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相对论的两个基本原理讨论不少了，实验方案也不少，只是个资金的问题， 一旦有所进展，受到重视，有了资金，再回过头来用实验检验相对论也不迟呀？ |
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相对论的两个基本原理讨论不少了，实验方案也不少，只是个资金的问题， 一旦有所进展，受到重视，有了资金，再回过头来用实验检验相对论也不迟呀？ |
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我看重的只是导体内的超光速实验，“两个基本原理”在我的第一篇论文中已经被彻底否定，第二篇论文将彻底否定广相，现在根本没时间也没必要再考虑光速漂移实验问题，原有的实验和应用技术对“光速不变”的否定已经铁证如山！
按照我的第一篇论文的观点，非光速以太漂移的超光速现象是肯定存在的，其前提条件就是减小以太密度分布，这在我的论文中公式(2)(从电磁波的量子色散理论中引入的)已有明确的表述，现在看来只有在“屏蔽电场”的导体内部才有可能通过高压电场来减小以太密度，从而实现超光速信号传递。 我的整体思路是要建立一套完整的引力场以太理论，也许将有可能再在这个基础上完成“反引力”装置，只是我的时间与精力十分有限，能走到哪一步我也不作过高的指望。 ※※※※※※ 相对论一派胡言 物理界混淆是非 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真 |
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对【3楼】说： 英雄所见略同，你原来提出的引力场“以太旋涡”观与历史上笛卡尔的"以太旋涡"，别以为我的"以太漂移"否定了你的"以太旋涡"，我现正想用以太密度分布规律来解决笛卡尔"以太旋涡"导致的牛顿引力本质问题，希望你沿这个思路去完成你的"以太旋涡"理论。 ※※※※※※ 相对论一派胡言 物理界混淆是非 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真 |
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是呀，都是要试图证明以太的存在，
不过总要寻找最容易证明的方法？ 目前的回旋电子辐射（同步辐射）的发光理论是以经典的迈克思维电磁理论作基础的， 即所谓的电子速度方向改变引发的电磁辐射，并不需要什么“绕核电子跃迁”的概念， 那么是否有人用同样的方法来研究固体、液体、气体（高压）的发光理论呢（都是连续光谱）？ 至于稀薄气体产生的间断光谱可以单独研究，比如注意到此处主要是以电子的逃逸与俘获为主， 而回旋辐射主要出现在电子回旋运动时， 比如抓把盐撒在火里，就出现了钠的特征谱线---黄色火焰， 假设钠的外层绕核电子最大线速度v对应的刚好是黄色的回旋辐射呢？ 当温度再升高时，绕核电子已经逃逸了，也就不会出现绿色或兰色的辐射了？ （除非是高压下的食盐燃烧，可能会随着温度的不同出现光谱的连续变化） 总之，如果我们能控制电子的绕核运动速度，估计就应该得到不同频率的回旋辐射， 这种类比可能是一个很有意义的事， |
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对呀，波尔时代留下了不少迷题， 比如黑体辐射的量子性和电子束衍射带来的“波粒二象性问题”， 我最近总在想这个电子束衍射或许也与回旋辐射有关呢， 都知道现在的“自由电子激光器”就是利用震荡磁场使得电子往复震荡前行， 这也属于回旋辐射的范畴，即电子运动方向改变引起的辐射， 那么当电子与窄缝边缘碰撞后，运动方向改变，不也同样会产生这种“回旋辐射”吗？ 总之估计控制电子落点的不是上帝之手，而是光波的干涉， 即是由于空间内以太光波干涉决定的电子落点有规律的分布？ 如果一定要用光子说的话，就是光子的空间疏密决定了电子的疏密， 现在用激光与电子束相互作用的实验已经不少了， 以后或许可以用干涉激光束来控制电子按干涉条纹来分布？ （另一方面看，激光已经可以控制比电子大很多的原子运动了---激光制冷） 一般书上是这样叙述的： “物质波的实验验证： 在提出物质波假设时，德布罗意并没有任何直接的实验证据。1927年，美国贝尔实验室的物理学家戴维逊（Divisson ）和革末(Germer)，研究了电子在普通镍靶上的散射。由于一次意外事故， 镍靶被氧化。在将氧化物还原时，他们将多晶的镍处理成几个大的单晶。再进行电子散射时，竟观测到和X射线衍射相类似的图像。X射线衍射图像的发现是X射线具有波动性的有力证明，电子散射时也发现了类似的图像，这就证明了电子具有波动性。同年，英国物理学家G.P.汤姆逊完成了电子束穿过多晶薄膜的衍射实验，也得到了和X射线衍射图像极其相似的照片。这两个著名的实验得出的电子的物质波波长和德布罗意公式计算的结果相符合，使德布罗意的假设得到了强有力的支持。除电子外，物理学家还陆续用实验证实中子、质子乃至原子、分子等等微观粒子都具有波动性。” 再就是早就发现的电子束撞击金属后总会产生X射线， 估计这也是“回旋辐射”---电子运动方向改变引起的辐射， 总之电子衍射总是与X射线形影不离？ 而可能正是电子与原子碰撞后产生的“回旋辐射”形成的空间衍射分布 导引了电子的屏幕落点具有了类似的分布规律？ 这些还只是不成熟的猜测，有待进一步的审慎分析、验证， 不过更有意思的可能还是“回旋辐射”与原子发光机理的类比， 波尔当年由于显微镜对观察原子结构无能为力，才用了望远镜---星球模型， 可惜太阳系内星球产生的“回旋辐射”极其微弱，很难类比下去了， 现在有了回旋加速器，产生了“回旋辐射”，为什么不很好的加以利用呢？ 再说几个简单的例子，记得多年前在学校做实验时用到氢灯， 刚接通电源时（温度不高），氢灯发出的是黄红色的光，并不是兰光， 随着时间的增加，最后才变成的兰色， （而高压氢气发出的居然是连续光谱，有论文资料）， 还有就是常见的路灯也是如此，在“预热”期间，颜色也是偏红， 一般物体只要有温度，总是会辐射出红外线的，当环境温度不断升高， 就应该会如同回旋加速器中的电子团那样，发出不同频率的“回旋辐射”， 可现在观察原子的光谱并不是逐渐改变环境条件， 而是一般总在原子燃烧时来观察光谱，此时一定伴随着电子的逃逸， 而不同原子的各层电子逃逸速度v就成了一个很特别的指标， 于是就得到了各种原子的特征间断谱线？ |
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晶体的X射线的"衍射"实质上是规则间隔亚光子群流通过晶体后群受到晶体原子力作用后密集度重新调整的结果,如果普郎克常数是单个亚光子动能的4倍,那么,亚光子密集愈大,光子的频率愈高. 我认为“回旋辐射”就是亚光子群流,而不是以太旋涡."波动性"实质是群间隔和密集度的反映,而群本身就是粒子流,就有了粒子性.所以,我不赞成往以太方向考虑问题,如果那样,以太粒子需要超光速运行,亚光子群流相对于发射(反射)源不存在超光速! 另外,美国今年3、4月在卫星上要做迈莫实验，可能对以太是否存在作出一个有力的判别。应该是干涉条纹移动继续为零，就判别了以太不存在。 |
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对【7楼】说： 你所说的“回旋辐射”应该是指通常所谓“同步加速器辐射（简称同步辐射）”吧？我们知道，后者可以通过经典电动力学精确计算，这已被各种加速器上的大量实验反复证明。计算结果显示，辐射功率与电子能量的4次方成正比。所以只当在目前的高能电子储存环的能区，辐射才是明显的；在传统的电子衍射实验能区，由于“电子运动方向改变引起的辐射”其强度太弱，不可能产生可观测效应。 |
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先做一点解释，这里所说的不是以太旋涡，而是以太冲击波，
