拉动一根2光年长的棍子，另一端会立即跟着移动吗？｜张双南专栏

如果你在一端拉动一根2光年长的棍子，棍子的另一端会立即跟着移动吗？

不会的。原因很简单，力的传递是需要时间的，不管那个棍子是什么材料做的，都需要时间传递。这也许不符合你的直觉，但是实际上就是如此！

我们一开始学力学的时候，都不考虑力的传递过程，这是为了简化问题，便于计算。比如，我们通常假设受力运动的物体是“刚体”，也就是这个物体不会变形，那么在这种情况下，通过刚体的力的传递的确就不需要时间。所以如果你假设你的棍子是刚体，你就能够得出棍子的另外一端立即跟着移动的结论。

但是，“刚体”仅仅是假设，真实世界里并没有刚体，只是在很多情况下物体的性质很接近刚体，我们即使不考虑它的形变，计算得到的结果也是足够精确的。

在真实的情况下，你给一个物体施加力的时候，这个物体必然会发生形变，当然不同的物体形变不同，比如金刚石的形变就比一般物体要小很多。物体一旦发生形变，它就会抵抗这个形变试图恢复原来的状态，于是就发生了振动，这个振动就开始传递。

这个振动的传递和声音在空气里面的传播机制是一样的。空气分子并没有从一个地方传递到另外一个地方，是后面的空气分子的振动传递给了前面的空气分子的振动。因此在任何物体里面形变的振动都会传递，传递的速度就称为这个物体的“声速”。

常温常压下空气的声速大约是每秒350米，水的声速大约每秒1.5公里，金属材料的声速要高得多，一般都是每秒几公里，大约相当于光速的十万分之一。因此，对于2光年长的金属棍子，你在一端拉动，另外一端会在大约20万年之后动。

但是，上面的回答是假设了声波在传递到另外一端的时候还没有衰减到零，然而，声波的传递总是有衰减的。所以除非你的力气大的难以想象，你拉动棍子产生的声波几乎不可能传递到2光年长的金属棍子的另外一端，所以不管你在这边怎么折腾，棍子另外一端都不会有任何反应，等多长时间都没用。

作者名片

编辑、排版：晓岚

题图来源：123RF

科学人问答

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第五则：宇宙中遥远的相似性

第六则：浩瀚的宇宙是我们的征途

第七则：做仰望星空的人

第八则：遗憾的是，我们目前对于外星文明一无所知

第九则：如果宇宙无穷大，时间是否是无限久？

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第十一则：科学的目的、精神和方法是什么？

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