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?

由网友 老小何的视界 提供的答案：

根据当前的科学理解,信息传递的速度不能超过光速。在你描述的情况下,如果你在一端推动了这根长一万光年的棍子,另一端的人不会立刻感觉到推动。这是因为推动信息需要以光速传播,而光速是宇宙中最快的速度。

即使这根棍子非常长,推动的力量在棍子内部以分子之间的相互作用传递,但这种传递速度也是有限的。在这个过程中,信息需要通过分子之间的相互碰撞来传播,这种相互作用的速度是相对较慢的。

因此,即使你在一端推动了棍子,另一端的人只能在光速限制下接收到这个推动的信息。这意味着,从推动发生到对方感知到推动之间会存在一定的时间延迟,而不是立刻的。

总结来说,信息传递的速度是有限的,不能超过光速。因此,在描述的情况下,一端推动棍子并不会立刻让另一端的人感知到推动,而是需要一定的时间延迟。

由网友 星辰大海路上的种花家 提供的答案：

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？

为了超光速啥脑洞都有,一万光年的杆子有多长哦,即使真有也会因为受到各种天体的引力作用弯曲了,毕竟一万光年内星系还是很多的,当然今天不用相对论,也不用史瓦西半径计算公式,直接从最简单的物理现象来解释这个能超过光速不？

其实宇宙中有一个"超级棍子"的案例,这就是M87星系中央的黑洞两极的等离子喷流,长达4900光年,当然距离1万光年还有些距离,但这已经是能找到的最长棍子记录了！

还是回到这根1万光年长的棍子吧,想必也只有悟空能任意长短的金箍棒能满足要求了；尽管举例的是神话传说,不过咱讨论的却是科学问题,因为我们生活在现实世界中！无论这个棍子用什么材料制造,完成后又放置在哪里,它都改变不了一个属性,即受外力作用时将会变形,即使再小的形变累计之后也将成为一个极为恐怖的数字,那么我们来假设下,如果这根棍子在收到无限大的推力时（保证能传输到1万光年以外）,在每米的距离上仅仅只形变一个质子的距离,也许这已经是传说中的刚体了,想必也没有人可以找到如此高强度材料,那么来计算下：

质子直径：约为1×10^-16M

一光年为：9460730472580800米

那么一万光年为：94607304725808000000米

总形变为：9460.73M

也就是在推这根几乎无限长,用无限力推动时,它动总形变距离可达9.5千米左右！当然可以相信这不是你所关心的,因为各位会想象这形变9.5千米以后的传输速度,毕竟都推到9.5千米了,也不在乎再推几个千米！

但很抱歉,无论多大的力,它的传播速度都无法超过声音在这个近似于刚体的介质中,如果这个材料是钢铁的话,那么它的传播速度计算方式为：

V =√(E/ρ)

E 为钢材的弹性常数

纵波：E为杨氏模量,

横波：E 为切变弹性模量

ρ 为钢材密度：一般取值为：7.8×10^3 kg/m^3

根据常见钢材的性能参数,一般认为声波在钢材中的传播速度为：5100m/s

即5.1KM/S,这个速度甚至都不如旅行者速度高,到达1光年外都要数千年甚至上万年,更不要说1万光年了！

最后再提醒下,有静止质量的物体是无法达到光速的！

由网友 时空通讯 提供的答案：

建议有这种思维的人认真学习一点基本物理学知识,就知道自己有多么可笑了。

问题是这个世界这种不学习又想创造伟大理论的人很多,他们总觉得自己很聪明,比爱因斯坦和牛顿都聪明,因此此类人大多数都是骂杨振宁的。因为他们完全不知道科学家的伟大是怎么来的,以为和他一样是拍脑袋胡思乱想来的,甚至是骗吃骗喝来的。

于是这一类奇葩理论就横空出世了：一个直径一光年的圆盘1秒转一圈不就大大超光速了吗？一个10光年的人,一步不就有10光年了吗？此公就更大胆了,弄了个1万光年的棍子,好像原来有人出过1光年或3光年的棍子,如果那些人由于他们的"重大理论"成果获得了诺贝尔奖的话,那么此公会不会因棍子一捅就超越光速几千亿倍,得到1万个诺贝尔奖？

