煙花ヨ那麼涼

先說下答案：信息的傳遞速度不能超過光速。

其次題主假設的這個實驗，其實可以再升級一下，我們將鋼珠直接換成實心鋼柱，並且將鋼柱的長度定為一個有限的任意長度，在此前提下，如果我們推動鋼柱的一段，那麼另一端是否會立即移動？

在日常實際中，這個問題的回答好像就是“另一端會立即移動”，但實際上，力在物體內的傳播速度並非無窮大，以鋼柱為例，力在裡面傳播的速度大約5000多米每秒，和聲音在鋼柱內的傳播速度一致。（力的傳播速度則與材料的彈性模量有關）

因為絕對剛體是不存在的，因為你可以將鋼柱想象成一個“彈簧”，這樣應該就好理解為什麼鋼柱兩端的移動並不是同步進行的原因了。

同樣的，如果回到題主的環境中，假設放滿鋼珠的管道有1萬公里長，我們在一端塞進一個鋼珠，那麼另一端發生鋼珠掉下現象，會在大約32分鐘後出現。（就是聲音在鋼材內傳播1萬公里長度的耗時）

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賽先生科普

當我們以較短的鋼管比方說幾米長的鋼管實驗時，你感覺剛一塞入一個鋼珠，另一端就掉出來一個，似乎是同時發生的，其實不是，只不過是其中的間隔時間太短，我們沒有感覺到罷了。

但是，如果是一截5000公里的鋼管，這樣你在試試呢，你會發現你居然摁不動？是的，你沒有那麼大的力氣摁一個鋼珠塞進去，因為你的力氣無法對抗的了那麼多的鋼珠與管壁之間的摩擦力。

但，這是思想實驗啊，可以忽略，試著在理想情況下會怎麼樣呢？

在絕對光滑的管壁上塞下多餘的那一個鋼珠，會在同時刻使另一邊的一個鋼珠掉落嗎？不會的，因為力的傳遞是需要時間的，力不是瞬時作用。自然界有四種力，拋開強力、弱力、引力，壓力是什麼力呢？

壓力是屬於電磁力的範疇，因為總共就這四個力，排除法也知道了。

所以，一個鋼珠推動另一個鋼珠再去推動另外一個鋼珠，這其中力的傳遞是需要時間的，最快是光速，不會超過光速。

所以題主你的這個思想實驗以失敗而告終。

科幻船塢

一條足夠長且塞滿鋼珠的管道，一頭再塞入一個鋼珠，瞬間另一頭掉落一個，把這當做信息傳遞，是否超越了光速？

這個話題比較有趣，因為這個問題看上去非常具有迷惑性，足夠長的管道，塞滿鋼球，進一個那麼肯定會出一個，那麼在某個長度上會超過光速？果真如此嗎？其實這就是有兩個誤區了，一是當成了剛體來考慮鋼球，二是即使剛體，也無法超過光速，那是為什麼呢？

第一個理由很簡單，因為裝鋼球的管子越長，那麼推動鋼球的力就會越大，那麼最終鋼球的摩擦力將大於鋼球這個不太理想的“剛體”徹底形變的程度，那麼此時推動一個鋼球進去，另一頭並不會出來鋼球，因為這個鋼球進去的位置被變形的鋼球給吸收了！我們用一個簡單的比方即可將此計算出來，比如一個鋼球的直徑是10MM，假如每個鋼球形變0.001um，那麼1000000個鋼球的長度，即1000M長的管道即可吸收一個鋼球的形變！此時，推進去的鋼球不會傳遞任何信息！

那麼假設鋼球是一個不會形變的剛體呢？我們先來看看推動鋼球運動的是什麼力？自然界就是這四大基本作用力，推動鋼球的明顯不是引力，也不是弱相互作用力，更不是強相互作用力，那麼剩下就只有電磁力！電磁力在介質上傳播速度非常有限的，比如我們推動物體，物體再傳遞到另一個物體，這個速度就是聲速！比如我們日常所見的推力、拉力以及扭矩等都是屬於這一種力！它們的本質分子之間的電磁力相互作用在宏觀上的表現！而我們推力這種宏觀上有些搞腦子的力，起到傳遞作用的介質中粒子電磁相互作用的方向性傳遞，這個速度就是聲速！