如同子弹引起的空气冲击波那样，这里是电子引起的以太冲击波， 另外普通的空气就可以传播声波，那么这些空气是否是超声速的呢？ 如果是，那么这种波介质的超波速也很平常？不是件难事？ 美国人愿意做这个实验至少说明他们开始对“运动电磁学”有兴趣了，是个好消息， （其实他们早就有兴趣了，比如那个U2背景辐射实验） 这只是一个开始，不会因为几次实验的成与败而改变发展趋势的？ （还有卫星原子钟方向性的实验不知结果怎样了？） 余老师说的不错，我说的回旋辐射也包括“同步辐射”， 不过我想应该有个更具有概括力的词，比如叫“扰动辐射”？ （电子运动方向改变引起的辐射，或者更进一步的：波介质被扰动引起的辐射） 其实任何物体对波介质的任何扰动都可以产生这种波的辐射， 比如物体的往返运动产生一般常见的声波，而直线和圆周运动会产生冲击声波， 其实微波炉里的磁控管就是利用的“回旋辐射”，没错吧？ 既然回旋辐射可以通过经典电动力学精确计算， 那为什么不能估算一下绕核电子发出的回旋辐射呢？强度是多少？频率是多少？ 也许现在还难以估计出融化的金属在各种色温下，其绕核电子的线速度v？ 我想一旦他们能够估算出这个v，也一样可以估算出每个原子的辐射功率和频率？ 尽管如此，这个“案子”还是有不少可查的蛛丝马迹， 比如： 1、在波尔时代，传统电子衍射实验的电子束已经足以在与致密物质碰撞后产生X射线， 这应该算是“可观测效应”了吧？ 2、电子束的透射、反射衍射规律与X光的完全一样， 也遵循布喇格公式：2dsinθ＝λ， 3、烧瓷和冶炼工可以凭肉眼观察炉内物体的颜色来准确的判断温度， 而绕核电子的线速度v显然是应该随温度T递增的， 回旋辐射的特点就是：辐射频率f（颜色）随v有规律的递增， 4、不规则排列的原子（如气体）发出的激光都是非偏振的， 而有规则排列的原子（如晶体）发出的激光都是偏振度较高的， 而加速器中的回旋辐射就是100%偏振的（在回旋平面内）， 5、回旋辐射的张角很小，随着张角的微小增加，频率和强度急剧下降， 这显然符合“冲击波”的形态要求？可以对比子弹或飞机的空气冲击波研究， 6、在直线加速器中，早已明显测量到了先于电子束到达的辐射， 而且这种辐射可以是超光速的，只是现在称其为辐射的“相速度”， （估计直线电子束也会产生辐射，只是一个测量和理解的问题？） 7、对电子束的扰动越小，辐射出的“扰动辐射”频率越高， 可以想象，一般能量的电子束，其正前方的冲击波辐射频率就可以达到X光了？ 所以在一般电子束与致密物质碰撞、反射后就会出现X光？ 8、光与电子的相互作用实验才刚刚起步，其中的规律还有待进一步的发现？ 比如空间干涉光与电子的相互作用问题， 是否会出现电子空间轨迹或落点的有规律相同分布呢？ 进一步的线索和案情分析还有待更细致、审慎的考察， （但愿不是捕风捉影，也不能严刑拷打，但可以配备一个烟斗，呵呵） 这显然是个跨学科的中间地带，不容易，但似乎很有意思， 不亚于今后可能很时髦的、需要一定资金的“运动电磁学”？ |
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既然“回旋辐射”辐射功率与电子能量的4次方成正比，那就与普朗克黑体辐射公式完全类同了，不知是否具有一系列的特佂普线？其实普朗克黑体辐射公式的量子解释是画蛇添足，它只服从随机的统计规律，量子力学也只是统计规律的一种表观现象！ ※※※※※※ 相对论一派胡言 物理界混淆是非 时空物绝对独立 “倒相者”返璞归真 |
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这个联想很有意思，是有一比，只是总辐射能E还要对普朗克黑体辐射公式做积分？
结果就是波尔兹曼定律： E=σT^4 即：单位面积在单位时间内的总辐射能（总辐出度）E与温度T的4次方成正比， （σ是波尔兹曼恒量=5.672*10^-8） 这实际是一个辐射功率，因为是单位时间内的辐射能， 这里还需要有一个假设：温度T与绕核电子的能量Eo成正比， 这个就暂时难一点了？这个Eo怎么测量呢？ 我们现在定义的温度是“分子的平均动能”， 暂时还难以用绕核电子的平均动能来定义温度？ 