１０００億kmの剛体があるとします。両端にＡさん、Ｂさんがいます。Ａさ

質問

１０００億kmの剛体があるとします。両端にＡさん、Ｂさんがいます。Ａさんがその剛体をもって前に突き出したとしたら・・・・・・Ｂさんの方ではすぐに前に突き出されるのでしょうか？ズレとかあるのでしょうか？

(前回にも、同じような質問をしてしまッた時に答えてくれた皆様へ：今度は剛体です！！)

回答No.3

kagakusuki · ベストアンサー

そもそも、棒の一端を押すと、何故反対側の端も動くのかを考えてみましょう。
　物質は原子によって構成されています。
　そして、原子は電子と原子核から成り立っています。
　棒の一端を押すと、押す力によって、押された部分に存在している原子の位置が変化して、その隣の部分に存在している原子との間隔が僅かに縮まります。
　力が加わる前の状態における原子同士の間隔が定まっている理由は、その間隔である事がエネルギー的に安定な状態であるためです。
　ですから、原子同士の間隔がエネルギー的に安定な間隔ではなくなれば、安定な状態に戻そうとする力が働きます。
　この力により、押された部分の隣にある原子の位置が変化すると、今度はそのまた隣の原子との間隔が縮まります。
　この様に、順繰りに原子の位置がずれて行く事により、棒全体の位置が変わるのです。
　この時、原子同士の間隔を一定に保とうとする力は、原子を構成している原子核や電子に働く、電磁力が元になっています。
　そして、電磁力とは電子や原子核の様に、電気を帯びた粒子同士が、キャッチボールの様に光子をやり取りする事によって発生する力なのです。
　ですから、剛体とは言っても、原子によって構成されている以上は、押す力が光速以上で伝わる事はない訳です。
　又、素粒子物理学に拠ると、力とは素粒子の交換によってのみ発生するものですから、例え原子によって構成されてはいない物体があったとしても、素粒子の速度は光速を上回る事はありませんから、やはり押す力が光速を上回る事はありません。
　この事は、一端を押した時に、変形しない物体、即ち完全剛体というものは、存在しない事を意味します。

回答No.2

mtaka2

いわゆる「完全剛体」であれば、
Aさんが押した瞬間にBさんの前で突き出されるということになりますが、
そもそも「完全剛体」というもの空想上の産物であり、現実にはありえません。
アインシュタインの相対性理論は、そういう完全剛体の存在を否定しています。
(古典物理学では問題を簡単化するためによく「完全剛体」を仮定しますが、
それが通用するのは古典物理学の範囲であり、相対論が問題になるような状況では通用しません)

相対論の元で存在が許される「現実的な物質」できた棒で実験した場合は、
Aさんが押した動きは、その物体の音速で伝わります。
例えば、鉄なら音速は5950m/秒ですので、
1000億km÷(5950m/s)=16806722689秒=532年後にBさんの前で突き出されます。

回答No.1

Cupper

タイミングはずれるんだよ。
いくら物が堅くても同じです。
原子・元素の単位で考えれば答えは出ます。
※ 難しい説明は省略。