一个三十公里直径的轮，加速到3000转，它的速度能达到光速吗？
一个转盘绕着中心的轴转动，转盘上距离转轴越远的点，运动时的线速度就越大。有很多人思考过这样的问题：一个半径很大的转轮，转速逐渐增大，边缘上点的线速度会不会超过光速？
如果直接用数学计算，转盘的转速增大到一定程度就能够使边缘上点的线速度达到光速。然而，物理规律决定了这种情况永远不可能发生。
转盘是由原子、分子等组成的，原子分子间依靠分子力结合在一起。转盘转动时，转盘上的物质做圆周运动需要的向心力就是由分子力来提供，转盘的转速增大所需的向心力也会增大。如果分子力不足以提供向心力，转盘就会分崩离析。
如果用理想的材料绝对刚体来制作这种转盘呢？这时候虽然转盘不会瓦解，但同样边缘上点的线速度也不会达到光速。爱因斯坦的相对论给出了质量与速度的关系，物体的质量会随速度的增大而增大，当速度趋近于光速时物体的质量会趋近于无穷大。圆盘转速非常高时，圆盘的质量就会非常大，如果圆盘边缘上点的线速度达到了光速，就意味着圆盘的质量或者转动惯量达到了无穷大。这需要为圆盘提供无穷大的能量，显然这也是不可能做到的。
物质的运动速度不能超过光速，这是爱因斯坦的相对论给出的结论。相对论诞生100多年来，经历了无数次的检验，也早已在多方面有所应用。在宇宙中有很多大小天体，体积大的天体相对于一个大的转盘，体积小的天体相对于小的转盘。通过观察可以发现，不论是大的天体还是小的天体，它们转动时边缘上点的线速度都没有超过光速。如果真的发现了物质的运动速度超过了光速，那么相对论就要改写了。
首先，如果轮子转速达到每秒3185转，轮子边沿的线速度早就超过光速了，加速能量不是问题，用核能持续加速就达到了，假设是铝金属轮子，厚度0.01米，直径30000米，密度2700kg/m3，它的质量是28574000000kg,根据F=ma,当a=1000m/s*s时，则F=28574000000kg*1000=2.8574E13kg,这么大的力核能实现起来不难，要加速到光速，持续加速833.334小时就超过光速了！第二，问题不在能量和速度能不能达到，而是铝原子之间的结合力是否能抗住离心力的撕扯，现实情况是：当速度达到某个数值但未达到光速前，这个轮子早已变成铝原子飞出去了，即便你是核能驱动，也没有受力点可以继续加速轮子！严重的话，铝轮子直接变成质子、中子、电子四处飞散，轮子早就消失了。所以，不是物体能不能加速到光速的问题，而是物体能不能存在的问题，爱因斯坦的错误就在忽视了这个本质，而错误的断定速度越大质量增加越大，才不能加速物体到光速。
这个问题本身就是无聊的问题，只能当作是无聊的时候几个朋友聊一些无聊的事罢了。曾和朋友在无聊的时候也聊过类似的问题，如：一根家用水管从地球上到月球上，水管里装满水，这些水能不能淹一个村镇？
即然是无聊的问题，那就无聊的来回答，只当是消磨时间吧。首先排除掉能不能实现，需要的动力如何，我们只从理论数字上来无聊的分析一下它的速度。
一、直径30公里的轮，它的周长是多少？
30公里=30000米，周长就是30000*3.14=94200米。
二、轮子转一圈，位于周长上的一个点运行的距离
94200米
三、加速到3000转，位于周长的一个点运行的距离
94200*3000=282600000米
四、位于轮子周长中的一个点在轮子每分3000转的速度下运行一个周期的速度
282600000/60秒=4710000米每秒
五、光的速度
300000000米每秒
六、比较
4710000米/秒小于300000000米
结论：当这样一个轮子加速到3000转每分时，位于它周长上的某个点的运行速度离光速还是差很多。
单从数字上，是不能超过的，实际上更不可能实现的，这样一个大的轮子，造出来就不是一般的工程，估计比长城贴磁砖的工程还要大好多好多。其次，要想让轮子运转起来，动力估计目前是无法解决的。三是如果能运转的话，这样直径的轮子，这样的速度，按现有的材料来选，基本上会被外向力给甩的支零破碎。