目前只能根据热胀冷缩现象定性的知道温度越高，绕核电子线速度v越高， 电子回转半径R越大，原子体积也就越大， 电子作圆周运动时，它每圈辐射的能量为： U＝( 8.85×10^-32 ) Eo^4/R 如果有N个电子在储存环中作回旋运动，回旋频率为f，则总的辐射功率为： P＝f*N*U = ( 8.85×10^-32 ) f*N*Eo^4 /R 虽然绕核电子的能量Eo不是很高，但R很小，f可能差不多（也是微波段）， 只是这个N不太好估算、类比，因为加速器内运行的实际是电子团， 不过还是可以先定性的分析一下， 如果假设电子能量Eo=kT，（k是比例常数） 代入后得： P＝f*N*U = ( 8.85×10^-32 ) f*N*(kT)^4 /R 即： P＝[8.85×10^-32 f*N*k^4 /R] T^4 对比波尔兹曼定律：E=σT^4 或许在黑体辐射中存在如下的近似： 波尔兹曼恒量σ≈ 8.85×10^-32 f*N*k^4 /R ≈ 5.672*10^-8 原子的平均半径为R=10^-10米数量级，f、N、k暂时难以确定， 只知道当温度T增加时，绕核电子线速度v增加，于是半径R增加，圆频率f增加， 于是f/R的变化也就不大了？其余N与k显然是常数了， |
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同步辐射没有使用“单色辐出度”的概念，而是用的“单色光通量”的概念， 而且回旋加速器中没有温度T的概念，只有总能量E和波长λ这两个参量， 形式显得挺复杂，参见下面的摘录： ---------------------------------- 金玉明编著 , 《电子储存环物理》 , 中国科学技术大学出版社 , 1994年03月第1版 , 第7页 同步辐射的光谱是连续谱，它的强度是波长λ的函数，可用下式计算： N（λ）＝（7．86×10^11）（J E^7/R^2）λ（λc/λ）^3 ∫K（η）dη 式中的N(λ)为光通量，它是沿电子轨道的切线方向1毫弧度的水平角中， 在1埃(1埃＝0.1nm)的范围内，每秒发射的波长为λ的光子数， J为储存环中的循环电流； E为电子的总能量； R为发射点的电子轨道的曲率半径； λc为特征波长； K（η）为第二类分数阶的修正贝塞耳函数。 特征波长λc是由电子的能量和电子轨道的曲率半径决定的，它被定义为： λc= （4π/3）Rγ^-3 式中的γ为电子的相对能量，γ=E/moC^2，E为总能量，moC^2为电子的静止能量。 ---------------------------------- 也许以后会有人发现如果把Eo=kT引入，可以简化得到近似于“普郎克公式”的形式？ 不管怎么说，两者的积分具有极其相似的形式，一个与Eo^4成正比，一个与T^4成正比， 另外目前还没有找到光通量N（λ）曲线，只有光谱亮度曲线： http://www.nsrl.ustc.edu.cn/cn/about_nsrl/1intro.html 光谱亮度可由光谱通量计算得到，总之这个问题稍微复杂一点了，慢慢收集资料吧， |
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可以对比黑体的频谱亮度随波长的变化关系曲线图： 另外，还可以看看X光管产生的轫致辐射连续谱线图（辐射功率与波长的函数曲线图）：
这种X光管是伦琴当年用万伏高压加速电子撞击阳极产生的， |
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这个案子又有新进展，关键在于如下两个对应类比： |
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敬请yanghx 先生帮忙。
您向中国科技论文在线（ www.paper.edu.cn> 删除回复转发这是垃圾邮件移动... 现在我已经根据要求，作了“认真进行数据处理、文献应该再多引用一些”的工作，但由于英文功底不好，希望yanghx 先生帮忙把下中文翻译成英文，万分感谢！！
福建省连城宣和街64号 《内容提要》 本文把光速不变原理减弱为回路光速不变假说，相对性原理减弱为非对称假说，奇怪的是，非对称理论也可以逻辑自洽地建立起来，不仅与当前其它科学概念有着协调性以及与实验结果的一致性，而且还有更多的预言。虽然非对称理论更具有普遍性，但是相对论作为非对称理论的一种特例，在它自己的适用范围内还继续发挥作用。 |
