有一個長一萬光年的棍子,在一端推它一下另一端的人會立刻查覺到嗎?能超光速嗎?

比鄰星上的黑旗幟


並不能。

暫不論這根一萬光年長的棍子如何在地球環境下製造出來,就先假設它是剛體材質,那麼由於剛體的定義,在受力時,其形狀不會改變,內部各點相對位置也不改變,因此如果再剛體棍子的一端推一把,那麼棍子的另一端會立即移動。

很顯然,如果按照一定的約定條件,我們就可以利用這個棍子傳遞信息了。但問題在於,現實世界不存在剛體,物體受力形變是必須存在的。那麼問題來了,這根棍子的另一端到底什麼時候才能產生反應呢?

答案很簡單,這得看棍子的材質了,如果是鐵的,那麼這個時間就是6億年。

答案怎麼來的?因為力在棍子裡的傳播速度就是該介質中的音速,大約是每秒5公里左右。

關於這一點,通俗點的理解,你可以將這根棍子看做一根超級長的彈簧,你對它施力,它就得形變,最後就是另一端移動,但這個過程得需要時間。

實際上,相對論在理論層面就已經規定了,信息和能量的傳遞速度不能超過光速,更不用說一萬光年長的棍子了,超光速只是幻想。

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賽先生科普


愛因斯坦也太“笨”了,如此簡單的“超光速”例子都想不到!你也太“聰明”了,如此簡單明瞭就推翻了相對論!

玩笑歸玩笑,但也能夠說明且不說一萬光年的棍子是否存在,即使真的存在,無論你如何推,都不可能達到甚至超過光速,不然相對論早就被推翻了!

之所以有些人總是用各種想象中的例子試圖完成超光速,但無一例外都是在不切實際的想象中,不由自主地陷入到牛頓的絕對時空觀中不能自拔,但他們不認為自己在用絕對時空觀在思考問題!

實際上,推動一根長度一萬光年的棍子,速度不僅遠遠達不到光速,甚至連音速都達不到,而且推動力在傳遞的過程中很快就分散然後消失了!

不然的話,我們中國人以跺腳,地球另一面的阿根廷人就會感覺到跺腳產生的震動,這也太瘋狂了!

力的作用有很多種,最常見的引力傳遞速度確實正好等於光速,但我們用手完成的推動力的傳播速度遠遠小於光速!

再說了,一萬光年的棍子也不可能存在,如此長的棍子早就坍縮為黑洞了!所以少一些不切實際的想象,多立足於現實!


宇宙探索


假設有一根長達一萬光年的棍子,此時推動其中一端,那另一端的人會立刻感覺到這根棒子在移動嗎?這種會是超光速現象嗎?

毫無疑問,這是一個思想實驗。思想實驗也是物理學中一項重要的實驗,量子力學的發展與完善以及廣義相對論的問世,都離不開構思巧妙的思想實驗。不過,題目所說的這個思想實驗太牽強了,且忽視了基本的科學規律,故不能成為真正意義上的思想實驗,只是形式上的而已。

長達一萬光年的棍子,無論它是木棍還是塑料棍,都無法以棍子形式存在,因為一萬光年太長,這就使得棍子具有了無法想象的龐大質量,因此在引力作用下,必然會坍縮成為巨大的黑洞。當然了,既然是形式上的思想實驗,能不能存在且先不去管它,我們假設它能夠存在,再來討論下面的問題。

推動棍子的一端,這說明向棍子施加了力的作用,力是使物體形變或獲得加速度的外部因素,而力在棍子中的傳播速度取決於棍子的密度,如果它是由木頭製成的棍子,那麼力在棍子中的傳播速度小於1000m/s,如果是由鋼材製成的棍子,傳播的速度一般在5000m/s左右。可見這速度對於一萬光年的距離來說是極其緩慢的,簡直慢得像蝸牛。

從另一方面來說,力在這種棍子間傳播,本質上是電磁力的作用,而電磁力的傳播極限就是光速。所以題目所說的這種“可能超光速”的現象是不存在的。在宇宙中,任何物體的運動速度都不會達到光速,更不可能超過光速,光速只有那些沒有靜止質量的粒子才可以達到,比如光子,一切有靜質量的物體都不可能達到光速。


科學船塢


不會立刻察覺到,也不會超過光速。

一是因為推不動。如果真的推動了,它也需要分子和原子之間的力逐步傳遞一萬光年的距離,雖然不知道得過多久才能傳過去,但必然比光速要慢。

二是因為接收者不可能立刻察覺。不要說一萬光年,就是一米的棍子推給你,等你察覺到的時候,都已經“很晚”了。你的神經電流讓你大腦反應過來的時間,夠一個光子繞地球轉一圈了。

三是接受者根本無法分辨是另一頭在推動,還是棍子自己在擺動。真的,假設有一個超過一萬米的棍子存在,它自己的擺動就已經能把人敲成肉餅,相信我,沒有人願意靠近它!你還敢假設一萬光年?是想橫掃一個星系嗎?


