真空中の光速より早く情報を伝達することは可能？ 長い棒があったとして、この端っこを押すと反対側の端っ

真空中の光速より早く情報を伝達することは可能？

長い棒があったとして、この端っこを押すと反対側の端っこは同時に飛び出しますが、これは一般的な感覚としては全く同時に思えます。

もしそうならば、光速より早く情報を伝達できているように思えます。
これはそうなのでしょうか？
それとも違うとすればどういう理由でしょうか？
人の目には同時に動いていように見えるけど、実際には同時ではなく、棒の端と反対側の端では遅れがあるということでしょうか？

No.9 ベストアンサー 回答者： tknakamuri 回答日時： 2018/10/16 12:44

例えば長さ 1m の金属棒の端を押すと、端の動きが反対側の端に伝わるまで

0.2ms(5千分のー秒)とかそのくらいのオーダーの時間がかかります。
これは「実測」されている値です。

0.2 ms は人間には関知不能の短さですが、光は1 mを10億分の3. 3秒で
駆け抜けます。比較になりません。

例えば月まで鉄棒もし渡せたとすると、
地球で端を押すと月側の端が動くのは18時間後(^-^;
光なら1.3秒です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。最も詳しい答えを頂きましたのでベストアンサーにさせていただきます。高級な一眼レフカメラの中には1/10000分の1を超えるシャッタースピードの機種もありますので、一般的に入手できる機材でも観測できそうなスピードですね。
今まで知らなかったので動きが伝搬すること自体も驚きでしたが、その時間が案外かかるのも驚きでした。

お礼日時：2018/10/16 22:07

No.11 回答者： puyo3155 回答日時： 2018/10/16 17:09

無理。

物質は、原子のつぶが、電磁気力であつまったもの。端を動かせば、それが分子から、分子へ、波のように伝わって、全体が動いたかのように感じる。その伝達速度が、光速を超えられえないってこと。

この回答へのお礼

人の目には棒の両端が平行移動しているように見えても実は移動が伝搬しているということですね、世の中には一般人が当たり前と思っていても実は違うことがあるのだと驚きました。

お礼日時：2018/10/16 22:09

No.10 回答者： doc_somday 回答日時： 2018/10/16 13:48

それは一番先に出て来た反論ですが、どの様に硬い棒でも移動は伸縮が伝わることで起きるので、伸縮速度は光速を超えられないためダメなのです。

No.8 回答者： head1192 回答日時： 2018/10/16 11:35

その力の源は弾性です。

実は最初の一撃のとき、その外力に応じるのは棒の一部だけです。
その外力に応じた変形が棒の中を伝わり先端部に達し先端部を運動させるには有限の時間がかかります。
１メートルの棒なら感覚上は一瞬で伝わりますが、たとえば地球の直径ほどもある棒を叩くとこの差は顕著になります。
理論上は一つの弾性体としてふるまう地殻なのに地震波を伝えるのに有限の時間がかかるのと同じことです。

地球サイズでこうなのですから光速の世界では比較にもなりません。
地球の直径は約１万２千キロ、
光の速さは秒速約３０万キロ。
地震波のように数十キロの地点に何秒後と言わず、
１万２千キロの距離など０．０４秒で踏破してしまうはずなのです。

この回答へのお礼

棒全体が動いていると思っているのは実は違っていて、弾性で伝わっているということですね？

お礼日時：2018/10/16 22:14

No.7 回答者： kattun175 回答日時： 2018/10/16 11:34

光より早く情報を送って、その情報をまた出発点に送り返すことができれば、出発した時より前にその情報は届きます。

情報が時間をさかのぼるわけですね。

これができたら、株や競馬で大儲けできるのにね。
残念です！

No.6 回答者： Zincer 回答日時： 2018/10/16 11:27

同じような事を考える人はどこにでもいるものですね。

相対論と力学のやさしいパラドクス「光速を超える方法は，長い棒か巨大なハサミをテコに動かせばよい？」
https://study-guide.hatenablog.jp/entry/20150531 …

No.5 回答者： fxq11011 回答日時： 2018/10/16 11:00

棒でなくベアリング玉ぴったりくっつけて並べて、最後部に一つの玉を転がしてぶつけると、最前の玉が一つとびだします。

最後部にぶつかる玉がぶつからずにそのまま転がり続けて最前に出るよりはるかに早くです。
運動エネルギーという、一種の情報が伝わって最前の玉がそれを受け取り飛び出します。
こんな情報の伝達も光速を超えることはありません。
物質だけではなく、質量を持たない情報すらも光速を超えて伝わっることはありません、これが現在の光速の定義？。

No.4 回答者： mojitto 回答日時： 2018/10/16 09:47

長い棒を押すのと、長い水路にひとつの波を起こすのとは一緒です。

（棒の材質をゼリーとして考えてもいいかも）
端の分子に力をくわえられて、その隣に分子に力が伝わり、その際に伸び縮みをして、その隣分子に力が伝わり…の繰り返しです。
どれだけ頑丈でどれだけ硬くても、力はそうやって伝わります。
光と比べて遅いです。

No.3 回答者： ぼけなす3号 回答日時： 2018/10/16 09:44

＞一般的な感覚

神経の感覚伝達速度は超遅い。毎秒６０メートルくらい。新幹線の列車より遅い。人が感じるのはすごく遅い。
光は約３０万キロメートル。
物質の中を伝わる振動の速度は木だと毎秒４キロメートル前後、鉄で６キロメートルくらい。６キロメートルの鉄棒の片端を叩いてもう一端に伝わるのは１秒後です。光は５万分の１秒後に伝わります。

No.2 回答者： kanasaka 回答日時： 2018/10/16 09:37

> この端っこを押すと反対側の端っこは同時に飛び出しますが

目に見える範囲程度の長さでは同時に見えるかもしれませんが、実際にはそれは縦波の振動にすぎません。

この回答へのお礼

別の方が紹介して下ったリンク（あいにく返信ができません）にあった、完全な剛体は存在しない、という説明がしっくり来ましたが棒全体が動いているわけではないのですね。

お礼日時：2018/10/16 22:22