一根30万公里长的棍子,如果挥舞起来,末端速度能否超光速?
科学探索宇宙观察2023-06-10
任何物体的运动速度都无法超过光速假如把一根长达30万公里的棍子一端沿固定点旋转,就像在挥动它一样,那么当我一秒挥动一周时,根据圆周长公式可以计算出棍子的,相当于六倍光速。 首先在现实世界中,我们根本找不到不会变形的,即形状不会发生改变的物体,任何物体在受力后,都会或多或少的变形,只不过平时我们会施加的力都不大,变形可以忽略不计,因此可以近似的把物体看作刚体。 铁棒的形变可能只有几个金属原子那么大不过假如物体再大一点,事情就不一样了,即便是浇筑水泥的钢筋,在长达数米后挥起来也会像鞭子一样甩,形变开始异常明显起来,也许有人说是钢筋太细了,我们的棍子可以造的粗一点,但在生活里我们有时能看到当风刮的太大时,,更别说长达几十万公里的棍子了。 这根30万公里的棍子一定会断裂,不过既然是思想实验,,它不会发生形变和断裂,那这样是不是就能超光速了呢? 当然不是,物体的运动可能和你想的有些不一样。但事实并不是这样扩散波到达哪里时,哪里才开始运动。 力的本质是一种波,它的传播速度和物体的密度有关。比如力在木棍中的传播速度只有500米每秒,但在铁棍中却达到了5000米每秒,但力作为一种机械波,所以当你挥动这根30万公里长的铁棍时,按照每秒5000米的速度,力到达末端的时间大约需要60000秒,即16.66个小时。 传递该信息时已经超越了光速,所以光速不可超越,并且宇宙中只有光能达到光速,其他任何物体都不可能达到光速,光能达到光速是因为光子静止时质量为0,其他任何物体静止时都有质量。 想要加速推动它就需要越来越多的能量所以仅仅通过一些猎奇的想法就想打破它,显然不太可能。 |