爱因斯坦的理论不是建立在自己实验基础上的,而是在前人无数次试验成果基础上,经过严密的数理逻辑论证和哲学思辨得到的结果。

他修正了牛顿的绝对时空观,把过去割裂的时空在相对论基础上统一起来,从而使人类认识大大前进了一步,成为经典物理学到现代物理学的转折点。

爱因斯坦创立的狭义相对论和广义相对论解释了迄今为止一切的宏观现象,对于其理论所论证的结论至今没有一例不能应验。爱因斯坦曾经说过,他的理论是一个严密的逻辑链,只要有一例证伪,整个理论链条就会崩溃。

这根1万光年的棍子就能够证伪爱因斯坦理论了？可惜这只是一个幼儿园级的思维游戏。在没有人推翻物理学现存的公理之前,我们只能按照现存的物理学原理来考量这种事物。

那么根据现有理论,这个游戏的谬误出在哪里呢？至少有如下两点：

首先这根棍子是不存在的,不管从牛顿的力学还是爱因斯坦的相对论,这根棍子都无法存在,这么巨大的事物无法承受机械应力、引力的作用,机械应力会导致断裂,引力会导致坍缩,最终成为一个天体或黑洞。

其次,力施在物体上,是使物体发生形变,产生纵波或横波,传播速度最快只能够达到声速（声音就是一种机械波）,这个速度和物体的密度有关。这个速度有多快呢？如果这根棍子是木头做的,根据木头的密度大小,传递速度不会超过1000米/秒；如果是钢铁做的,传递速度约为5000米/秒。

其实这种低速低能量的问题,用不着思维实验,也用不着粒子物理。1807年托马斯·杨就已经在论文里提到 stress-wave propagation（引力波传播） 的概念了。

有人做过这样一个实验,无需千万公里长的物体,一根十几米的钢棒就绰绰有余了。

固定这根钢棒的支架应该做到非常小的摩擦力,把这个钢棒每隔3米贴一个应变计,然后用大锤猛敲钢棒的一端,这些应变计读数会同时变化吗？得到的结果是什么呢？

结果会令"聪明人"们很伤心,因为就这样一敲,就把他们棍子捅一捅超光速的梦幻敲没了。

验证的结果符合机械波传递的预其,隔着3米的第一个应力计接受到敲击波的时间为0.6毫秒,第二个应力计接收时间为1.2毫秒,第三个应变计接收到的时间为1.8毫秒。正好是声波传递的速度。

这种力或者说引力波的传递速度,在200多年前就已经有结论了,只要稍加学习和了解,就能够有所觉悟。

可为什么还有许多这样的"聪明人"前赴后继的飞蛾扑火呢？只能说明科普事业还任重道远。

这个异想天开的棍子游戏出自幼稚园的baby,是一种天真；而一而再再而三的出现在一个能够在Html369发帖子的成年人身上,就是一件哭笑不得的悲哀了。

经过时空通讯这样苦口婆心的规劝,今后这样的"聪明人"还会出现吗？拭目以待。

时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,欢迎共同讨论。

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由网友 大聪明观天下 提供的答案：

一万光年长的棍子,在一端推一下,另一端就会立刻察觉到吗？速度就超过光速了吗？

这是一个看似无聊又有点意思的问题,表面上看是一种"脑洞大开",本质上其实缺乏一些对于基本常识的了解,下面我们就来具体研究一下这个问题：

1万光年的实体棍子可能存在吗？

我们先来看看1万光年具体有多长,

1光年的距离为9460730472580800米,

那么1万光年的距离就是94607304725808000000米。

要知道我们太阳系的直径大约也才只有2光年的距离（包含奥尔特星云）,

这样看来这根棍子的长度是太阳系直径的5000倍之多,

这就好比一根电线杆上的一只蚂蚁一样。

我们先不考虑有没有足够的资源及机器去制造这根棍子,

我们就先看看有没有地方能够放得下这根棍子。

银河系的直径也才10—20万光年,内部大概包含了4000亿颗恒星和无数的行星等天体。

一根长度为1万光年的棍子在宇宙中基本上是肯定会撞击到某些天体的,说白了我们基本上很难在宇宙中找到一个足够的空间去放置这根棍子。

当然,从科学的角度分析,这根棍子本身也是不可能以这样的形态出现的,毕竟宇宙中存在各种引力的影响,即便最初有这样一根棍子,最后也可能在万有引力作用下变成了一个天体。

