你在光速飛船上奔跑，速度超過光速了嗎？

簡單回答，沒有超過光速。

雖然答案很簡單，但里面涉及到的東西很多，這里有必要進行詳細分析。

愛因斯坦的狹義相對論告訴我們，光速是宇宙最快的速度，任何物體的速度都不可能超過光速，這就是所謂的“光速限制”。

不過除了光速限制之外，光還有更根本的性質：光速不變。

光是很特殊的東西，在任何情況下觀察光速，都是一個常數。說白了光速是絕對的，與其他任何速度疊加之后仍舊保持光速不變。光速的這種特性，在麥克斯韋方程組推導出來的光速計算公式中，也有體現。

光速的這種特性完全違背了我們的日常生活經驗。平時我們所講的速度都是相對的，都需要有參照系才有意義。

比如說，你駕駛一輛小汽車高速行駛，你朋友坐在副駕駛。你眼里所謂的“高速”只是相對地面而言，在地面上的人看來，你的速度很快。但對于在你朋友眼里，你的速度為零，你是靜止的。

這就是參照系選擇的重要性，如果不指定參照系，速度就沒有任何意義。而平時我們都會默認地面為參照系，因此一般不會再強調這一點。

但是，光速就很特殊，它根本就不需要參照系，或者說在任何參照系下測量到的光速，都保持恒定不變。

舉個例子，哪怕你以0.99倍的速度追趕一束光，在你眼里，這束光的速度仍舊是光速！

說到這里，就有必要分析一下低速世界與亞光速世界的區別了。

在低速世界里，牛頓經典力學對速度的疊加計算，采用的是伽利略變換，說白了就是V=V1+V2。比如說你我分別是每秒5米的速度反方向奔跑，那么外人眼里，我們兩人的相對速度就是10米每秒，這很好理解。

不過，這只是在低速世界。如果速度足夠快，來到亞光速世界，一切都大不一樣了。在亞光速世界，速度對時間和空間的影響不可忽視，而時間和空間的變化當然會反過來影響速度，因為速度與時間和空間（距離）息息相關。

正因為亞光速世界里，時間和空間發生了明顯改變，因此低速世界的伽利略變換不再適用了，必須用更精確的洛倫茲變換才行。

洛倫茲變換下的速度疊加公式，就不再是簡單的V=V1+V2了，而會復雜一些，加入了光速這個參數，但其實也不是很復雜，初中數學就能理解了。

從洛倫茲變換公式可以看出，如果物體的速度遠低于光速，那么公式中的分母就會無限趨于1，于是公式就會簡化為伽利略變換了。

這也說明，伽利略變換只是一個近似值，是洛倫茲變換在低速世界的近似值或者特例，在亞光速世界誤差會很大。而由于我們平時經歷的速度與光速相比實在太低了，完全可以忽略不計，因此，平時生活中，伽利略變換已經足夠用了，也足夠精確了，沒有必要用更精確的洛倫茲變換。

不過還是拿上面的例子來講，你我分別是5米每秒的速度反向奔跑，嚴格來講在靜止的外人眼里我們兩人的相對速度并不是10每秒，而是比10米每秒略小，但是差異微乎其微，完全可以忽略不計，現實中根本測量不出來，也不會對我們日常生活有任何影響。

再回到一開始的問題，且不說飛船的速度能不能達到光速，即便能達到光速，你在光速飛船上奔跑，在外人眼里，你的速度也不可能超過光速，利用洛倫茲變換公式來計算，你的速度仍舊是光速。

能夠看出，宇宙中存在光速限制，但光速限制更根本的原因還是在于光速不變。世界上所有的速度都是相對的，唯獨光速是絕對的。其實這樣也挺好，畢竟如果任何速度都是相對的，我們也會很苦惱，就好像沒有對錯之分一樣，無法準確描述物體的運動。

好在光速是絕對的，光速就像一把宇宙速度的“標尺”一樣，可以供我們參考利用，任憑世界如何變化，唯獨光速巋然不動，給人一種“萬變不離其宗”的感覺，讓人很“踏實”！

最后我還要強調一點，在過去的科普過程中反復強調過。

光速限制只適用于慣性系，而慣性系也是狹義相對論的前提。也就是說，所謂的光速限制并不是絕對的，只是在慣性系里，光速是無法超越的。

這就意味著，在非慣性系里，光速當然是可以超越的。比如說，宇宙膨脹的速度，就遠超了光速，因為宇宙的膨脹過程其實就是時空的不斷擴張，而時空本身并不屬于慣性系，因為不受光速限制的制約。

非慣性系，是相對某慣性參考系作非等速直線運動的參考系，比如說，加速轉動的參考系，，加速振動的參考系，一個隨機任意加速運動的參考系等等，都屬于非慣性系。

我們可以通俗把非慣性系理解為“受到外部合力不為零”的參照系，或者非靜止勻速直線運動高的參照系。根據愛因斯坦的廣義相對論，非慣性系一定會扭曲周圍的時空，時空并不是平直的。既然時間和空間發生了改變，在慣性系中的觀測者眼里，速度當然會發生相應改變，狹義相對論也不再適用了，需要用廣義相對論去解釋。

其實廣義相對論就是狹義相對論的升級版，把慣性系推廣到所有的參照系，利用等效原理，把引力等效為慣性力。