狼財精


首先對很多沒看懂題主提問真正用意的人解釋一下,題主的意思並不是說動了棍子A端,B端的移動速度就超光速了,而是說“棍子A端動了”這一信息,超光速傳送到了B端。

題主如果以另一種方式提問不易讓問題有歧義而且根本用不到一萬光年這麼大的尺度:假設棍子A端在地球上有人以莫斯信號的方式撥動棍子發報,在火星上B端的人是否能立即收到信息?如果是立即收到,那麼信息是超光速傳播的。

下面試著解釋一下:

首先,相對論不僅僅是定義了光無法超越光速,信息也無法超越光速。題主做出的假設正是想解決信息傳輸超光速的問題。

題主的假設是此棍子是以靜質量為零,理想剛體為材質製作,那麼答案可以確定,A端動的同時,信息就傳播到B端了,信息傳播可以超光速。但這僅僅是理論假設,和假設“這棍子是種超光子介質,光子從A端進入,同時就會從B端射出”沒有本質區別。雖然看似是假設了不同的條件,實則本質沒有區別。

理想剛體不存在,超光速信息傳輸就不存在。如果不是理想剛體,你可以把這根棍子想象為一根硬質彈簧,撥動A端時,棍子內部是以波的形式來傳輸這一信息,無論如何撥動棍子,是橫波還是縱波,只有在棍子的震動頻率趨於無窮大時(理想剛體),信息才能實時傳送出去。

其實題主的問題只是犯了個低級錯誤,那就是試圖用牛頓力學來解釋相對論。


shedir


那些說什麼力的傳輸速度,什麼棍子內部的原子之間必須沒有空間,我認為沒有觸及這個問題的本質。我也有過一樣的假設和想法,但我認為這不是超光速,這是超距作用,看上去似乎是信息傳遞超過了光速,但實際上是一個整體的運動同時性。個人推測認為量子糾纏就類似於此,糾纏的兩個量子,無論相隔多遠,實際上還是一個物體。那“它們”是如何被看不見的關係“綁定為一個整體”呢?如果假設世界是個大程序,那就很簡單了,程序裡這麼寫:如果A動,則B反向運動。問題解決。


夜摩之


一萬光年的長的棍子確實很恐怖了,我們銀河系的直徑也只有10萬光年,這樣的棍子其實在現實世界中是不可能存在的。

如果有一個人在一端推動,另一端的人會立刻察覺到嗎?答案是不會。因為力的傳遞是需要時間的,有質量的物體的運動速度也不能超過光速。只有在數學世界中才能出現假設中的情況,在現實世界中並不存在絕對剛體。

推力小了根本傳遞不到另一端,在傳遞的過程中,由於物體的形變,部分機械能轉變為物體的內能,力量都被物體吸收了。

施加的推力會以應力波的形式傳向另一端,應力波本質上屬於機械擾動,應力波在物體中的傳播速度就相當於聲波在物體中的傳播速度。


在室溫環境下,聲音在鋼材中的傳播速度大約是5000米/秒。如果是一萬光年長的鋼製棍子,即使推力有無窮大,另一端恐怕也要等到6億年之後才能察覺到。

由此可見,看似超光速,實則又因為無知被打臉了。即使是引力,也不是瞬時作用的,引力以光速向四面八方傳播開來。

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科學探索菌


很有想法

這跟棍子一定要夠硬,硬到什麼程度呢,比黑洞還硬

已知用最硬的黑洞大概能弄個0.幾光年的棍子,那麼比黑洞還硬的物質擁有多大的引力呢?

所以說你如果能推動一下,那你只可能是一個人,上帝,那麼光速你定義唄,想多少是多少



滴滴嘟嘟噠噠咔咔


首先,沒有絕對剛性的物體。因此不管是什麼材料,當達到一定的尺度就會產生形變。別說一萬光年了,就是跨度幾百米的鐵橋,都會有變形。你拿根鐵棒,感覺強度很大,但是當鐵棒放大到一定長度,就會像麵條一樣軟。

其次,任何物質都是由粒子組成的,而粒子之間存在著大量的空間,因此,當有力傳遞時,這個空間在微觀上就會發生擠壓或震盪,發生微弱的彈性變形。當物體的尺寸被放大,那麼這個微觀上的變形就會成為宏觀可見的變化。而這個變化就是彈性變形。

假設有非常長的一根棍子,我們姑且不考慮是否推的動,就認為可以推動,但是這個力要傳遞到很遠的地方同樣是需要時間的,這個速度的理論上限還是光速,但事實上會比光速慢很多。

如果可以看到的話,就會發現從力的始發點,像波紋一樣向另一端傳遞過去,直到達到另外一端。這就是力的傳遞。

再舉個栗子,比如下面這張圖,可能都見過實物,大家感覺是瞬間另一端的小球就動了,事實上是因為這個距離太短了。就像我們彼此說話,是不是也是瞬間就聽到了呢?但是,如果兩個人的距離足夠遠,就會感到聲音的傳遞是需要時間的了。


寒蕭99


沒有這麼長的棍子,假設無效...

單純講物體長度的話,推薦太陽系...

太陽系寬廣差不多達到你的要求...

太陽系自轉過程,邊緣達到超光速了嗎?

答案是沒有,真有一萬光年的棍子的話..

第一點你推不動這棍子,棍子質量超重了

能推動這棍子,地球你都能扔得動了...

你都已經超越宇宙規則成神了..

超光速在你眼裡就跟螞蟻爬差不多..


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