有一个长一万光年的棍子,在一端推它一下另一端的人会立刻查觉到吗?能超光速吗?

比邻星上的黑旗帜


并不能。

暂不论这根一万光年长的棍子如何在地球环境下制造出来,就先假设它是刚体材质,那么由于刚体的定义,在受力时,其形状不会改变,内部各点相对位置也不改变,因此如果再刚体棍子的一端推一把,那么棍子的另一端会立即移动。

很显然,如果按照一定的约定条件,我们就可以利用这个棍子传递信息了。但问题在于,现实世界不存在刚体,物体受力形变是必须存在的。那么问题来了,这根棍子的另一端到底什么时候才能产生反应呢?

答案很简单,这得看棍子的材质了,如果是铁的,那么这个时间就是6亿年。

答案怎么来的?因为力在棍子里的传播速度就是该介质中的音速,大约是每秒5公里左右。

关于这一点,通俗点的理解,你可以将这根棍子看做一根超级长的弹簧,你对它施力,它就得形变,最后就是另一端移动,但这个过程得需要时间。

实际上,相对论在理论层面就已经规定了,信息和能量的传递速度不能超过光速,更不用说一万光年长的棍子了,超光速只是幻想。

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赛先生科普


爱因斯坦也太“笨”了,如此简单的“超光速”例子都想不到!你也太“聪明”了,如此简单明了就推翻了相对论!

玩笑归玩笑,但也能够说明且不说一万光年的棍子是否存在,即使真的存在,无论你如何推,都不可能达到甚至超过光速,不然相对论早就被推翻了!

之所以有些人总是用各种想象中的例子试图完成超光速,但无一例外都是在不切实际的想象中,不由自主地陷入到牛顿的绝对时空观中不能自拔,但他们不认为自己在用绝对时空观在思考问题!

实际上,推动一根长度一万光年的棍子,速度不仅远远达不到光速,甚至连音速都达不到,而且推动力在传递的过程中很快就分散然后消失了!

不然的话,我们中国人以跺脚,地球另一面的阿根廷人就会感觉到跺脚产生的震动,这也太疯狂了!

力的作用有很多种,最常见的引力传递速度确实正好等于光速,但我们用手完成的推动力的传播速度远远小于光速!

再说了,一万光年的棍子也不可能存在,如此长的棍子早就坍缩为黑洞了!所以少一些不切实际的想象,多立足于现实!


宇宙探索


假设有一根长达一万光年的棍子,此时推动其中一端,那另一端的人会立刻感觉到这根棒子在移动吗?这种会是超光速现象吗?

毫无疑问,这是一个思想实验。思想实验也是物理学中一项重要的实验,量子力学的发展与完善以及广义相对论的问世,都离不开构思巧妙的思想实验。不过,题目所说的这个思想实验太牵强了,且忽视了基本的科学规律,故不能成为真正意义上的思想实验,只是形式上的而已。

长达一万光年的棍子,无论它是木棍还是塑料棍,都无法以棍子形式存在,因为一万光年太长,这就使得棍子具有了无法想象的庞大质量,因此在引力作用下,必然会坍缩成为巨大的黑洞。当然了,既然是形式上的思想实验,能不能存在且先不去管它,我们假设它能够存在,再来讨论下面的问题。

推动棍子的一端,这说明向棍子施加了力的作用,力是使物体形变或获得加速度的外部因素,而力在棍子中的传播速度取决于棍子的密度,如果它是由木头制成的棍子,那么力在棍子中的传播速度小于1000m/s,如果是由钢材制成的棍子,传播的速度一般在5000m/s左右。可见这速度对于一万光年的距离来说是极其缓慢的,简直慢得像蜗牛。

从另一方面来说,力在这种棍子间传播,本质上是电磁力的作用,而电磁力的传播极限就是光速。所以题目所说的这种“可能超光速”的现象是不存在的。在宇宙中,任何物体的运动速度都不会达到光速,更不可能超过光速,光速只有那些没有静止质量的粒子才可以达到,比如光子,一切有静质量的物体都不可能达到光速。


科学船坞


不会立刻察觉到,也不会超过光速。

一是因为推不动。如果真的推动了,它也需要分子和原子之间的力逐步传递一万光年的距离,虽然不知道得过多久才能传过去,但必然比光速要慢。

二是因为接收者不可能立刻察觉。不要说一万光年,就是一米的棍子推给你,等你察觉到的时候,都已经“很晚”了。你的神经电流让你大脑反应过来的时间,够一个光子绕地球转一圈了。

三是接受者根本无法分辨是另一头在推动,还是棍子自己在摆动。真的,假设有一个超过一万米的棍子存在,它自己的摆动就已经能把人敲成肉饼,相信我,没有人愿意靠近它!你还敢假设一万光年?是想横扫一个星系吗?