从一端推这根棍子,另一头立刻就会有反应吗？

答案肯定是否定的,如果这根棍子很短,那我给人的直观感觉就是立刻会有反应,但实际上如果把这根棍子拉得足够长,那么传播的速度就不是"立刻"了。

毕竟推动棍子其实就是对棍子本身进行了一种力量的传递,棍子本身通过持续的压缩与膨胀去把力量传递到另一端,这其实就是一种类似机械波的传导过程,其速度极限就是"声速","声速"在15摄氏度的空气中的传播速度只有大约340米/秒的水平,即便在钢铁中最高也就能达到5200米/秒左右。以这个速度在这根棍子上传播,一万年以后棍子的另一端可能还没有任何反应呢。

任何拥有静止质量的物体其实都是永远无法达到光速的。

一旦这个物体存在静止质量,其最终速度就必然无法达到及超越光速,我们平时在生活中对于很多物理现象都是存在一定误区与视觉差异的,一旦把这个量级无限放大,我们就会发现真理与我们想象是有着很大差距的。

就像这个1万光年棍子的问题,1米长的棍子,从一端推一下,给人的感觉是另一端立刻就会有反应,但如果把观察的速度无限放慢,我们就会发现这其实是有一个传递的过程的,并不是立刻发生。

以上个人意见仅供参考。

由网友 酋知鱼 提供的答案：

如果有一根长一万光年的棍子,如果在一端推它一下另一端的人会立刻查觉到吗？能超光速吗？

这是一个非常非常有意思的问题,因为我小时候也想过,而且也曾自以为已经找到了一个相对论的漏洞。但是我在长大后才明白了,这个世界上有很多知识都是隐藏答案,如果你了解的不够多,是无法进一步探究的。

受力分析的世界不存在

在高中的物理中我们学会了力学分析,在这个力学分析的世界里存在着很多神奇的结构,比如光滑没有阻力的平面,比如绝对刚性的小滑块,比如可以传递无限力矩足以撬起地球的杠杆。

当然,我们必须意识到,这只是一个思想模型而已,现实世界中根本不存在这样的东西。所以在力学分析世界只要对其施加力就一定会无延时无损耗传递到另一端的棍子其实也是不存在的。

一根现实世界的棍子必然是由明物质组成的,也就是我们一般意义上所说的原子核与电子。那当我去触摸棍子时,到底发生了什么？我们可以想象一下——与我们手接触的第一个原子会推一下第二个原子,第二个原子也会推一下第三个原子。

那么如果我们再放大一点,在两个原子之间出现的"推"到底是个什么东西呢？是两个玻璃球一样的原子相互挤压吗？所以这样传递力其实是不需要时间的？

并不是,原子与你想象的根本不一样,它们不是一个个刚性的球,它们是一个个非常非常空旷的微小空间,在最中间有一个极小极小但是非常重的,可以被认为是质点的东西,那个就是原子核,而且这个微小空间中还弥漫着一种类似雾的东西,如果这团雾与其它物体发生信息交换作用,就会变成一个个小点点,这些小点点也就是人人耳熟能详的电子。

原子间的力是如何传递的

那两个原子之间的挤压是怎么回事呢？就是原子外的两团雾之间产生了排斥,也就是电子与电子之间产生了"同性相斥"的作用（当然其中的具体过程非常非常复杂,在这里我就只能定性地描述）。

