假如有足够长的电线连接地球和月球,在月球上装一个灯泡,在地球上打开开关,灯泡多久才亮?
这取决于电场的建立速度以及地球月球之间的距离,但绝对不可能地球端一按开关,月球端上的电灯就立刻亮起来。
如果按照地月平均距离38万公里来算,灯泡最快也要在1.27秒后才能亮。
首先,灯泡绝对不会立即亮起来,这一点很好理解,因为信息的传递速度不能超过光速,否则相对论就失效了;其次关于电线中电流的速度,很多人会说电流是由电子的定向移动形成的,而电子的移动速度非常慢,那不就意味着电流的速度慢吗?
实际上,关于电子的速度并没有说错,确实是非常慢(准确来说,应当称为漂移速度),但关键问题不在电子而在引起电子定向移动的原因,那就是电场,它的建立传播速度就是光速。
打个比方,按下开关前,电子们所处的位置毫无规律可言,而当按下开关后,就如士兵们听到号令声一样,随即排起了整齐的队伍,而这个队伍的建立速度就好比于电流的传播速度,很显然这里的号令声就是电场,而电场的建立传播也是有速度的,就是光速。
所以说,如果再地月两端通上电线,地球断按下开关,那么月球上的灯泡,将至少在1.27秒亮起,当然啦,这种方案应该是不具有实际操作性的,因为地月之间存在相对移动,而且谁会想到要拉一条电线通道月球呢?
直接在月球发电不是更好。
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