相对论速度叠加

在日常生活里，速度只管相加。如果你以每小时 5 公里朝着一列时速 100 公里的火车车头走去，地面看到的你就是每小时 105 公里。相对论却说，这个简单的加法只是一种近似，在低速下极好，但在接近光速时就错了。正确的法则会把结果向下扳，使得任何速度的组合都永远无法达到、更无法越过 c。

这条公式靠分母里多出的一项来实现这件事。用相对论的方式把两个速度相加，你总会得到一个略小于天真总和的值，而且两个速度越接近 c，结果被压住得越多。从一艘已以半光速运动的飞船上，再以半光速射出一颗子弹，地面看到的并不是光速，而是约 0.8c，稳稳低于上限。

真正优雅之处，在于光本身会怎样。把其中一个速度代入 c，无论另一个速度是多少，公式返回的都恰好是 c。这并不是事后用手补上的巧合；它已被嵌进结构之中，好让第二条公设——光速的恒定——在每个参考系里自动成立。光速正是整条法则围绕着设计的那个不动点。

一个朴素的领会方式：速度叠加的法则，其实就是把两个洛伦兹变换一个叠在另一个上的合成法则。正如两个小角度的旋转合成的仍是一个旋转，而非更大的平移，两次推动合成的也是单独一次推动，其速度被约束在 c 之下。相对论里的速度，与其说像可以一截截累加的距离，不如说更像会饱和的角度。