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【心路13】大肚能容
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光速的两面性。
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之前* 按经典观点考察了“光速是最大速度”在相对运动的参考系中引起的后果，这里略作回顾。设两个以相对速度v运动的坐标系，且v不为零。设光在其中一个坐标系(K)中传播的速度为V，那么从另一坐标系(k)看（按经典观点），该光传播的速度是（取决于方向）V+v或V-v。考虑V+v的情况。1）显然有V+v>=V；2）可是按照“光速最大”的要求，又有V不小于任何速度，从而V>=V+v。1）和2）都成立，则只能是V=V+v。（最后这个式子当然会引起“认知冲突”，违反了“常理”）。
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根据新近几天的研读知道，V和V+v（或V-v）也都出现在了原著的理论推导之中*(NEW
)。当然，原著中没有出现“V=V+v”，但现在看来，这个式子还是很有趣：左端是内禀光速，右端是相对光速。按照之前的讨论*，有两结论：
)。当然，原著中没有出现“V=V+v”，但现在看来，这个式子还是很有趣：左端是内禀光速，右端是相对光速。按照之前的讨论*，有两结论：① K中的光速=k中看到的光速（可能隐含“光源在K系中”的假定）。
② 光源静止时的光速=光源运动时的光速。
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现在就从狭义相对论的观点出发，考察“V=V+v”所引起的矛盾怎样获得了协调。狭义相对论中的光速，分两种情况/关系：1[哼]。[观察者—光]；2[哈]。[观察者A]—[观察者B—光]。在前一个关系里，光速取作V（即“内禀光速”）；而后一个关系讲的是观察者A看到的光相对于观察者B的速度（取作：内禀光速叠加相对速度）。还有，后一个关系中，观察者B看到的光速仍是V。
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现在我们再看前文中的①，右端的“k中看到的光速”是个相对速度。在经典观点下，“k中看到的光速”也是“K中看到的光相对于k的速度”。从经典物理学家的观点看，爱因斯坦抛弃了①。但在狭义相对论观点下，“k中看到的光速”也是V，①中的等式又成立了。
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再看②，在经典观点下，光是看作豆豆那样运动，于是②是不成立的。可是，从经典物理学家的观点看，爱因斯坦接受了②（归到“光速不变性”里了）——顺带一提——这显然蕴含“光没有惯性”。在狭义相对论观点下，②是理论假设的一部分，属于[观察者—光]的情况（光源看作“观察者”）。
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总之，从“光速是最大速度”出发，按经典观点推出的两个结论①和②，都不能为经典运动论所容纳（数学式子也不成立），从而“光速是最大速度”放不到经典运动论里头（即“容不下”）。而在狭义相对论中，①和②都成立的（其中①右端的值成了V，“修正”了原来的数学式子），容纳下来了；而“光速是最大速度”在狭义相对论中是作为推论的（也容纳进来了）。需要注意的是，上面的“哈”关系，有“经典观点”的味道；特别地，狭义相对论容许表观上的超光速（即所谓的“相对光速”，如原著中出现的V+v），这一点应当予以强调。
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注：上文首发于群邮件[Graduate Gate..Saturday]，原标题“论容纳”。
https://wap.sciencenet.cn/blog-315774-1081792.html
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