关于爱因斯坦提出的相对论，即使你对其具体内容不甚了解，也必定有所闻。狭义相对论里，有一个著名的前提，那就是光速极限——任何物质的移动速度都不得超越光速。
那如果涉及到两个物体之间的相对运动，它们的速度和会突破光速吗？举例来说，我们有两道光线，它们以相反方向射出，那么它们的相对速度会是两倍的光速吗？
有些人可能不假思索地回答，光速若是每秒299,792公里，两道相向而行的光线自然应是以每秒599,584公里相对而行。然而，事实并非如此。
爱因斯坦的狭义相对论中提到了“光速不变原理”，这表明，无论观察者的移动状态如何，光速始终是一个常数。也就是说，在任何惯性参照系中测量，光速都是一样的。因此，即便两道光线背道而驰，它们的相对速度仍应为每秒约30万公里。
这个结果可能让你感到疑惑，因为它似乎违背了我们对速度叠加的直观理解。在我们的日常生活中，如果两辆自行车相向骑行，我们能轻易将它们的速度相加以估算相遇的速度。但到了光的世界，这种习惯上的伽利略变换就失效了。
我们这里涉及到的是洛伦兹变换的概念，这是一个描述高速运动物体在时空坐标上会发生何种变化的数学模型。在物体速度接近光速的情况下，会发生长度收缩和时间膨胀的现象。根据洛伦兹变换的计算，两束光线的相对速度仍然为光速。
换句话说，伽利略变换只适用于低速宏观世界的运算。当涉及到接近光速的运动时，伽利略变换的误差就大到不能忽视，这时必须用到洛伦兹变换。伽利略变换，也就是我们平时所说的速度叠加，公式表达为V=V1+V2。
只有当v1和v2的速度远小于光速c时，洛伦兹变换才简化为伽利略变换，我们才回到了熟悉的经典物理学领域。
之所以会出现这些违反直觉的结论，根本上是因为我们通常认为时间和空间是绝对的，这是牛顿力学中的绝对时空观。然而相对论告诉我们，时间和空间并非恒定不变，宇宙可以被描述为一个四维的时空结构，这个结构会随物体运动速度的不同而变化，且符合洛伦兹变换的不变性。
所以，关于两束相向而行的光线，它们的相对速度究竟是光速，还是两倍光速？
实际上，不论是光速还是两倍光速，这样的提问本身就是错误的，因为在光速移动的参照系中，讨论速度是没有意义的。换言之，光不能作为参照物。对于光而言，不是时间静止，而是不存在时间概念，同样也没有空间概念。
当不存在时间与空间，自然无法作为参照系。
如果从量子力学的视角来看，光具有波粒二象性，伴随着不确定性，这一属性也决定了光无法作为参照系。
因此，尝试计算两束光线的相对速度，是一个没有正确答案且无意义的问题。
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