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呵呵，吴兄可别拿我开心哈，我的英文是出了名的差，英译汉还能凑合，汉翻英可真不灵，
不过有个玩笑提醒你，可别修改错了，把牙拔了，谁知道“导演”怎么想的？呵呵，开玩笑， 有个问题想提醒一下，你说“本文把光速不变原理减弱为回路光速不变假说”， 应该是针对回路的直线运动而言的吧？而且可能还要进一步减弱为：回路平均光速不变？ 其实这种减弱估计他们也难以接受， |
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回路光速不变假说:
在任何惯性参考系中，沿真空中任一闭合路径传播的光信号的回路平均光速都等于常数c，与光源的运动和空间的方位无关。 确是称“回路平均光速不变假说”更完整。 不知网上谁英文较好，请求帮助 |
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另，我还有一个数学问题向杨先生求助：
从回路光速不变假说和非对称假说出发，我得到了需要的微分方程：
dγ= d(γv)(v+v0) （1）
式中v为质点相对于地面参考系矢量速度，v0为绝对参考系相对于地面参考系矢量速度（常矢）。 式（1）的物理学意义是清楚的，比如，当v0≡0时，
γ=1/(1-v2/c2)1/2 γ就是相对论的效应因子，且质点的上限速度为就是光速c。这就上说，式（1）告诉我们：在不同的方向有着不同的上限速度，这个上限速度就是该方程的光速。 当C＞＞v0或是C＞＞v 时，
我们可以忽略“空间的不平坦”所造成的影响，即v和v0可以近似地按欧氏几学法则叠加，并考虑初始条件从而求出近似的解。则微分方程（1）式的近似解为：
γ≈1+ v2/2c2 +vv0/c2 （2）
在高能粒子实验中，γ≈1+ v2/2c2；在同地对钟实验中，环路积分后为v2/2c2等，这些与相对论在实验精度内预言值是一致的。在横向多普勒实验中，“以太飘移”的一级效应恰好为“vv0/c2”抵消，与相对论的计算一样，等。
现在求助的是，求微分方程
dγ= d(γv)(v+v0)
质点的上限速度？
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| 吴兄对不起，这个问题好象不太容易，对我来说难了点，呵， |
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需要修正两个地方： 1、光对谱线的影响（谱线在微波下产生的微小位移）已经有人研究过了， 就是所谓的“兰姆位移”（也称做“辐射修正”）， 很遗憾，还不能称其为“土豆效应”，呵，看来是求成心切, 到此，对绕核电子逃逸后的微扰直线运动时发出的线状谱， 由于外界的横向扰动改变谱线的三种方法（磁、电、电磁波）都已经有人发现了， 而且这三个实验---三个人都因此获得了诺贝尔奖， 遗憾的是在自由电子激光器中得到应用的磁摆、静电摆、强光摆都还与诺贝尔无缘， 如果有人能最终证明原子光谱的三个效应与自由电子激光器的三种摆之间的联系， (部分揭示了其内在原因，同时促进了两个学科的发展) 是不是应该同时拿三个诺贝尔奖呢？呵呵， 从一般的塞曼对称分裂情况看，很可能与绕核原子在逃逸前出现的绕核"轨道摄动"有关， 再就是可以从“三个效应”中存在的偏振现象与自由电子激光加以对比， 可能从中会再次发现惊人的相似之处？ 而且： “斯塔克效应对玻尔的原子理论起了一定的验证作用。1914年玻尔在卢瑟福的启示下， 对斯塔克效应作了理论分析，他把斯塔克效应看成是外电场改变了电子在自由原子中 的轨道引起的现象，从自己的原子模型出发，推出了氢谱线电致分裂的最大频率位移。 但是计算结果与实际测量分歧甚大。瓦伯（E.Warburg）则在玻尔的频率公式上加一修正项， 这一修正项相当于电子恢复到原有轨道所需作的功，加了修正项之后就可以满意地解释斯塔克效应。 而索末菲的相对论性原子理论则更为理想，...” 2、对拉曼散射中的两个高低频率振幅不对称的解释需要修正一下， 因为入射光对扰核电子的横向扰动只会引起原子本身的发光频率， （由此可知：磁、电、电磁波也会对连续光谱产生影响） “拉曼振幅不对称”可能另有原因， 比如可能是“冲击光波”（特别是X射线）在与绕核电子的正面碰撞中，损失的能量更多些？ 