1光年長的牛頓擺，1頭鋼球落下，另1頭多久彈起？是否能超光速

1光年長的牛頓擺，1頭鋼球落下，如果另一頭的鋼球瞬間彈起，那麼信息的傳播速度就可以超過光速，但是實際上不會發生這樣的事。

鋼鐵的密度是7.8，掂在手裡具有沉甸甸的感覺，而且具有極高的強度。那麼一個實心的鋼球真的是實心的嗎？

只要我們把尺度縮小到原子尺度，以此來衡量一個實心的鋼球。會發現鋼鐵實際上是由鐵晶體組成的，在常溫下鐵晶體是呈心立方狀態，位於中心的鐵原子在8個頂點連接了8個鐵原子。

讓它們牢固連接的是鐵原子的鍵能，所以即使從晶體狀態來看，鐵中間也充滿了很多的空隙。

我們繼續縮小到一個原子核的尺度，會發現原子核的體積只佔原子體積的1/10億，所以原子也是空的。

我們觸摸物體表面的時候，實際上感覺到的是在原子核外圍運行的電子類似於雲霧狀的分布，被稱為電子云。

》原子核是帶正電的，電子是帶負電的，但是電子云並沒有塌陷，讓電子掉到原子核上。因為電子繞原子核的運動，是一種能量駐波的形式。

這些能量不連續分布，符合量子力學的法則，被稱為電子軌道能級，描述它們需要薛丁格方程。

甚至連組成原子核的質子和中子，中間也是有空隙。

總的來說，萬物的本質是虛空。萬物的相互作用，哪怕是我們認為常規是實心物體，比如說是牛頓擺的鋼球，它們之間的作用過程細究起來也是力場之間的相互作用。

》鋼球與鋼球之間的碰撞，實際上是鐵原子和鐵原子之間的接觸。更進一步的說，是圍繞在不同原子核外的電子之間的相互作用。

電子與電子接近時候，通過吸收和發射虛光子而產生作用力。這個發射、吸收的過程非常複雜。

這個力的大小隨著光子交換的複雜程度，呈指數降低，這個指數的底數是一個約等於1/137的常數，被稱為精細結構常數。

精細結構常數實際上是電子在氫原子核外運動的時候，在第1玻爾軌道上的運動速度和真空中光速的比值。

當鋼球與鋼球之間相互碰撞，實際上是電子與電子之間、電子與原子核之間通過電磁場相互作用。這個過程，通過無數個鋼球上面的無數個原子之間相互的傳遞，比光速要延遲很多。

》這種傳遞力的方式，在宏觀上表現為壓力的傳播方式。

它的傳播速度就是機械波在鋼鐵中傳播的速度，與聲音在鋼鐵中傳播的速度完全相等，這個速度是5千米每秒，這也是鋼鐵內部壓力響應的速度。

機械波在材料中的傳播速度越高，材料的強度越高。

這也是為什麼靠炸藥在空氣中爆炸產生的衝擊波難以摧毀一個結構完整的實心鋼球。因為衝擊波的速度要追上鋼鐵內部壓力響應的速度，必須達到極高的爆速。

路邊炸彈靠爆炸摧毀坦克，是因為複雜的機器有多個部件組合，中間有裂隙，衝擊波的壓力分布不均勻，會產生剪切效應和應力集中效應。

》光速是30萬公裡每秒，比機械波在鋼鐵中的傳播速度快6萬倍。

所以，當一光年長的牛頓擺一端的鋼球落下的時候，另外的一端的鋼球要6萬年以後才會彈起。

這個問題裡面涵蓋了經典量子力學、量子電動力學、牛頓力學、材料力學，最後歸結為統一的，可以進行數學描述的解釋。

物理把千變萬化的複雜現象歸結為數學符號的演繹，並且可以在紙面上推導萬物相互作用的過程。這就是物理的魅力！

相比於哲學，物理更加精確和深刻的反映了這個世界的本質。