所以這種方式想超光速？超音速都不可能哦，是不是想簡單了？

星辰大海路上的種花家

並不是超過光速，這個問題在於題主將力的傳遞速度認為成是瞬間完成。

在堅持信息傳遞不能超過光速的一個前提下，我們仔細來討論這個問題。

如果說一根無限長的管道中塞滿了無數鋼珠，那麼一頭塞入一顆鋼珠的時候，必然會先擠壓旁邊的鋼珠，接下來就一顆擠壓一顆，所以這個問題的本質其實就是力的傳遞速度。

很多人認為力的傳遞是瞬間完成的，其實不是。如果簡單來說力的傳遞速度，那就是一根 5000 米長的鋼筋，一個變形金剛從這一頭推了一下，另一頭要 1 秒鐘之後才會移動。

如果從公式上來看，力的傳遞速度等於楊氏彈性模量與密度的比值再開根號。所以鋼材中力的傳遞速度大概就是5000米每秒。其實這也說明為什麼剛體不會存在，所謂剛體就是彈性模量無限大，所以剛體中力的傳遞速度就會是無限大，也側面說明剛體的理想性。

總之，任何信息的傳遞速度不可能大於光速!但研究力傳遞速度是有意義的。

科學認識論

這個問題其實把鋼珠看成了剛體，但是實際上剛體是不存在的。下面我來詳細討論一下。

1、剛體中力的傳播

剛體是力學中的一個假想的物體，他具有永不變形的特質。即：不管外力多大，剛體本身都不會發生任何變形。正是由於這個特徵，讓剛體的傳力沒有任何的延遲。如下圖，左邊的力，通過淺藍色的剛體，可以瞬間傳遞至右邊深藍色的物體上。

因此，如果以剛體模型，這個力的傳遞速度是不需要時間的，瞬間完成，顯然超過了光速。

2、變形體中力的傳播

變形體是實際中真實存在的物體。力在作用於變形體上後，力的作用點附近由於力的作用而發生改變，這個改變需要時間。作用點的介質首先開始發生變形，然後擠壓附近的介質，讓附近的介質也開始發生變形，並且逐漸擴散出去，就好像水的波紋一般，因此我們稱之為應力波，如下圖。

地震中的橫波縱波就是屬於應力波。震源處發生振動，岩層間發生相互作用力，這個力以應力波的形式在岩層中傳播出去。橫波速度慢（破壞性大），縱波速度快。當地表感受到上下顛簸時，馬上撤退，利用時間差，可以逃命。

3、應力波的波速

正如上所述，應力波的傳播是介質響應快慢的關係，即介質之間的作用力與反作用力。此外，由於慣性，後面介質的運動要滯後前面的介質。

推導波速的過程非常繁瑣，這裡直接給出一維應力波波速的答案，如下圖。波速與密度有關，也與材料的應力應變增量有關。後者的微分算子，如果考慮線彈性，就是材料的彈性模量。所以，一維應力波波速與密度和彈性模量有關。

針對本題中的鋼，其密度約7800kg/m3，彈性模量約200GPa，由此得到波速約5km/s，距離光速3e5km/s還差很多。即：在鋼中，力從端段傳到另一端，其速度約5km/s。

4、總結

鋼球不是剛體，力在鋼球中的傳播速度與其密度和彈性模量有關，其值約5km/s。所以，根本沒有超過光速。

力學Nerd王小胖

一條足夠長且塞滿鋼珠的管道，一頭再塞入一個鋼珠，瞬間另一頭掉落一個，這是基於人類生活經驗形成的一種狹隘“經驗”。

我們日常生活中接觸到的物體的量級都太小了，以至於我們感覺推動物體的一端，物體的另一端也會“瞬間或者同時“動起來。

殊不知，力在物體重的傳播也是有速度的，而力的傳遞方式則是以波來實現的，這和聲音傳播的原理是一樣的。

實際上，力在物體中的傳播速度正是聲波的速度。

以這個問題為例。

聲音在鋼鐵介質中的傳播速度大概為每秒5000多米，因此，我們做實驗用一個半米的管道，就會感覺另一頭的鋼珠是瞬間掉下來的。

但如果管道足夠長，達到50公里呢?

