在火星和地球之间牵根绳子，通过拉绳子，能实现超光速通信吗？

根据我们的经验，如果在绳子的这头拉一下，那么另一头马上就可以感觉到。因此可以说，绳子是可以传递信息的，我们只需要事先约定好拉绳子的各种细节，就可以通过拉绳子来进行通信，我们甚至还可以想象，假如我们能够在火星和地球之间牵根绳子，那么火星和地球也可以通过这种方式进行通信。

进一步想，火星和地球之间最近的距离都有5500万公里，即使是以光速前进，也需要大约183.5秒才能跑完这段距离，而我们在地球的这头拉一下绳子，火星那一头马上就收到了信息，这不就是超光速通信吗？

通过拉绳子，能实现超光速通信吗？

从理论上来讲，如果想要通过拉绳子来实现无延迟的通信，就必须要求这根绳子不会因为力的作用而产生形变，并且其内部各点的相对位置也不会发生改变，换句话来讲就是，这根绳子必须是“绝对刚体”。

然而“绝对刚体”只是一种理想的模型，在宇宙中并不存在这样的物质，所以我们在讨论这个问题的时候，就必须要考虑绳子形变所造成的延迟问题。

毫无疑问，绳子是一种固体，从微观的角度来看，固体是由若干个原子构成，在固体的内部，原子在电磁力的作用下形成了有规律的晶格，大概是这个样子。

当我们拉绳子的时候，绳子一端的原子受力发生了位移，这就会造成绳子发生形变，相应的电场分布也会随即发生改变，在此之后，邻近的原子会对这种变化作出响应，使受力运动到达新的位置，这种受力运动又会传递给更远的原子。

我们可以简单地理解为，第一层的原子受到拉力之后，会去“拉”第二层的原子，接下来，第二层的原子又会去“拉”第三层的原子……在这个过程中，我们对绳子施加的拉力就在这样一直传递下去，直到被绳子的另一头感受到。

可以看到，这种力的传递其实就是一种机械波，而机械波是具有一定的速度的，那么假如我们在火星和地球之间牵根绳子，在这头拉一下，另一头多久能感觉到呢？其实这是可以计算的。

在不同的介质中，机械波的传播速度也是不一样的，这可以用公式“v = 根号下（K/ρ）”来进行计算，其中K代表介质的弹性模量，ρ代表介质的密度。我们先来看看，如果这根绳子是一根钢丝绳是什么情况。

钢丝绳的弹性模量一般在190至210GPa之间，这里我们不妨取值200，已知钢的密度约为7.85 x 10^3千克/立方米，将这些数据代入公式，我们就可以计算出，机械波在钢丝绳内的传播速度约为5千米/秒。

也就是说，如果我们趁着火星距离地球最近的时候（5500万公里），在两者之间牵根钢丝绳，那么当我们在地球上拉了一下绳子之后，我们所施加的拉力将以5千米/秒的速度向火星传递，而当绳子的另一头感觉到的时候，已经是127天之后了。

那有没有更好的材料来制作这根绳子呢？答案是肯定的。

碳纳米管是目前已知的可以用来做绳子的最佳材料，其弹性模量可以高达1TPa，密度却只有约2.1 x 10^3千克/立方米。然而经过简单地计算我们就可以得出，机械波在碳纳米管中的传播速度也只有690千米/秒，与高达299792.458千米/秒的光速相比，这种速度根本就不值一提。

从理论上讲，只有在弹性模量无限大的介质中，机械波在其内部的传播速度才能做到“瞬间即达”，从而实现超光速通信，遗憾的是，只有“绝对刚体”才能满足这个要求，而我们在前面已经提过，这样的物质在宇宙中并不存在。

所以结论就是：就算我们能够在火星和地球之间牵根绳子，也无法通过拉绳子来实现超光速通信。

顺便讲一下，我们在日常生活中之所以会认为在绳子的这头拉一下，另一头马上就可以感觉到，其实是因为绳子太短了。比如说对于一根100米长的钢丝绳而言，拉力只需要0.02秒就可以传递到另一头，而如此短的延迟时间，我们通常是察觉不到的。

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好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见`