ニュートンのゆりかごと情報の伝達速度について

質問

Q1
下の写真のような物理系を
見ていて思ったんですが、
あれって物体を等速直線
運動させた時と比べて
情報の伝達速度がかなり
速くなってませんか？
運動量が受け渡された瞬間に
情報が伝達されていて、
下手すれば速度が∞ に
なっている気もします。

Q2
前述の質問が正しかった
(情報の伝達速度が速かった)
場合についてです。
あれと同様の機構を利用して
情報を電波より高速で伝達する
ケーブル的な物は作れますか？
(量子もつれで良いじゃん
とかは無しでお願いします。)

回答No.3

leo-ultra · ベストアンサー

物質は原子でできているので、原子でかんがえなければなりません。

大きな玉が３つの場合を考えます。
左はしの玉が人間の手によって運動エネルギーをもった形で放出され、
中央の玉に左端に衝突します。

原子でいうと、左の玉の一番右の部分が中央の玉の左端の原子と衝突します。
この場合、衝突といっても原子核と原子核が衝突するような派手なものではなく、
原子核の周りは電子で満たされているので、左側から原子（核）が近づいてくると、
衝突するより前に、２つの原子核の周りの電子が相互作用して、右側の原子核を右へ移動させます。

つまり、左端の玉が真ん中の玉にぶつかり、そのエネルギーが右側の玉に伝わって動きだすまで、
原子規模での衝突が延々と繰り返されて、やっと右側の玉に伝わって起こるのです。

人間の感覚では速い現象に見えますが、原子スケールでいうと、とても遅い現象です。

ちょうど、２つの原子核の間に電子によってバネがあるような状態です。
真ん中の玉について言えば、玉の左端に置きた衝突の振動が、玉の右側にまで伝わる現象です。
これは丁度、真ん中の玉を密度波（縦波音波）が通過するのと同じくらいの時間がかかります。

原子スケールで考えると、とても遅い現象です。

お礼

お礼が遅れた申し訳ありません。
回答ありがとうございました。

回答No.4

tetsumyi

電波より高速で伝達する事はないです。
物質内では電子雲が満ちていて電磁現象は電子雲の反応によって伝達されるもですから、電子雲が光の速度以上になる事はあり得ません。
光の速度と言いますが、実際には光は時間的に遅れて到達する訳ではなく瞬時に到達します。
それで光はどれだけ離れた距離〈宇宙の果て）からの光でも正確な情報を伝えることができるのです。
時間の遅れとして観測できるのは宇宙が三次元時空であるために距離が時間の函数として現れるからです。
それでどんな物理現象でも光の速度より速く他の場所に影響を与える事は起きないのです。
重力でさえ光の速度であるために重力波として観測できます。
光の速度とは距離と時間を結びつける宇宙常数です。

お礼

お礼が遅れた申し訳ありません。
回答ありがとうございました。

回答No.2

chachaboxx

「運動量が受け渡された瞬間」とはいえ鋼鉄の音速換算として、
約0.1mの伝播に1/50000秒程かかってますので、
フレッツ光ならさらに6000ｍ先までパケットが届いてます。
電波もほぼ同じ速度です。

それよりも早くとなると、やはり「もつれ」的なものになるかと。

お礼

回答ありがとうございます。

物体間の運動量の伝達速度って
物体の音速によるんですか？
という事は、微視的に見ても
完璧な剛性を持つ理想物体間では、
運動量の交換は何も発生しない
と見ていいですかね？

(高校物理の剛体の運動量交換って、
実はウソだったんですか…

回答No.1

aokii

全く変形しない物質が有ればできるかもしれません。

お礼

お礼が遅れた申し訳ありません。
回答ありがとうございました。