看出，当速度V1和V2很小时，公式中的分母将无限趋近于1，洛伦兹变换将简化为伽利略变换。但是如果两个速度都很高，特别是非常接近光速的时候，就不能做这样的简化了。

这恰恰说明伽利略变换是一种近似，是洛伦兹变换的特例。

所以，你要明白，无论你在光速飞船上怎么跑，都不可能超过光速，对吧？退一万步讲，光速飞船也是个伪命题。飞船的速度只能尽可能接近光速，不可能达到或超过光速。

其实爱因斯坦狭义相对论的核心就是光速不变的原理。光速是绝对的，在任何参照系中都保持绝对不变。

因为速度和时空直接相关，也就是距离，通常速度是相对的，必须有个参照系才有意义，但是光速这么霸道，是绝对的。

光速的这种绝对性意味着时空必须做出相应的妥协，只有这样才能保证光速的绝对性。妥协的结果就是时空的相对性，具体来说，会有时钟慢效应，也就是所谓的时间膨胀效应，还有一个尺度收缩效应。

总之，我们不能用低速世界的惯性思维去衡量亚光速世界的运动规律。即使很多人很难接受爱因斯坦相对论提出的时空相对性，但这就是现实。爱因斯坦的相对论已经被无数次证明是正确的。

其实很多人不愿意接受相对论是正常的，可以理解的。毕竟，我们对世界的认识基本上是建立在日常生活经验的基础上的，而日常生活经验对我们的感受有着如此强烈的影响，以至于任何违背我们日常生活经验的规律，

会被我们的本能所排斥！

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