那么让我们再一次地追根刨底吧——为什么电荷会"同性相斥"？是什么在传递两个电荷之间的力？

可能你会觉得无厘头——同性相斥就是同性相斥呀,还有原因吗？

对,这就是普通人与物理学界的差距,你想到过的物理学家早已经解决了；你没有想的,不敢想的,物理学家也已经解决大部分了。

从这里开始,我们需要一点点量子力学的知识,放心这一部分与什么猫什么纠缠一点关系也没有。

在中学教材里我们知道电荷周围存在电场,电场线的方向决定了同性相斥异性相吸。但其实无论是场的概念还是电场线都是辅助理解与计算的模型,它们的下面还存在着真相。

你需要知道的是——我们看不见摸不着的电场并不是超距离感应,而是由无数极微小的粒子在传递着力的作用,同性电荷之间的斥力就像是两个喷泉在对喷一样产生斥力。

这些极微小的粒子就电场的量子,是构成电场与磁场的基本粒子。

那么这些量子叫什么呢？说出来可能会让你大吃一惊,它们叫——光子！

是的,电磁场是由光子构成的,不过当我把这句话说出来的时候可能你又会觉得……怎么如此熟悉？当然了,因为"光是一种电磁波"是初中生都知道的基本知识呀！

所以,现在你是否已经注意到一个基本事实了……原子间的斥力与光连在了一起！

力的传播上限是光速

是的,两个电荷之间的斥力也是有传递时间的,决定这个时间的就是光速！事实上宏观世界只有两种力——引力和电磁力,我们所能想到的所有力都是电磁力的各种不同形态,而且电磁力传递的上限——就是光速。

这也就是说,想象一下,就算你能做出一根完全由原子核一个紧贴着一个的棍子,你推它一下,力的传递也不会超光速的,光速是一种比你想象中的更基本,更接近宇宙真理的特殊值。

现在让我们回到现实世界,用"富有弹性"的原子制作的棍子,当然传统速度就更慢了。其实有人真的这么测了,结果可以说是意料之外情理之中,力传递的速度与该材料内声音传播的速度一毛一样。细细一样这简直是太理所当然了,声音不就是振动么,振动不就是力么……原来我们一开始就已经知道答案了啊。

对了,声音在钢材中的传播速度大约是5200m/s,你看,果然很慢吧。

我是酋知鱼,一个会水稿的科学创作者,欢迎关注！

由网友 太空科学站 提供的答案：

自从爱因斯坦在狭义相对论中提出光速不可被超越并从理论角度给出证明之后,地球上关于"超光速"的设想瞬间就多了起来,以至于在狭义相对论发表一个多世纪后的今天我们仍然能看见企图"超光速"的实验。

首先题主所说的1万光年长度的棍子在我们的宇宙中是不可能存在的,因为宇宙中不可能存在绝对刚体。并且1万光年长度的棍子质量肯定十分惊人,甚至这根棍子有可能在制造过程中就会因为质量太大而坍缩成黑洞。

假如宇宙中真的存在一种由超级材料构成的,长度为1万光年的棍子的话,一个人再怎么推棍子1万光年外的人也是感觉不到的,因为力在传播过程中就完全消散了,并且由于构成棍子的基本粒子之间多多少少都是存在间距的,因此从物质可以被压缩的角度来看,棍子的另一端也是绝对不会动的。

推动棍子的速度原本就小于光速,甚至可能连音速都达不到,所以也就不能指望1万光年外的另一端会瞬间反应了。

爱因斯坦在狭义相对论中除了声明光速不可被超越外,还提到了"信息的传递速度不能超过光速",而"1万光年棍子"在一开始就违反了"信息传递不可超光速"这一定律。

在我们的宇宙中,宇宙空间的膨胀速度和量子纠缠的速度都是超过光速的,但它们都没有传递信息,因此不违反相对论。

由网友 卖点儿月光赚点儿钱 提供的答案：

从出题者的本意应是一根不变形不弯曲的直棍子,根本不需考虑外太空的各种作用力。因此,首端推棍前,末端立反应,理论上说,距离越远,更能超光速。

前提必须是,如咱土家人打石眼的钢钎,上传1毫米的力量,下钻石1毫米,都不玩虚的,全真打实干,就。

由网友 赛先生科普 提供的答案：

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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