如果以接近光速行駛的車打開前燈會怎樣？

真空中的光總是以相同的速度c傳播，精確來說是299,792,458米/秒，不管它是如何被創造出來的，或者是在什麽坐標系中觀察到的都一樣。如果有人駕駛一輛相對地面來說接近光速的汽車（忽略空氣影響）並打開前燈，那前燈發出的光會保持在速度c。對於在高速行駛的汽車裡的觀察者來說，前燈光仍然以光速c傳播，地面上靜止的觀察者測量這個光的速度也是c。怎麽會這樣呢？

當一個參照系相對於一個靜止參照系快速移動（接近光速）時，那麽，處於靜止參照系的人會觀察到運動參照系的時間慢下來，這種相對論效應被稱為時間膨脹。此外，一個運動參照系的空間和該空間中的物體，相對於靜止的參照系會在運動方向上收縮，這種相對論效應被稱為長度收縮。對於相對靜止參照系中的觀察者來說，以接近光速運動的汽車實際上會被從前向後壓扁。但是這種收縮不會對車內的人或車造成傷害，因為它是空間本身在收縮，所以汽車不會什麽不同。注意，這些效應是由相對運動引起的。

對於車裡的觀察者來說，他看到的車是靜止的，因此它看起來很正常，沒有被壓扁，時鐘也沒有走慢。事實上，對於車裡的觀察者來說，站在地上的人才是正在移動的物體，因此車裡的人其實會觀測到地面上的人出現長度收縮和時間膨脹效應。因為相對論效應是由相對運動引起的，當車減速時，地面上的人會看到長度和時間逐漸恢復到正常。

愛因斯坦的狹義相對論已經成為了一個多世紀的主流科學，其本質上是洛倫茲變換，基本依據是光在任何參照系中都是保持相等的速度。雖然這看起來不直觀，但長度收縮和時間膨脹總是能保證不管我們在什麽坐標系中觀察光，結果所測出的光速都是一樣的。對於地面上的人來說，車前燈發出的光將會以c前進。同時汽車本身以接近c的速度行駛，這將使得光線看起來很難從汽車上離開，而且相對於汽車來說幾乎是凝固的。

從物理上來說，地面上的人觀察到汽車坐標系中的時間由於時間膨脹效應而減慢太多，所以車燈發出的光看起來要花很長時間才離開汽車。這並不意味著光變慢了，光總是以c傳播，上述現象只是表示從地面上看來汽車在努力追上光。

如果汽車恰好以真空中的光速行駛並打開它的前燈會發生什麽？

靜質量不為零的物體永遠不能以真空中的光速運動。另一方面，靜質量為零的物體會總是以真空中的光速運動，而不能以任何其他速度運動。使任何有靜質量的物體達到光速需要無限的能量，因此是不可能的。車相對於地面越接近速度c行駛，它的時間進度相對於地面就越慢，所以它發出的光看起來就越像被凍結在前燈裡。

在現實生活中，一輛在地球表面行駛的車永遠不會接近光速。強烈的空氣摩擦和正面的空氣壓力會使一輛汽車在達到光速之前就把它加熱並蒸發掉。NASA的“星塵號”彗星采樣返回艙是穿過地球大氣層速度最快的人造物體，其峰值速度為12400米/秒，這是真空中光速的0.004%，但是這個速度仍然產生了2600 ℃的峰值溫度。

在接近真空的太空中，讓一艘宇宙飛船以接近光速的速度飛行會更加可行，但即使如此，稀疏的太空塵埃也會造成問題。因為相對速度很快，塵埃相對於飛船的動能將會變得極為巨大，它們有可能撞毀飛船。