狼财精


首先对很多没看懂题主提问真正用意的人解释一下,题主的意思并不是说动了棍子A端,B端的移动速度就超光速了,而是说“棍子A端动了”这一信息,超光速传送到了B端。

题主如果以另一种方式提问不易让问题有歧义而且根本用不到一万光年这么大的尺度:假设棍子A端在地球上有人以莫斯信号的方式拨动棍子发报,在火星上B端的人是否能立即收到信息?如果是立即收到,那么信息是超光速传播的。

下面试着解释一下:

首先,相对论不仅仅是定义了光无法超越光速,信息也无法超越光速。题主做出的假设正是想解决信息传输超光速的问题。

题主的假设是此棍子是以静质量为零,理想刚体为材质制作,那么答案可以确定,A端动的同时,信息就传播到B端了,信息传播可以超光速。但这仅仅是理论假设,和假设“这棍子是种超光子介质,光子从A端进入,同时就会从B端射出”没有本质区别。虽然看似是假设了不同的条件,实则本质没有区别。

理想刚体不存在,超光速信息传输就不存在。如果不是理想刚体,你可以把这根棍子想象为一根硬质弹簧,拨动A端时,棍子内部是以波的形式来传输这一信息,无论如何拨动棍子,是横波还是纵波,只有在棍子的震动频率趋于无穷大时(理想刚体),信息才能实时传送出去。

其实题主的问题只是犯了个低级错误,那就是试图用牛顿力学来解释相对论。


shedir


那些说什么力的传输速度,什么棍子内部的原子之间必须没有空间,我认为没有触及这个问题的本质。我也有过一样的假设和想法,但我认为这不是超光速,这是超距作用,看上去似乎是信息传递超过了光速,但实际上是一个整体的运动同时性。个人推测认为量子纠缠就类似于此,纠缠的两个量子,无论相隔多远,实际上还是一个物体。那“它们”是如何被看不见的关系“绑定为一个整体”呢?如果假设世界是个大程序,那就很简单了,程序里这么写:如果A动,则B反向运动。问题解决。


夜摩之


一万光年的长的棍子确实很恐怖了,我们银河系的直径也只有10万光年,这样的棍子其实在现实世界中是不可能存在的。

如果有一个人在一端推动,另一端的人会立刻察觉到吗?答案是不会。因为力的传递是需要时间的,有质量的物体的运动速度也不能超过光速。只有在数学世界中才能出现假设中的情况,在现实世界中并不存在绝对刚体。

推力小了根本传递不到另一端,在传递的过程中,由于物体的形变,部分机械能转变为物体的内能,力量都被物体吸收了。

施加的推力会以应力波的形式传向另一端,应力波本质上属于机械扰动,应力波在物体中的传播速度就相当于声波在物体中的传播速度。


在室温环境下,声音在钢材中的传播速度大约是5000米/秒。如果是一万光年长的钢制棍子,即使推力有无穷大,另一端恐怕也要等到6亿年之后才能察觉到。

由此可见,看似超光速,实则又因为无知被打脸了。即使是引力,也不是瞬时作用的,引力以光速向四面八方传播开来。

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科学探索菌


很有想法

这跟棍子一定要够硬,硬到什么程度呢,比黑洞还硬

已知用最硬的黑洞大概能弄个0.几光年的棍子,那么比黑洞还硬的物质拥有多大的引力呢?

所以说你如果能推动一下,那你只可能是一个人,上帝,那么光速你定义呗,想多少是多少



滴滴嘟嘟哒哒咔咔


首先,没有绝对刚性的物体。因此不管是什么材料,当达到一定的尺度就会产生形变。别说一万光年了,就是跨度几百米的铁桥,都会有变形。你拿根铁棒,感觉强度很大,但是当铁棒放大到一定长度,就会像面条一样软。

其次,任何物质都是由粒子组成的,而粒子之间存在着大量的空间,因此,当有力传递时,这个空间在微观上就会发生挤压或震荡,发生微弱的弹性变形。当物体的尺寸被放大,那么这个微观上的变形就会成为宏观可见的变化。而这个变化就是弹性变形。

假设有非常长的一根棍子,我们姑且不考虑是否推的动,就认为可以推动,但是这个力要传递到很远的地方同样是需要时间的,这个速度的理论上限还是光速,但事实上会比光速慢很多。

如果可以看到的话,就会发现从力的始发点,像波纹一样向另一端传递过去,直到达到另外一端。这就是力的传递。

再举个栗子,比如下面这张图,可能都见过实物,大家感觉是瞬间另一端的小球就动了,事实上是因为这个距离太短了。就像我们彼此说话,是不是也是瞬间就听到了呢?但是,如果两个人的距离足够远,就会感到声音的传递是需要时间的了。


寒萧99


没有这么长的棍子,假设无效...

单纯讲物体长度的话,推荐太阳系...

太阳系宽广差不多达到你的要求...

太阳系自转过程,边缘达到超光速了吗?

答案是没有,真有一万光年的棍子的话..

第一点你推不动这棍子,棍子质量超重了

能推动这棍子,地球你都能扔得动了...

你都已经超越宇宙规则成神了..

超光速在你眼里就跟蚂蚁爬差不多..


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