（物理）突然間想到一個問題：算超光速嗎？

01-17

突然間想到一個問題：若有一個類似於光纖那樣的線呈直線狀，一直延伸到太空。長3乘10的8次方米+1米。有人在一端扯動，另一端同時也發生位移。
這樣豈不是這樣的傳導速度算是超光速了？
有沒有紕漏？我是哪裡沒理解對？怎麼可能超光速？

這實在是一個老生常談的問題了，知乎里也有很多類似的問題。

事實上，這樣的光纖，或者說這樣的物質是不存在的。在相對論的體系中，一切經典信息/物質的傳播速度不會超過光速。也就不存在剛體。力在固體中是有傳播速度的。所以，你扯光纖這端一下，另一端不會立馬動，而是會傳播過去。這個傳播速度也就是聲音在此固體中的速度。當然，肯定不會超光速。

這個問題類似於以前一個民科的問題。

大致說：我有一個鐵棒（我要這鐵棒有何用，hhh忽略括弧），無限長，如果我在鐵棒這一頭用力推一下下，那麼鐵棒那頭是否馬上產生推力，這是不是超光速了呢？

當然沒有，任何傳遞信息和能量的速度不可能超過光速，因為光速是目前傳遞信息最快的速度。至於產生這類問題原因是，現實中不存在理想的剛體，物體都是微觀粒子組成，所以鐵棒這頭的，推動一定通過粒子之間力的傳播然後一個接一個完成的。所以是需要一定時間的。

－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－

聽學長教誨決定再補充一條：手握手電筒，打開手電筒，然後把手電筒從左邊揮到右邊，手電筒發出的光柱越遠的部分移動的速度越快，那麼一定在這個光柱上存在一點A，在A點之後的光柱在你揮動手電筒的時候的移動速度大於光速。

關於這個的解釋如下：有些人用水槍對比，這也是網路上常見的解釋，算是「以經典理解對付經典悖論」，但實際上，可以設計一個模型，把光當作水一樣看做粒子流，考慮轉動時的滯後，認為形成螺旋狀的軌跡，仍可以設計出超光速的模型——把光斑換成影子可以找到這樣的模型。所以，很多科普教材，包括部分物理大師，給出的是另一種解釋：這個速度可以超光速，但不能傳遞信息和能量並不違反相對論。

實際上，相對論只要求信息和能量的傳遞速度小於光速，某些不能傳遞信息和能量，是可以超光速的，比如德布羅意波的相速度，是c^2/v&>c,但受朋友所託審核德布羅意論文的愛因斯坦毫無異議，他知道這並不與相對論矛盾。

光纖還是鐵棍都不是絕對剛體，給予推力或是拉力時，分子與分子間的應力本質上是電磁力，傳播速度仍然是電磁場的速度，也就是在這一頭拉，最早一秒之後另一頭才開始動。

如果太陽突然消失，地球也需要8分鐘才感受到太陽熄滅，和太陽引力消失。

這個問題跟下面的問題類似：在一個行駛的列車裡發射一道光，問站台上的人，觀測到的光速是多少？或者，更準確一下，這個列車長達3*10^8+1米，在車頭有一個裝置，一直在往車尾發射光束，然後在某一時刻，這個列車以1米/s的速度運動，求站台上任觀測到的光速是多少？

答案已經寫在教科書里了。。。

或者，換個角度來看這個問題。其實，狹義相對論裡面的一條基本假設就是，光速不變。基本假設的意思就是，我們就這麼假設，你別改。如果你改了這條，咱就不聊啦。然後，再來思考前面的問題。如果你已經知道了，在上面那題裡面，最終在站台上的人發現光速是不變的，那意味著什麼呢？這有幾種可能，一，基本假設錯了。二，用的naive的速度疊加公式錯了。而對於一，我們已經說了，那是基本假設，你要不遵守，咱就別聊了。所以，可能性就是第二個。接著，你可以思考，為啥二不對呢？然後慢慢的往回想，比如為什麼naive的速度疊加公式是那樣呢？然後，再一步步往回推理，最終你會理解狹義相對論。

拿可以照無限遠的手電筒，將光線投射到月球上，站在地球上的你用手指在手電筒前面划過，你手指的影子瞬間就從月球的一端移動到了另外一端，原理都是一樣的，超過光速不存在的

如果是你說的那樣，要一根一米長的棍子不就行了，為什麼要3乘10的八次方米那麼遠呢？

現實生活中不存在剛體……

在物理學中還有個很有趣的現象叫做量子糾纏，這個現象的奇特之處超出了你的腦洞，你可以檢索一下試試，最好找比較官方權威的說法，不然很容易被民科帶節奏。

光速和宏觀物體的速度不一樣，無論怎樣觀測，在同一種介質中，速度始終不變，這就叫光速，嚴格論證過

老哥，力在物體內的傳導是由粒子擠壓粒子傳播的，是有速度的

一個問題我們周圍存在很多以光速傳播的電磁波，如果你以無限接近光速飛行，那你會看到什麼？無數靜止的電磁波？答案不是這樣的，所謂光速不變是相對於任何一個參考系而不是某一個絕對的參考系（以太），相對於你的參考系來說來說，光速不變。所以就算是另外一個例子，如果你給予你的手槍一個速度，你發射子彈，速度是可以疊加而增大的，但你如果給予手電筒一個速度，那麼它發出的光的速度也還是光速，並不會超光速。所以運動是相對的，不存在絕對時空。

這周第三次回答這個問題了，兩點，不存在剛體，也要考慮多普勒效應啊。

瀉藥

這個問題很古老了

答案是

不能

因為不存在剛體

相速度。。。可以無限超光速（因為不傳遞信息）