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如果推動長度為一光年的杆子,它會超光速嗎?

假設有一根很長的杆子,比如長度為1光年,也就是說,杆子的長度等於光在一年內的傳播距離。如果有人在杆子的一端推一下,那麼,很多人會認為杆子的另一端也會馬上跟著動一下,這豈不意味著超光速了?

上面的觀點看起來很有說服力,它是基於我們真實世界的經驗,在物體的一端推一下,會瞬間移動另一端。然而,事實上,物體的另一端不會瞬間移動,而是一段時間後才移動。

當推動一個物體的一端時,會產生一系列的壓縮波,它們通過物體傳播,直到它到達另一端,而這些波的傳播速度就是等於聲音在該物體中的傳播速度。正是這些壓縮波傳遞了物體被推動的信息,從而移動了整個物體。

假設杆子是由鐵構成的,聲音在鐵中的傳播速度為5200米/秒,而光速是將近30萬千米/秒。因此,壓縮波(以聲速在鐵中傳播)傳播到另一端所需的時間將是光速的5.77萬倍。這意味著,如果在長度為1光年的杆子一端推一下杆子,推力要在將近57700年之後才會傳播到另一端,然後使杠子移動,超光速現象並不存在。

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