当你推一根长杆时，另一端需要多长时间才能移动？

物理学的许多领域似乎违反直觉，其中一些最著名的例子包括和。

但您可能会觉得您对相当简单的宏观物体（例如一根杆子）有非常直观的理解。所以这是一个问题；当你拿一根长金属杆并推动它的一端时，杆的另一端需要多长时间才能移动？

好吧，我们知道改变不可能是即时的，即使那确实有用。如果另一端立即移动，那么你就可以像科幻小说中的外星人一样以比光速更快的速度进行交流，尽管需要使用很长的杆子或长杆系统来传达含义。并且你不想引起任何用大棍子戳东西。

另一个合理的猜测是，从“它显然非常快”的角度来看，它以光速移动。但这也是不对的。正如材料科学家 Brian Haidet 在他的 YouTube 频道上所解释的那样阿尔法凤凰，杆另一端移动所需的时间由金属棒中的声速定义。

当我们拿起金属之类的固体物体时，感觉非常坚固。在我们的尺度上，它似乎是一个长的刚性结构，之间没有间隙或可压缩性。但在小尺度上，金属棒是一种由核子及其电子排列而成的晶体结构，通过它们的键固定在适当的位置。

当你推动金属棒时，第一层原子会推动下一层原子，下一层原子又会推动下一层原子，像波一样以介质中的声速传播到金属棒中。这并不是说它不是非常快。声音在这些介质中以不同的速度传播，在更大的密度中传播得更快。在地球上，声音在水中的移动速度为每秒 1,500 米（4,921 英尺），在空气中的移动速度约为每秒 340 米（1,115 英尺）。在固体中，声音的传播速度要快得多，但速度有多快取决于固体，而所有这些都取决于温度和压力等因素。

在上面的视频中，Haidet 通过击打一端的杆子并检测信号何时通过杆子传递到另一端来测试延迟。他发现，如果延误发生在在钢中，在一个整洁的桌面实验中。