那另一頭的鋼珠理論上就會在10秒鐘之後才會掉下來。

很難理解是不是？明明連在一起，為什麼不一起動呢？

其實道理很簡單，換成水你就好理解了。

你在水池的一邊扔一塊石頭，水波是不是要過一段時間才會傳到另一邊？

同理，之所以你難理解，是你覺得鋼珠是絕對剛性的，不會有任何的彈性和形變？

世界上，沒有任何物質是絕對剛性的，因為任何物體都是有分子和原子構成，粒子之間的結構再穩定，也是會受到力的作用的。

所以，鋼珠之間的推力波傳遞並不會存在超光速的結果。

薇父私房

評論中的大多數都在說現實沒有絕對剛體，力的傳遞需要通過形變傳遞，所以不會超光速。

那麼有沒有想過，光的傳遞也許不是光珠子實際發生位移，而是一串光子像鋼珠那麼排列，推動前端一個光子，最後接收倒的是後端光子傳遞的能量呢？

同樣因為光子也不是絕對剛體，所以才會速度限制在光速以下。

這樣一來要產生超光速運動，只需要有比光子更好的傳遞材料就可以了。

通過交流電的運動和速度，我們發現電的傳遞速度幾乎等同於光速，但是電子的運動，不是實體運動，而是牛頓擺鋼珠的傳遞模式。

電的速度等於光速就顯得很突兀，目前認為光子是實體發生運動，而電子不是實體運動。

兩者速度只能說接近，因為我們在量子級別的測量精讀不夠。

更主要的，如果光子不是實體運動，也是電子的傳遞模式，兩者速度接近就很好理解了。

真空不空，如果密佈著排列的光子，傳遞能量也發生一定的光子位移，就能夠解釋更多的光的現象，而不侷限於光是粒子還是波動的唯一性。目前的波粒二象性，已經被證實不是光的獨有特性，物質波的證實，意味著光不是波，還是粒子。

nqeebxyooj

愛因斯坦相對論關於光速有下邊兩個描述：有靜止質量的物體達不到光速；信息的傳遞速度速度不能超光速。

圖：牛頓擺

先聲明一下這個問題跟牛頓擺沒什麼關係。題目中的設定跟牛頓擺形式上比較類似，在一根鋼管中裝滿鋼珠，從一端塞進一個鋼珠在另外一端就會掉出一個鋼珠，如果鋼珠是理想剛體、同時鋼管足夠長，那麼就實現了“超光速”。

但實際上都說了剛體是理想狀態，現實生活中根本不存在，力在鋼珠中的傳遞速度大約是5000米每秒。這就意味著一個力氣無窮大的人在一端推鋼珠，另一端的鋼珠並不會立刻就掉落下來，力是在傳遞中的。同時鋼珠之間會有彈性變形，如果鋼管太長鋼珠太多的話甚至會發生塑性變形，所以只放進一個鋼珠另外一頭可能並不會有鋼珠掉落下來。

現在關於超光速的問題已經有兩個例子了，宇宙的膨脹速度和量子糾纏的速度，但是這兩個並不違反相對論。一個膨脹的是空間，一個並不能進行信息傳遞。

科學黑洞

其實題設不用搞得這麼複雜，此類假設的無數種變形早就有人提出過了，只不過那些懂物理的人根本沒有把這個當作問題，因為這個問題是建立在缺乏力學知識的基礎上的

力的傳遞需要介質，而任何力作用於介質都會使其產生形變，在這個過程中，一部分力被消耗掉，另一部分力會以介質形狀的恢復或者位置的改變的形式被傳遞出去。打個比方，用手拉橡皮筋會使它變長，鬆手之後橡皮筋又恢復了原本的長度，這就是力作用於介質的表現

橡皮筋的效果拓展到其他任何介質也是一樣的。比如我們用手去拉一根鋼筋，看起來似乎沒有任何變化，其實在一端施加的力已經使這個點的鋼筋發生了形變，然後這個形變以某一速度向另一端傳遞，只不過形變太小我們肉眼無法察覺。從一端到另一端的這個“時差”也太短暫，以至於我們的直觀感受就是“同時”或者“瞬間”

把題設換成鋼筋就更容易理解了。一根足夠長的鋼筋，比如長度是一百光年吧，在一端施加一個力，另一端並不會馬上感受到這個力，鋼筋也不會瞬間發生位移。也就是說，我們用手一拉，這根鋼筋不會馬上“動”起來，因為形變向另一端傳遞是需要時間的，而且跟光速比起來，這個速度也許會讓你們很失望

天涯明月abc

一頭塞入鋼珠，另外一頭並不會瞬間掉落，題主把這個大前提都搞錯了，當然也不會有超光速發生了。

鋼珠的位置變化是一個傳遞一個的，第一個受力移動驅動第二個，第二個驅動第三個，第三個驅動第四個，以此類推至到最後一個。這個過程中驅動力的傳遞是一個傳一個的，而且力的傳遞是有速度的，最高也就是光速!所以如果真的管道足夠長，當我們推動一個人彈珠時，最後一個彈珠要很久才會產生位移!因此也就沒有超光速一說了!

所以說，超光速並不存在。這已經是理論所證明的，我們也無需再想些歪點子超光速了。

關鍵字: 科學 鋼柱 光速