无聊的事，无聊的答，消除无聊的时光。
首先，如果按照问题中的描述，即使每秒能达到3000转，纯数学上的计算也达不到光速（计算并不难）。但我想问题想表达的应该是：一个直径很大的轮子，转动速度非常快，轮子边缘的速度能达到光速吗？
纯数学分析，肯定可以达到，只要直径足够大，速度足够快，就可以轻松达到。比如直径一光年的轮子，每秒转动一圈，就远超光速了。但问题是，数学只是人们了解世界的工具而已，数学并不等同于现实和物理，数学上成立的，现实中可能就不成立。
而问题中的假设其实与“让一个物体一直加速，最终能否达到光速？”这种问题本质上是一样的。如果你真的能让物体一直加速，当然能达到光速，但问题是你能做得到吗？
相对论表明，速度越大，相对质量就越大，对于轮子边缘部分来说，随着速度越来越高，当接近光速时，质增效应就会越来越明显，意味着需要更大的力才能让其继续加速，要想达到光速，需要无穷多的能量才可以做到，这显然是不可能的。
同时，轮子速度越来越快，离心力也越来越大，当分子之间的作用力不足以抵消轮子边缘的离心力时，轮子就会分崩离析。
所以，莫要用各种不现实的假设试图推翻相对论中的“光速限制”。事实上，相对论本身就是建立在“光速不变原理”基础上的，包括时间膨胀，尺缩效应，质增效应等都可以通过这个原理推导出来。我们没必要质疑相对论，如果非要质疑，也应该质疑“光速不变原理”，这个原理本身也时一个假设，你完全可以不相信这个假设，自己做出其他的假设，前提是如何让别人相信你！
一个三十公里直径的齿轮，半径是15公里，加速到3000转，首先你没有说明3000转是每分钟还是每小时，每小时肯定不行，估计你假设的应该是分钟，那么姑且按照每分钟3000转来算，它的齿轮边缘线速度能够达到光速吗？
V（线速度）=2πrn=2*π*15000*50=4712389m/s，折合4712.4km/s，这个速度与光速的三十万公里每秒相差甚远，所以它的最外层还没有达到光速。
如果题主想说的是每秒钟3000转的话，那么得到的结果就是282743339m/s，折合成就是282743km/s，距离光速的300000km/s还是差那么一些。
所以无论你怎么转，都还没有达到光速。
如果这样单纯的计算肯定不能满足题主的意愿，题主是想问，如果我转的足够快，每秒钟1万转，那么边缘的速度肯定超光速了啊，题主可能想借此来反对光速不可逾越的定律。
但事实这样能行吗？
如果想要完成题主的构想，需要假设如下条件：
你有足够的能量可以完成这样的加速过程、你能够找到如此结实的齿轮，但事实是，这两个条件你无论如何都满足不了，因此，你的这个思想实验不存在于现实中，对于现实是没有意义的。
它不能够作为质疑科学理论的依据，即便它在你的脑海中设想是超光速的，但也没有任何的意义，因为它纯粹的就只是空想罢了。
对此你有什么看法呢？欢迎在下方留言探讨。我是科幻船坞，感谢大家的阅读与关注
本文图片来自于网络，侵删
V=30π?3000公里/秒=282,743.334公里/秒
光速是变量，再转快点，超某个光速没问题。就是轮子的材料扛不住。
说光速不变，299,792.458km/s是宇宙最大速度，是人类认知上犯下的低级错误。
以目前的科学技术水平，一个三十公里直径的轮，加速到3000转，它的速度还不能达到光速。
问题中的转速3000转不明确，是3000转/分，还是3000转/秒，还是其他，应该明确。
在数学模型中，可以根据轮的直径及转速，计算出轮的边缘线速度能否达到光速。也可以根据轮的直径及轮边缘的线速度达到光速时，轮盘所需的转速。这个用高中数学和物理知识就可以计算出来的。
在现实中，很难做到，有2个方面的问题。
第一个问题是动力驱动问题，30公里直径的轮子的质量应该很大，达到光速所要求的轮子转速很高，那么驱动功率也会很大。目前，还没有这么大功率的驱动装置。
第二个问题是材料问题，用什么材料做轮子。在地球上已知的可用的材料中，不管选哪一种，在达到光速时，其离心力足以把材料分崩离析。
