光年長管道中鋼珠掉出一個會不會超光速問題,老套的弱智遊戲

2021-01-15 時空通訊

有人又提出一個超光速問題,認為如果一根足夠長的管道裡面排滿了鋼珠,這邊一捅那邊就調出一個鋼珠,那麼這個鋼珠的速度超過光速了嗎?

其實這是一個比我過去回答過的「10光年長的鋼棍」、「1萬光年直徑的輪子」等問題還弱智的問題。

為什麼這麼說呢?我們一起來討論吧。

這種「科學」問題已經答過若干次了,還是變個說法層出不窮,而且還很有熱點,說明吃瓜群眾還是喜歡此類問題,還迷惑了許多人,科普作者就有義務再說,直到把這類問題說死。

前面一些朋友也反覆答過此類問題,還來說也是這個道理,時空通訊不甘落後,也來湊湊熱鬧。

簡單說,這個世界上有四種力,一般來說,強作用力和弱作用力只反映在微觀狀態,原子以下級別的相互作用關係,而宏觀力主要有電磁作用力和萬有引力。

萬有引力主要表現在天體之間的相互作用,但又是最長的力,理論上可以無限遠。但這種力又是最弱的力,一般在宇宙大尺度、大引力場中才能夠明顯體現。比如太陽系各行星圍繞著太陽公轉,太陽圍繞著銀河系公轉,都是萬有引力作用的表現。

而表現在我們日常宏觀最常見的力就是電磁作用力,除了萬有引力,我們所能夠看到的一切物體運行,都是電磁作用力的範疇,它包括電力、機械力、摩擦力、聲波等。而所謂棍棒運動、齒輪運動、鋼珠滾動,都屬於機械力的一種,它們運動遵循機械波規律,而機械波運動速度與聲波相同。

所以鋼珠的運行與鋼棍的運行都是機械波速度,也就是聲波運行速度。

聲波在空氣中傳播速度為每秒340米左右,在鋼鐵中運行速度為每秒約5000米。因此用鋼棍捅一下,傳遞速度也就每秒約5000米,如果這根鋼棍有1光秒長,捅一下這頭的力傳到那頭也要6萬秒,也就是光速的1/60000,更別說1光年、10光年了,自己去算吧。

關於聲波和鋼棍力的傳遞速度人們已經做過很多實驗(見上圖),證明就是這麼回事,過去我已有過很詳細實驗過程介紹,就不在這裡重複羅嗦了。

鋼珠還和鋼棍不一樣,每個鋼珠靠得再緊,也比鋼棍中的原子間隙大多了,而且鋼珠還與管道還有摩擦力,所以傳遞速度肯定也比鋼棍慢多了,所以前面說這是一個比鋼棍和轉輪還要弱智的問題,各位同意嗎?

這種玩意怎麼能夠與光速比呢?我不知道今後還會有多少這樣的問題出來,但我想這不會是個終結。

另外這個世界上是不會存在以光年計的長棍或者齒輪的,也不會出現以光年計裡面藏著鋼珠的管道。

因為萬有引力作用不會讓任何物體長到這麼大,這麼大範圍的稀薄氣體都會被自身引力漸漸凝聚成團,最終形成向中心坍縮的態勢,核心溫度和壓力劇增,激發核聚變,形成一顆恆星。

