愛因斯坦提出的《相對論》中，有一個核心思想被稱為“光速不可超越”，這可以簡單地描述為：任何具有靜質量的物體都不可能達到或超過光速，除此之外，任何信息的傳遞速度也不能超過光速（注：本文中的光速是指真空中的光速，為方便描述，我們將其簡稱為光速，請注意區(qū)分）。

雖然該理論早已得到了科學界的認同，但不少人仍然對此感到難以接受，并提出了各式各樣的思想實驗，試圖說明至少在“信息的傳遞速度”這方面，超光速應該是可以實現(xiàn)的，例如有人就提出了這樣一個思想實驗：一根30萬公里長的繩子，能否實現(xiàn)超光速？

這個思想實驗的思路大概是這樣的，在日常生活中，假如甲和乙兩個人各自拉著繩子的兩端，那甲拉一下繩子，乙瞬間就感覺得到，所以如果甲和乙事先商量好拉繩子的各種細節(jié)（例如頻率、力度等等）分別代表什么，那他們就可以通過繩子來傳遞信息。

現(xiàn)在將甲和乙拉著的繩子的長度設為30公里，而光速大概是每秒30萬公里，也就是說，以光速前進，跑完30公里就需要1秒的時間，而由于甲拉一下繩子，乙瞬間就感覺得到，因此在這種情況下，就有可能實現(xiàn)以超光速傳遞信息。

可以看到，在這個思想實驗中，想要實現(xiàn)超光速的關鍵點在于：甲拉繩子所產生的力會瞬間傳遞到繩子的另一端，進而被乙感覺到。那實際情況是否真是這樣呢？很遺憾，答案是否定的。

繩子可以認為是一種固體，從微觀層面來看，它其實是大量的原子構成的，也就是說，在繩子的內部，原子和原子之間通過彼此間的相互作用，以特定的方式排列并緊密地結合在一起。在這種情況下，甲拉繩子所產生的力其實并不會瞬間作用到構成繩子的所有原子，而是有一個傳遞的過程。

我們可以將這個過程簡單地理解為，在甲拉了一下繩子之后，其產生的力會首先作用于離他這一端的最近的“第一層”原子，這些原子在受力之后會發(fā)生位移，進而帶動更遠的“第二層”原子，而“第二層”的原子在發(fā)生位移之后，又會去帶動更遠的“第三層”原子……并如此“層層傳遞”，直到力傳遞到乙的那一端。

（↑機械波在介質中傳播的簡化模型）

由此可見，甲拉繩子所產生的力，在繩子的內部其實是以機械波的形式傳遞的，從理論上來講，機械波在介質中的傳播速度（v）與介質的彈性模量（K）和介質的密度（ρ）密切相關，可以用一個簡單的公式“v = √（K/ρ）”來進行計算。

這里我們不妨假設這個思想實驗中的繩子是鋼絲繩，已知鋼的密度大約為每立方米7.85 x 10^3千克，鋼絲繩的彈性模量可以取值為200GPa，將其代入公式可得，在鋼絲繩的內部，機械波的傳播速度大約為每秒5公里。

在日常生活中，我們用的繩子一般都不會超過50米，也就是說，假設有一根50米的鋼絲繩，甲拉一下繩子，那么乙在大約0.01秒之后就會感覺到，由于這么短的延遲時間，我們人類是很難察覺到的，因此通常我們都會認為這是瞬間感覺到的。

但對于一根30萬公里長的繩子而言，情況就完全不一樣了，簡單計算一下可知，如果這根繩子是鋼絲繩的話，那在甲拉了繩子之后，乙就需要大約1000分鐘的時間才能感覺到，很明顯，如此長的延遲時間，根本就算不上“瞬間感覺到”。

盡管繩子材質的不同會造成機械波的傳播速度出現(xiàn)差異，但也差不了太多（相對于光速來講），就算是目前被認為可以用來做繩子最佳材料——碳納米管，其彈性模量和密度可以達到1TPa和每立方米2.1 x 10^3千克，機械波在其中的傳播速度也只有大約每秒690公里，這仍然遠遠地低于光速，就更不用談去實現(xiàn)超光速了。

（↑碳納米管）

看到這里可能有人會問了，如果用一種彈性模量無限大的材料來做繩子，是不是就可以實現(xiàn)以超光速傳遞信息了呢？從理論上來講，確實是這樣的，但實際上，彈性模量無限大的材料其實就是“絕對剛體”，而我們都知道，至少在我們所知的宇宙中，“絕對剛體”是不可能存在的。