当然，还有其他很多辅助装置，也不一定能做得出。
不过，随着历史的进程，物理理论和材料科学的不断发展，也许有一天会做到，甚至它的速度会超过光速。
一个三十公里直径的轮，加速到3000转，它的速度能达到光速吗？
一个足够大的轮子，以足够的转速，边缘是否能达到光速？其实这就是超光速实验另一个版本，似乎听起来有那么一种超光速的意思，下面简单讨论下这想法能实现不？
一、足够大的轮子是多大？足够快的转速是多快？
三十千米，每秒三千转，听上去好像不难实现哈，那么来计算下这个边缘的线速度超过光速了吗？
v=πdn=π×30×3000=282743.34千米/秒
即：28.27万千米/秒
看起来这并没有超过光速，因为光速为：299792.458千米/秒，还差那么一点，不过只要再加几转就可以了嘛！
n=3180.9转/秒
这个速度下就已经超过光速了，那么事实能超过光速吗？
二、阻止物体运动速度超过光速的几个因素
暂时先不考虑各种机构难度，仅从理论上来做个简单分析
1、高速转动的“离心力”会导致结构崩溃
我们能在现实世界中找到的的材料都是原子组成的，中间结合的就是电磁力，当转速无限加大时首先边缘处会受到“离心力”的困扰，当“离心力”超过物体结构强度极限时，这个转盘的结构就会崩溃，从圆盘的分裂的切线方向带着线速度的动能撞击一切碰到的物体！当然我们也可以选择理想的刚体来制造这个圆盘，因为从理论上来看，刚体可以避免这个状况的发生，但却会有另一个强大的拦路虎阻碍在我们面前！
2、质增效应会导致结构根本无法在继续加速
质增效应并不只是停留在公式中而已，在加速器中司空见惯！为什么我们没法在现实中简单的测量出质增效应？只是因为我们的速度实在不足以达到测量设备的精度，因此质增效应尽管经常听说，却难以在生活中体现！
但事实上这个结果在转速越来越高时候即会逐渐体现出来！特别是在90%光速以后，曲线几乎直线上升，也就是说到了此时，质增效应将会数倍数十倍甚至数百倍的上升！那么很明显当负载成倍上升时它的能量输入也必须同比增加，否则这个系统仅仅在克服摩擦力等机械损耗做功，只能维持当前速度而不能再增加转速！质增效应在更接近光速时会无限上升，但我们输入的能量却是有限的，因此在这个有限能量与无限质量的较量中，总会维持在一个有限的速度，而这个速度能逼近光速的极限，就取决于我们舍得多少能量，但请不要异想天开的认为就能超过光速，因为这样的理论都还没有诞生！
而事实上整个结构重量、承载机构以及变速与扭矩输出机构等都是一个不可能完成的任务，但这就像永动机一样，似乎会考虑各种方式来突破能量守恒定律，不过很明显这一切欧式徒劳的！
不过如果像《石油咽喉保卫战》中的中岳岛号，利用大直径的飞轮蓄能+电磁弹射来发射炮弹或者导弹，这倒确实可以考虑一下，低成本的全球打击武器，你值得拥有！
本题的意义很好。因为速度的问题引起了材料的追求。但我想，不可能有这样的材料扛得住这样气流的撕扯。。除非用场的护盾方法（对于这种护盾，我也是大胆猜想）。但愿能有场的护盾。谬论多多，敬请网友们批驳！
很多人做思想实验的时候，一点都没考虑到物理特性。一个直径30公里的轮，已经不是能不能达到光速的问题了，而是他能不能建起来，他能不能建成功的问题。就目前现有的人类已知的或者预测的未来的材料，没有一个材料能借出这么大的轮，在有重力的情况下。在没有重力的情况下倒是能借出来，但是要让一个直径30公里轮转动施加的力将是无比巨大的，无论这个力施加到哪个部位，这个部位都将瞬间解体，因为没有任何材料能够承受这么强大的力。
没给单位时间啊？是一年3000转吗？一年3000转都是快的，大约合每天8转，三十公里直径，一百来公里的周长，假设一辆汽车沿着圆周跑圈，一天8圈二十四小时的跑，相当于三个小时一圈，平均三十多迈的速度，看着不算快，可是如果汽车停着，而是路面旋转，把北京市五环内这么大面积的盘子转成这个速度得需要多大的动力，何况这离你那个达到光速的目标还相去甚远。想都不要想啦。