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这是一个经久不衰的问题,质疑的原因也很简单,因为很多人认为速度是可以无限制叠加的,原先手电筒发出的光,其光速就是大约每秒30万公里,而现在你又把手电筒扔出去了,很显然,手电筒发出的光,其速度就要大于每秒30万公里,也就是所谓超光速了(一般说的超光速,都是指数值大于光速数值299792458米每秒)。 规范来说,这样结论实际上只成立于牛顿力学体系中,也就是速度的叠加规则,就像1+1=2那么简单,但这样的局面在爱因斯坦1905年提出狭义相对论之后被打破了,因为狭义相对论的两大基本原理其一就是:光速不变原理。 光速不变原理告诉我们,真空光速在任意惯性参考系下都保持相同数值。也就是说在这个扔手电筒的问题上,观测者为一个惯性参考系,飞行的手电筒又是一个惯性参考系,因此光速不变原理要求手电筒发出的光,其速度在两个惯性参考系下都保持一样的数值。 更加深入的结论,狭义相对论推到了一个速度变换式,可以专门处理速度在不同参考系下转换的问题,比方说一个以3/4光速飞行的宇宙飞船,飞船内部人员发射了一个在他们看来速度为一半光速的导弹,那么在地球参考下,这个导弹的速度是多少呢?5/4倍的光速? 实际上按照速度变换式来说,导弹在地球参考系下,其速度为10/11倍光速,也就是91%的光速。 总的来说,关于手电筒发出的光的速度,其数值仍旧是每秒30万公里(精确值为299792458米每秒),与手电筒静止时没有任何差别。