小孩在光速的列車上跑，並不能超越光速，就像我在地球上跑，在你看來也沒有超越地球的速度。而光速問題屬於高速運動，涉及到愛因斯坦《狹義相對論》或者說被光速不變原理所制約，可以說我們的常識是錯誤的。
觀察者
關於速度問題，我們一定要明確觀察者是誰，同樣的事情在不同人眼裡變化是不一樣的。你站在跑道邊感覺博爾特跑的非常快，對於坐在行駛的小車上的我來說，博爾特太慢了。
忘掉常識
常識在牛頓與伽利略的經典物理學下，我們認為時間就是時間，空間就是空間，它們之間沒有任何聯繫。伽利略告訴我們速度如何變換，小明往東1m/s，小紅往西2m/s，那麼他們的相對速度就1+2=3；我們會認為如果有一輛光速列車上面有個人在跑，那麼對於在地面上靜止的我看來，他的速度就是C（光速）+V（奔跑速度），因此超光速。這就是我們再伽利略速度變換下得出的結果，即使是現在學校中的物理教材中也是這麼教的。
光的法則這個常識直到光速不變原理的出現，愛因斯坦發現了速度的門檻，並在1905年發表了它《狹義相對論》。物理界泰鬥，麥克斯韋發表了他的麥克斯韋方程組，在這個方程組中電磁波的速度為常數，而光也是電磁波的一種，理論上說明了光速是不變的。
反常識上面說過只要考慮速度就需要敲定觀察者，而光速的不變，指的是在任何觀察者看來光速都是光速。你開著趨近光速的飛船，打開前照燈，燈光以光速離飛船遠去，說明你無法用伽利略變換來計算它，無論你多快，它永遠以光速的距離離你遠去。
以太當時的物理學家們一直在尋找解決光速的辦法，在牛頓看來光必然無法逃脫這個世界的控制，它一定在充斥著整個世界的某種「介質」中傳播，因為只要建立了光與這個介質的相對性，再建立世界空間與介質的相對性，那麼就可以建立光與空間的相對性，那麼就可以用伽利略和牛頓的經典物理來研究光的現象，假想介質取名「以太」。
光速不變物理學家瘋狂地尋找以太，他們也最終得到了結果，只不過結果是根本沒有以太這種物質，1887年麥可遜-莫雷實驗證實了光速不變原理。
1895年洛倫茲發現麥克斯韋方程組中體現的光速不變與伽利略變換的衝突，推導出了洛倫茲變換，而洛倫茲變換就是基於光速不變原理，因此速度不再是小明的速度加上小紅的速度那麼簡單了。
狹義相對論愛因斯坦最終打破了舊的框架，告訴大家不要再尋找以太了，光速就是不變的，提出了狹義相對論，而狹義相對論中變換公式則為洛倫茲變換。
在狹義相對論中，由於光速的限制，光速參與一切物質的物理性質，除了速度，還包括尺寸大小，質量，甚至是影響了時間，在下圖洛倫茲推導出的變換公式中，可以看到光速c的身影，包括基於質增效應而來的愛因斯坦的質能方程。
主宰一切的光速
在狹義相對論中，這個世界中任何事物都是相對，相對的質量，相對的尺寸，相對的時間，相對的速度。由上質增效應可以得出光速是任何物質也無法超越的速度，任何有質量的物質也達不到光速。
洛倫茲因子在洛倫茲變換中，我們都可以看到一個相同的部分。
我們把這部分叫做洛倫茲因子，或者說是修正因子，用來修正沒有考慮光速的限制時我們所用的伽利略變換，當我們把修正因子變為常數1代入時，那麼洛倫茲變換則為M=M0；L'=L；’t'=t；v=u+v'，一切又回到了小紅和小明1+2=3的快樂年代。
常態下的經典物理當物體相對的運動速度遠遠小於光速時，修正因子則約為1，所以我們現在的學校還在教伽利略變換，而不是改教材。因為光速為3x10^8m/s，而我們最快的宇宙飛船為17200m/s，相差甚遠，可見即使是宇宙飛船也沒有到達光速限制的門檻，所以我們即使進行航天事業時也一直沿用牛頓的經典物理足以。
高速下狀態如果假定列車的速度可以無限趨近於光速時，那麼經典物理就會出現很大的誤差。從修正因子的曲線圖中可以看出，當為0.1倍光速時誤差不大，但是當速度無限接近於光速時，那麼誤差將會無窮大。而速度變換公式中，涉及到修正因子的平方，所以誤差會更大。
小女孩的速度
在牛頓的經典物理學中，速度是沒有限制的，我們可以說列車為光速，小女孩也是光速奔跑，那麼對於地面上的我來說小女孩的速度是：
狹義相對論中，有質量的物體無法達到光速，所以我們假定小孩和列車都無限接近於光速，帶入洛倫茲速度變換中結果為無限接近於光速，所以無論列車再快，小女孩跑得有多快，她都無法突破光速的限制。
可見高速狀態下伽利略變換誤差極大。