假如有个密封管子有一光年长,里面都是水,没有空气,从一头挤压,另一头会瞬间得到压吗?
像这一类的问题已经回答过很多,什么一个30万公里直径的圆盘,一秒钟转一圈就超光速了;一根一光
在爱因斯坦的相对论里,不允许物质的速度超过真空中的光速,不允许信息的传递速度超过光速。
很多人会设计出这样的实验:晃动一根一光年长的棍子,棍子另一端的移动速度会不会超光速?拉动或推动一根一光年长的棍子,棍子的另一端会不会马上跟着动?
这些问题会让一些人困惑,相对论是不是就此被推翻了?当然不会!100多年来相对论经历了各种检验,随手沾来的问题不会把相对论推翻。
拉动或者晃动棍子的这一端,另一端跟着同时动,这样的棍子是由刚体材料制作的。刚体是理想化的模型,并不会真正的存在。现实中拉动或晃动棍子的这一端,棍子的另一端需要经历一段时间才能开始跟着动,只是这个时间非常短,日常生活中一般不会察觉到。
棍子是由原子分子组成的,原子分子之间存在着空隙。推动棍子时,棍子这一端的原子分子就会相互挤压使得原子间距离发生变化,从微观上看这部分区域的原子分子间距还会复原,在复原的过程中就会推动前方的原子分子。如果不发生能量衰减,能量就会一直向前传递,传递到棍子的另一端后,棍子的另一端就会相应的表现出移动或者转动。
原子分子的振动对应的是机械波,从刚才的分析中可以看得出,棍子这一端发出的移动或者转动信号就是通过机械波向前传递的。机械波在介质中是以一定的速度向前传递的,在空气中的传播速度大约是340米每秒,在常见的介质中的传递速度一般在几百米每秒至几千米每秒之间。
如果真的打造出一根一光年长的棍子,拉动棍子的这一端,信号只能是以音速在棍子中传递,并且传不了多远的距离能量就会衰减掉。换成装满水的管道,也是一样的结果。相对论这个伟大的理论不是一根棍子一根管道就能否定的。