12物體的極限速度
如果一輛火車以每小時72公裏的速度開行,也就是每秒20米的速度前進,車上有一位乘客向前方扔一塊石頭,速度是每秒10米。那麼在地麵上的觀察者看來,毫無疑問石頭的速度是向前每秒30米。如果這石頭是向後方扔的,在地麵上的觀察者看來,石頭的速度實際是向前每秒10米。然而當速度很高時,狹義相對論告訴我們,這個速度相加公式不對了,需要從洛侖茲變換出發推導相對論的速度相加公式。如果火車以速度V行駛,火車上有一個物體以速度v'向同一方向運動,那麼在地麵的觀察者來看,物體的速度v為
從這個公式可以看出,速度相加有一個上限,永遠不能超過真空光速c.如果V和v'都小於真空光速c,則v也一定小於真空光速c.如果V和v'中有一個等於真空光速c,則v也一定等於真空光速c.由此可以看出真空光速c是狹義相對論給出的物體加速時速度能達到的極限,也就是信號傳播的極限速度。