3、另外，又想到一条线索，就是那个能量不连续的表达式：E=hf， 思路是：如果把绕核电子辐射出的“以太冲击波能量”看作E， 那么显然：绕核电子速度v越高，“扰动辐射”的能量越高，辐射的频率f也越高， 所以这个f确实可以反映出绕核电子与以太介质粒子碰撞后的动量、动能传递规律？ 而这个h可能就与该种波介质的平均压缩势能有关？代表了一个“波密”的平均势能， 所以我一直提醒：声波的“量子化”就是要找到对应声波介质的h， 最好是研究“冲击声波”，比如用声谱仪测量近声速的螺旋桨发出的声“回旋辐射”， 看看其与电子的“回旋辐射”有怎样的相似性？ 有意思的是： 如果把上面说的螺旋桨换成两个对称的球体， 可能会发现十分接近电子回旋辐射的连续声谱， 而且在近声速直线运动物体的前方应该能观测到方向性很好的“激声”， （如果直线运动的电子团直径足够大，也应该可以发现这种方向性极好的“激光”） 如果加以横向扰动，当然也可以观察到类似“自由电子激光器”发出的较强“激声”， 估计两者对应的计算公式在形式上基本相同， 加上原子模型，这三者可能是相互借鉴、促进的关系？ |
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为了让更多的网友了解“回旋辐射”（或叫“扰动辐射”或“冲击辐射”），
转贴几段相关书籍的摘选， 从中得知有意思的是最先研究、观察到“回旋辐射”各种重要特性的并不是同步加速器学者， 而是一个搞宇宙线物理的中国人---朱洪元（留学美国）， 回旋辐射也令加速器学者回想起了被遗忘的、最先用这种辐射解释原子发光的学者---肖持， 可惜他们依然没有完全醒悟，只是认为： “虽然他的结果应用于原子这样微小的对象是不对的， 但是应用于加速器却是完全成立的．” 不过也许因为那时还没有出现“自由电子激光”---线状谱线， 而有关线状谱线的起因问题确实是让物理学者犯难的一件事， ======================================================================= 《话说现代光学》 魏凤文著, 广西教育出版社 , 1999年10月第1版 , 第26页 同步辐射与激光一样是一种非常奇异的光，但是，它的出现却与激光不同。 激光在未诞生前，几平人人都在期盼着它的降临，而当人们第一次看到同步辐射时， 却把它当做不祥的怪物，它几乎被扼杀在摇篮里。然而，就在人们想方设法把它除掉的过程中， 却意外地发现了它具有许多其他光源无法比拟的优点。当然，人们真正认识到这些忧点时， 已经是同步辐肘诞生很多年以后的事了，因此，有人把同步辐射比喻为一只丑小鸭。 其实，在同步辐射被发现前，早就有人从理论上预言过它的存在。由电磁理论可以知道， 当一个带电粒子在做加速运动时，无论它的加速度是沿着运动方向，还是垂直运动方向， 它都会辐射出电磁波来。如果这个带电粒子在做圆周运动，它的加速度恰好与运动方向垂直， 此时辐射的电磁波特沿着粒子轨道的切线方向，这就是同步辐射。之所以把它称为同步辐射， 是由于它是首次在电子问步加速器上发现的。 ======================================================== 《神奇的光：同步辐射》洗鼎昌著 , 湖南教育出版社 , 1994年08月第1版 , 第8页 电子的发现最终地使科学家弄清原子是确实存在的和有结构的， 电子是构成原子的组成部分．这样，长期以来观察到的物质在燃烧时 所发出的光有着一系列不连续的波长——即所谓光谱线一—的现象， 似乎有可能得到解释． 这个可能性也是基于在这个世纪之交的发现．在19世纪末，科学家就已经证明了， 当运动着的电子具有加速度时，它会放出电磁辐射．那么，这些光谱线是不是因为电子 在原子里沿着不同的环形轨道运行而放出来的？ 因为我们知道，圆周运动是有向心加速度的运动． 这正是英国剑桥大学的数学家肖特(G．schou)所想的。在1907年，他以数学家特有的 系统性和严谨性，详尽地计算了在氢原子中的电子沿着不同的轨道运行时所发出的光谱的性质． 他把他的研究结果写在一本名为“电磁辐射”的专著里．