假如一艘飞船光速飞行，打开灯的话会照亮前方吗？

提到光速和超光速问题，当然离不开爱因斯坦的狭义相对论。相对论早就告诉我们光速不可超越，同时任何具有静质量的物体速度都不可能达到光速。当物体的速度无限接近光速时，质量就会趋于无穷大，需要无穷多的能量才能做到，显然这是不可能的。

当然，既然是假设，这里就暂时忽略狭义相对论中的光速限制，仅仅从理论上分析飞船光速飞行的问题。

实际上，爱因斯坦的相对论中除了有光速限制，还有光速不变。光速在任何参照系下测量都保持不变，与光源的运动也没有任何关系。说白了，光速与其他任何速度叠加之后，仍旧保持不变，光速是绝对的。

光速不变原理，其实是一个假设，但这个假设非常符合科学家们的实验观测，实验结果都表明了光速的确是绝对的，是恒定的。

了解了光速限制和光速不变的基本知识，下面进入正题。

飞船以光速飞行，打开灯之后，光束会如何运动呢？分两种情况进行分析：飞船内和飞船外。

假设你就坐在飞船里面，对于你来讲，那束光该如何飞行呢？刚才讲了，光速是恒定的，不会随着光源的运动而发生改变。这意味着你看到的那束光，仍旧会以光速飞行。哪怕飞船的速度超过光速，你看到的那束光的速度仍旧是光速。

道理说，这种情况，那束光应该能照亮飞船前方的路。但事实上并非如此，这是怎么回事呢？

不要被地球这狭小空间束缚了我们的思维。一句话，在太空中飞船，打开灯试图照亮前方完全是“脱了裤子放屁”，多此一举。

在黑暗的太空中，几乎没有任何物体，你打开灯之后，灯发出的光也只会一直向前飞行，不会有任何光线反射到你眼睛里。说白了，你完全看不到那束光，当然也不可能看到那束光照亮前方了。

如果你在太空中试图用手电筒照明，那是完全做不到的。你想要看到手电筒发出的光，只有一种方法，那就是用手电筒直射你自己的眼睛，否则你是看不到的，因为没有任何物体能反射手电筒的光进入到你眼睛里。

那么，对于外部观察者来讲，是怎么一回事呢？比如说我在外面观察飞船和那束光，会看到怎样的情形呢？

如果在太空中只有你乘坐的飞船，没有其他参照系，我是无法分辨飞船到底是静止还是运动的。

但是，我看到的结果是，飞船的速度与那束光的速度是一样的，因此我会看到飞船当然还有你，与那束光“并肩飞行”，一直处于同一个水平线上。

当然，真实的情况远不止如此。

由于多普勒效应的存在，如果飞船朝着我飞行，那束光的波长就会被压缩，频率变大，就会发生蓝移，我们会看到蓝色的光。而如果飞船远离我飞行，波长会被拉长，就会发生红移，于是我就会看到红色的光束。

假如飞船的速度超过了光速，我会看到什么呢？

我会看到飞船超过了光束，光速都被压缩到飞船的最顶端。如果飞船的材料足够结实稳定，就可以突破光障，把那束光甩到飞船后面。

这种现象其实就是核反应堆中经常出现的“契伦科夫辐射”，发出蓝色辉光。契伦科夫辐射，指的是介质中运动的物体速度超过光在该介质中速度时，发出的一种以短波长为主的电磁辐射。

比如说电子在水中的速度就可以超过光速，当然这里的光速指的是光在水这种介质的速度，大约只有真空光速的四分之三。当电子超过水中光的速度时，电子飞行的前端就会产生震波波前，光波会被“堆积”起来，说白了就是光爆现象，类似超音速时形成的音爆现象。

总结

通过以上分析可以看出，在太空中，试图通过打开灯来照亮前方的做法，是行不通的，也是无效的。未来的星际旅行根本不存在“开灯”这种说法。

想想也是，宇宙中有无数颗恒星，也没有把太空照亮，想通过打开灯的方式把太空照亮显然是不现实的。事实上，不要说用灯把太空照亮了，即便你就在一颗恒星附近，比如说距离恒星只有十米，只要你背对着恒星，你看到的仍旧是一片黑暗，不管恒星的发光强度有多强，你都看不到一丝光明。除非你面对着恒星，不过那样做的话会“亮瞎你的双眼”！

但是，在外部观察者眼里，一切都大不相同了，外部观察者会看到更为绚丽不可思议的现象！