1光年长的棍子，若我在一端施力，另一端是否会超过光速？

爱因斯坦的相对论被称为现代物理学的两大基石之一，在科学界被广泛接受。然而，在相对论体系中，有一个不可接受的理论，即宇宙中任何具有静止质量的物体的运动速度都不能超过光速，此外，任何能量或信息都不能超过光速。由于这一理论是不可接受的，因此有人质疑，例如，如果一个航天器携带足够的燃料来提供恒定的加速度，那么经过足够长的加速期，航天器将能够比光速更快。光速是所有速度中最大的。

在经典物理学中，这个假设应该是真的，但相对论是如何解释的呢？相对论动能方程，其中m0和v分别代表一个物体的质量和静止速度，c是光速，表明当一个物体接近光速达到无穷大时，它自身的动能会无限增加。这意味着，要把一个具有静止质量的物体加速到光速，需要无限的能量，这显然是不可能的。好吧，既然这是不可能的，让我们来看看能量和信息的传输速度不能超过光速的观点，为此，有人提出了一个思想实验。

我必须说，这的确是一个非常有想象力的思想实验，因为在日常生活中，我们可以推动棍子的一端，并立即在另一端感受到。那么，真的有可能用一根1光年长的棍子达到超光速吗？答案显然是否定的，因为这个思想实验的基本假设是力可以通过棍子瞬间传递，而这个假设在现实中无法实现。世界上所有的物体都是由大量的微观粒子组成的，一根棍子当然也不例外。在微观层面上，棍子可以被看作是一个巨大的原子集合体，在电磁力的影响下，这些原子通常以一种有序的方式排列成一张网。

当我们推动木棒时，只有木棒顶端的原子受到力的作用，之后它们的位置发生变化，其电场分布也不同，这就导致相邻原子的位置发生变化，而这又导致更远处的原子的位置因同样的原因发生变化。简单地说，我们在杆子上施加的力首先传递给第一层的原子，后者又对第二层的原子施加压力，后者又对第三层的原子施加压力。然后，这个力被一层又一层地传递，直到它到达棍子的另一端。这实际上是一种机械波，它有一个有限的速度，并不像人们想象的那样是瞬时的。

我们之所以觉得在棍子的一端推一下，另一端会立即感觉到，是因为机械波在棍子中传播的时间很短，我们无法察觉。机械波的速度与传播介质的弹性模量（K）和密度（ρ）密切相关，其计算公式为V=（K/ρ）下根号。假设这根棍子是由钢制成的，其弹性模量为200GPa，密度为7.85x10^3kg/m3，我们可以计算出机械波在这根棍子上的传播速度约为5公里/秒。假设这根棍子的长度为10米（通常没有这么长的棍子），那么我们可以在这一端用力，0.002秒后在另一端感受到，这个时间间隔短到没有人会注意到。

应该注意的是，机械波在任何已知介质中的传播速度都远远低于光速，即使在目前最好的材料--碳纳米管中，也只能以每秒约690公里的速度传播，而光速约为每秒300000公里，相差几个数量级。理论上，力只能在具有无限弹性模量的介质中瞬间传递，但这样的介质在现实中并不存在。因此，可以说，即使存在一根1光年长的棍子，而且我们可以推动它，我们也无法达到超光速。