这本专著为他赢得1912年的剑桥大学 卓有声誉的亚当斯奖，不过他的关于氢原子光谱的成因是不对的． 几年之后丹麦的物理学家玻尔解决了这个问题，弄清楚原子是如何由电子和原子核构造成的． 玻尔正确地找出了原子光谱的原因：当在原子中的电子状态发生改变时便会放光． 在原子里的电子的状态是不连续的，因而放出的光也就不连续．用物理学家的行话来说， 这种状态的改变叫做“跃迁”．而到那时为止所有观察到的光，无论是可见光、紫外光、 或者是x光的谱线，都是这样产生的． 在玻尔的原子模型得到证实后，肖持的工作很快地便被世人遗忘， 除了教科书上偶尔提到他曾经作过的不成功的尝试之外． 等到物理学家重新记起他的研究结果，已经是半个多世纪以后的事了． 这和同步辐射的发现的故事有关，我们在下面还将要讲到． 虽然人们忘记了肖特在世纪之交所做的研究工作．但是随着物理学的发展． 人们不断地对他讨论过的问题重新发生兴趣． 我们在上一节中说过，当运动着的电子具有加速度时， 它是会发光(或者说，放出辐射)的。如果电子的速度很大， 大到和光的速度差不多，那么．它发出的光将会怎样？ 这就是20世纪的新科学——宇宙线物理学和高能物理学的研究者所感到兴趣的问题． 在加速器里，电子一面得到能量，一面沿着运动轨迹不断放光,不断失掉能量， 结果是对电子所获得的能量有所限制。1944年苏联物理学家伊凡年柯和波默朗楚克 研究了这个问题，得到在当时的技术条件下电子从加速器所能得到的最大能量为500MeV的结论， 这个结论后来随着加速器技术的发展有很大的修改，但是电子在加速器里作闭合的轨道 运动时的能量损失是必然存在的，这就引导物理学家去更详细地研究这种辐射的性质， 在当时，这种辐射被称作“磁轫致辐射”，因为无论宇宙线物理学家或是高能物理学家 感兴趣的现象都是高能带电粒子在磁场里发生的。 1946年，朱洪元正在英国曼彻斯特大学读研究生，他的导师曾提出过一个问题， 这就是宁宙射线粒子在进人大气层前，由于受到地球磁场的影响，会发出辐射， 这种辐射能否使它们在经过地球大气后，在地球表面进—步造成一个更大范围的光电辐射呢？ 朱洪元仔细地研交了这个问题，他得出了同步辐射的能谱、辐射的角分布及极化情况表达式， 然后正确地指出，这种辐射只分布在沿电子运动方向的一个极小的角度范围内，因此， 大范围的光电辐射不可能发生。1947年，朱洪元把这一结果以题为《论在磁场中的快速荷电粒子 放出的辐射》的论文发表了出来。朱洪元的结果与后来美国物理学家施温格得到的结果相同， 而施温格的结果却是在研究加速器中的电子辐射时得到的，真可谓异曲同工。朱洪元的这篇论文， 被公认为同步辐射研究的基础文献之一。 就在朱洪元完成他关于高速带电粒子在磁场中的辐射性质的研究， 而他的研究论文向未刊登出来时，在美国通用电器公司设在纽约州申纳塔底(schenecady) 郡的研究实验室里，发现了这种辐射． 在这个实验室里本来有一台能量为100Mev的电子感应加速器，原来是为了产生高能量 的x射线而建造的．当时实验室里有一位物理学家布鲁埃特(J．Blewett)，他读过波墨朗楚克的论文， 知道那里预言的辐射，所以在1944年调试这台加速器的时候便建议找寻这种辐射． 不过他不知道应当在哪个频率范围里去找寻这种辐射——这是在波墨朗楚克的论文里没有讲到的． 一个很简单的估计是，这种辐射的频率应当与电子在加速器里回转的频率或其泛频(整数倍的频率)相同． 对于这个加速器来说，电子的回转频率是50多兆赫，所以布鲁埃特用一个灵敏的探测 器去找寻频率从50至1000兆赫的辐射．这是属于射频范围的电磁辐射． 但是，无论把探测天线放在加速器的真空室外或者放在真空室内，他们什么都没有探测到． 这对布鲁埃待来说是一个很失望的结果，不过实验室里其他的工程师和科学家本来就 不相信波墨朗楚克的论文，理由是： “电子在加速器里回转，性质如直流电流，而直流电流是不会放出辐射的”． 在1945年美国的麦克米伦(E．McMman)和苏联的维克斯勒(v．veksler)分别提出 新的同步加速器的原理之后，这个实验室赶制了一台能量为70Mev的电子同步加速器 来验证这个新原理．