¿Sería capaz una persona de tirar de una cuerda en el espacio que se extiende a años luz de distancia?

Varias versiones de esta pregunta han sido respondidas en Quora. Puede ser una cuerda o varilla que se empuja, tira o vibra en un extremo mientras el observador observa lo que sucede en el otro extremo.

La respuesta es invariablemente la misma. Nada es realmente sólido y no hay forma conocida de que una materia pueda viajar más rápido que la velocidad de la luz en el vacío. La cuerda o varilla, sólida como parece, en realidad a escala atómica está compuesta de átomos o moléculas que están unidos por enlaces químicos. A medida que se perturba (empuja, jala o vibra) una monocapa de material, la perturbación viaja por el sólido a la velocidad del sonido. Esencialmente, puede pensar en esto como una forma de onda longitudinal (empujar o tirar) o transversal (movida perpendicular a la cuerda) que viajará y llevará información sobre la magnitud y la frecuencia del cambio. Pero a nivel microscópico, los átomos de una monocapa de material se mueven a la velocidad del sonido (generalmente miles de veces menor que la velocidad de la luz) y a través de la fuerza interatómica en el sólido afectan los átomos en la siguiente monocapa. Entonces esa capa se mueve y afecta a la segunda monocapa y así sucesivamente.

En una escala macroscópica, verá que el material pierde su rigidez. A medida que tira del material, en lugar de que todo se mueva, ve que el área local se estira y luego la sección estirada se desplaza a la velocidad del sonido. La velocidad típica del sonido es de unos pocos miles de metros por segundo. La velocidad de la luz es de 300,000 km / s. Por lo tanto, para una cuerda de un año luz, se necesitarán cien mil años para que el otro lado se mueva cuando tire de un extremo.

Si te imaginabas que un tirón en un extremo se sentiría instantáneamente en el otro, piensa de nuevo. La fuerza de tirar de él se propagaría aproximadamente a la velocidad del sonido. Lo que podría sentirse instantáneo aquí en la Tierra con una cadena corta pero es increíblemente lento incluso en comparación con nuestros cohetes más lentos.

Si usted o el alienígena tiraran de la cuerda (y luego la soltaran, haciendo un pulso en la cuerda), el pulso viajaría a la velocidad del sonido en la cuerda. Esta velocidad dependería de la tensión en la cuerda; la elasticidad de la cuerda; y la densidad del material de la cuerda. Suponiendo que no haya pérdida de energía en el camino (lo que realmente no podría suceder), el pulso tardaría mucho tiempo en llegar al otro extremo. (Suponga una velocidad de sonido de 13 km / s, comparable a la del berilio. Si el otro extremo estuviera en un planeta de Próxima Centauri, a 4.24 años luz de distancia, el pulso tardaría unos 98,000 años en llegar allí. Comunicación por este método sería extremadamente lento)