太陽和太陽系就是這麼來的,如果真有這麼長的一根棍子或管道或齒輪,它門會迅速收縮為一個星球。

我們思維實驗一定要在現有的科學認知的框架下進行,才有意義。

就是這樣,歡迎討論。

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    類似這樣的問題還有很多,比如拿著無限長的棍子的一端揮舞,另一端是否超越光速;拿著無限長的棍子,去捅在另一端的人,力的傳遞是否超越了光速;一個直徑10光年的輪子,我們用力將它旋轉起來,邊緣處的轉速是否超載光速,等等。
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  • 如果時鐘的秒針足夠長,經過1秒後,秒針末端會超光速嗎?
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  • 宇宙年齡僅138億年,但直徑卻有24萬億光年,為什麼會超光速?
    138億年過去了,宇宙的直徑膨脹為930億光年,膨脹速度為光速的3.37倍,這與相對論所說的光速最快不矛盾嗎?宇宙的半徑不應該是「宇宙年齡×光速=138億光年」嗎?事實上,無論是宇宙大爆炸理論,還是相對論,都是科學界廣為接受的理論,這兩者並不存在衝突。而且宇宙的直徑並非930億光年,也不是138億光年,而是至少達到24萬億光年。
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  • 在光速飛船飛往100光年的地方,會看到一個什麼世界?
    有位網友提出,關於光速他一直很困擾。如果有人乘坐一艘光速飛船到達100光年的地方,他看到的是這顆星球100年前的景象,還是現在的景象?而且既然光速飛船乘員時間靜止,看到的只是靜止畫面,能夠看到襲來的飛彈嗎?光速飛船撞到地球,地球會毀滅嗎?理論上在光速中有許多奇妙的事情發生,怎麼想都可以,因為這是不會發生的事情,沒法證明。
  • 為什麼光速是宇宙最快速度?超光速會有什麼後果?
    光速不但非常快,而且還被認為是宇宙的速度上限。那麼,為什麼說光速是宇宙中最快的速度呢?這一切都要從光速不變原理說起。麥克斯韋發現了一個很特殊的光速公式:上述公式右側的兩個參數都是恆定的常數,這意味著光速也是恆定的大小。
  • 光速下時間會停止,是不是坐在光速飛船裡的人就不會老了?
    如果人以光速飛行就不會老嗎?這是一個關於時間的相對性的問題,所以討論這樣的問題我們要用到產生時間相對性問題的一個科學理論——相對論。對於一個靜止的參考系上的觀察者(比如地球上的人)而言,一個高速運動的物體(比如高速飛船)所在的參考系的時間間隔會變長,空間長度會縮短。我們現在稱這種效應為鍾慢效應(或稱時間膨脹效應)和尺縮效應(或稱空間收縮效應)。
  • 宇宙中存在超「光速」現象嗎?
    宇宙中確實存在超光速現象,關鍵在於大家對超光速現象的理解。●回答這個問題之前,先弄明白光速的概念。顧名思義,光速就是光的傳播速度。值得注意的是,光的傳播雖然不需要介質,但光在不同介質中的傳播速度並不同。
  • 光年是光行走一年?用超光速飛行1光年要過多久?答案出乎意料
    若問這世界上運動最快的速度是什麼,那麼毫無疑問絕對是光速。自從愛因斯坦提出光速是一切傳遞信息的速度中最快的速度之後,經過後來其他科學家們不斷的研究補充,光速成為我們所認知的速度中最快的速度。雖然說在後來出現的量子糾纏與宇宙膨脹速度都在一定的程度上超越了光速,但是他們的速度卻是不帶信息傳播的。
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  • 宇宙年齡138億年,直徑930億光年,宇宙膨脹超光速了嗎?
    在這個問題中出現了兩個數字和兩個概念,那我們就來分別詳細的把這些概念說清楚,那麼問題也就迎刃而解了。對於宇宙我們最直觀的感受就是大並且歷史悠久,在空間上和時間上都屬於極致的一幢狀態。目前的科學體系就是建立在奇點暴漲之後,經常有人提出這樣的言論:奇點之外是什麼?奇點之前是什麼?那麼就就徹底告訴你,在當前的科學體系下奇點之外和之前的概念是沒有意義的。
  • 宇宙在超光速膨脹中?宇宙到底有多大?
    有科學數據顯示可觀測宇宙半徑約為465億光年,直徑約為930億光年,那我們的宇宙就是930億光年那麼大嗎?但是又有數據告訴我們宇宙的年齡只有138億年,那為什麼宇宙會有930億光年那麼大,宇宙大爆炸理論不是說宇宙從奇點爆炸後才產生了宇宙,那為什麼可觀測宇宙會比宇宙年齡還大呢?
  • 宇宙在137億年時間裡膨脹到1000億光年?超光速膨脹是真的嗎?
    根據大爆炸理論,宇宙在它137.5億年的生命中,從一個規模無限小的區域成長到現在令人無法想像的龐大疆域——約1000億光年。著名天文學家弗雷德·霍伊爾以懷疑和開玩笑的方式將這個宇宙起源理論命名為「大爆炸」,它從一個熾熱、密集的能量點開始,擴展、發展成為今天我們所能見到的大規模星系集合體。很多人不相信大爆炸理論,尤其是宇宙如何在137.5億年的時間裡膨脹到1000億光年的尺度?
  • 宇宙中光速並非最快,四種超越光速的速度,你會知道幾個?
    如果你想問宇宙中最快的速度是什麼,我相信幼兒園的孩子都知道「光」是最快的速度。也是因為光是最快的速度,所以光年通常被用作宇宙尺度中的距離尺度。此外,經過多年的實驗研究,「光速不能超過」和「真空光速不變」已經成為公認的事實。但是你知道嗎,事實上,從某個角度來看,光速並不是宇宙中最快的速度,許多速度實際上超過了光速。
  • 如果速度超過光速會有什麼後果?
    ,由此推導出真空中的光速是宇宙中最快的速度,任何物體或者信息的傳播速度都不會超光速。那麼,如果速度超過光速會發生什麼?為什麼光速是宇宙速度上限?雖然光速理論上不可超越,但在現實中確實有各種「超光速」現象,切倫科夫輻射就是一個例子。切倫科夫輻射光的傳播速度與介質有關,在真空中最快,而在其他介質中會變慢。例如,光在水中的傳播速度會下降25%,為真空光速的75%。在這種情況下,就有可能出現超光速的情況。
  • 宇宙中會不會存在直徑達1光年的恆星?
    會不會有恆星的直徑達到1光年? 理論上是不存在的。 在我們太陽系,太陽就是一顆恆星。 太陽的直徑是1392000公裡,是地球的109倍,體積是地球的130萬倍,而質量大概是330000倍。