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我们假设有两个光子以光速彼此冲向。你认为它们的相对速度是多少？
首先想到的是将两个速度相加，得到光速两倍的值，对吧？但如果光速是宇宙的速度极限，那么什么东西的运动速度能是光速的两倍呢？悖论？并不真地。
虽然有些违反直觉，但两个光子的相对速度将恰好是光速。
狭义相对论的基本假设之一是，无论你处于什么参考系，也就是说，无论你移动的速度有多快或朝什么方向移动，任何地方的光（只要它在真空中移动）都会移动以相同的速度，即光速。这是法律。
这可以从与狭义相对论相关的公式（即从狭义相对论的基本原理导出的公式）中看出。
因此，两个以相同速度直线正面碰撞的粒子将有两个速度——其中一个速度为 v1，另一个速度为 v2。两个物体之间的相对速度相加的公式通常为：
v（相对）= [v1 + v2]/[1 + (v1*v2/c^2)] = 2v/[1 + v^2/c^2]。
对于日常速度（汽车、飞机、机枪射击等），v1 和 v2 远小于「c」，因此这个新方程的分母中的附加表达式非常接近 1。因此，「通常」公式是一个非常准确的近似值。但对于接近光速的速度，相对论的公式可能与通常的公式有很大不同。
让我们将此公式应用到我们问题的情况，即 v 本身等于光速 - 「c」。在这种情况下，
v（相对）=2c/[1 + 1] = 2c/2 = c。
因此，光子不会以两倍光速相互接近。相反，它们的相对速度仍然是「c」。
谁是第一个明白这一点的人？不是别人，正是阿尔伯特·爱因斯坦。
在一个「奇迹年」（1905 年），他发表了几篇论文，永远改变了我们的物理学。在其中，他提出了一种新的运动理论，称为狭义相对论，解释了艾萨克·牛顿运动理论中的错误。
为了得出这个奇妙的结论，爱因斯坦提出了两个非常简单的规则或「假设」：
- 物理定律在所有惯性参考系中保持不变。
- 光速在所有惯性参考系中都是恒定的。
根据上面提到的公式，你可以看到爱因斯坦的速度加法是如何发展的。该公式是观察者看到时间在另一个移动参考系中移动得越来越慢这一事实的结果。
但是，如果我们在示例中放入以光速移动的观察者 A 和以相同速度朝向观察者 A 移动的观察者 B，而不是光子，结果会怎样。从 A 的角度来看，他看到观察者 B 在一个参考系内，该参考系为向 A 移动 由于该参考系不断移动，A 看到 B 正在缓慢移动（因为该参考系中的时间正在减慢）。当参考系接近光速时，慢动作效应导致 B 接近零速度。最终效果是，当 A 和 B 都接近「c」时，A 将看到相对速度为速度（前往「c」）+ B 的慢动作速度（前往 0），这只会添加到「c」 」
这就是导致时间膨胀和长度减少等现象的原因。所有这一切都遵循爱因斯坦的假设。