它不是世界上第一台能量在这个范围中的加速器， 但是它和其它类似的电子加速器有一个重要的差别，就是它的真空室是透光的， 原来的目的是为了观察真空室里的电极的位置，没想到这导致了一个重大的发现． 1947年4月16日在调试这个加速器时，许多加速器部件都被调到设计的极限运行水平， 这时加速器多次出现打火现象．那时布鲁埃特已经离开了这个实验室， 领导运行的是波洛克(H．Pollock)博士．他在屏蔽辐射的水泥墙的拐角处放了一面大镜子， 让一位技工去观察到底加速器里出了什么事，技工报告说，他看见强烈的弧光， 要运行人员马上停机，因为高压打火现象往往是由于真空不好引起的， 而当时加速器的真空度很好，所以运行人员不相信那是弧光，但是他们的确从镜子里 看到那位技工所说的“弧光”，那是一个很小的、很亮的、篮白色的光斑， 是迎着电流的方向观察到的，而且光的颜色随电子的能量变化而变化， 40MeV时，光变做黄色，30MeV时，变做红色，而且很弱，20MeV时，光就再也看不见了。 还有一点是，即使把可能引起打火的高电压关掉，那种“弧光”在一段时间内依然存在。 这个发现马上激动了整个实验室，有人说是气体放电，有人说是切仑科夫辐射。 有人记起布鲁埃特当初不成功的探索，认为这就是当时要找的辐射． 不久，他们便弄清楚，这“弧光”确实就是电子在磁场里的辐射． 因为它是在一个同步加速器上首先发现的，所以得到“同步加速器辐射”的名称，简称“同步辐射”． 不过，“同步辐射”的名称得来多少有点偶然性．如果布鲁埃特有着和朱洪元一样的 对这种辐射的频率分布的了解(在他的实验条件下，频率谱的极大应当在紫外至可见光波段， 而在射频波段实际上是探测不到的)，或者那个100Mev电子感应加速器的真空室是透光的话， 那么同步辐射便会在布鲁埃特三年之前的那次找寻中改发现， 不过它会被称为“感应加速器辐射”，或者简称为“感应辐射”’而不是“同步辐射”了． 同步辐射的发现立即引起轰动．通用电器公司的董事长马上率领公司董事会的 全体成员到实验室参观这种新发现的辐射．此后，来参观的人络绎不绝，两年之中来参观 的人中仅诺贝尔奖金获得者就有6位，还有后来成为美国总统的里根． 科学家也重新记起当初肖持所做过的研究， 指出虽然他的结果应用于原子这样微小的对象是不对的， 但是应用于加速器却是完全成立的． |
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为了让更多的网友了解“回旋辐射”（或叫“扰动辐射”或“冲击辐射”），
转贴几段相关书籍的摘选， 从中得知有意思的是最先研究、观察到“回旋辐射”各种重要特性的并不是同步加速器学者， 而是一个搞宇宙线物理的中国人---朱洪元（留学美国）， 回旋辐射也令加速器学者回想起了被遗忘的、最先用这种辐射解释原子发光的学者---肖持， 可惜他们依然没有完全醒悟，只是认为： “虽然他的结果应用于原子这样微小的对象是不对的， 但是应用于加速器却是完全成立的．” 不过也许因为那时还没有出现“自由电子激光”---线状谱线， 而有关线状谱线的起因问题确实是让物理学者犯难的一件事， ======================================================================= 《话说现代光学》 魏凤文著, 广西教育出版社 , 1999年10月第1版 , 第26页 同步辐射与激光一样是一种非常奇异的光，但是，它的出现却与激光不同。 激光在未诞生前，几平人人都在期盼着它的降临，而当人们第一次看到同步辐射时， 却把它当做不祥的怪物，它几乎被扼杀在摇篮里。然而，就在人们想方设法把它除掉的过程中， 却意外地发现了它具有许多其他光源无法比拟的优点。当然，人们真正认识到这些忧点时， 已经是同步辐肘诞生很多年以后的事了，因此，有人把同步辐射比喻为一只丑小鸭。 其实，在同步辐射被发现前，早就有人从理论上预言过它的存在。由电磁理论可以知道， 当一个带电粒子在做加速运动时，无论它的加速度是沿着运动方向，还是垂直运动方向， 它都会辐射出电磁波来。如果这个带电粒子在做圆周运动，它的加速度恰好与运动方向垂直， 此时辐射的电磁波特沿着粒子轨道的切线方向，这就是同步辐射。之所以把它称为同步辐射， 是由于它是首次在电子问步加速器上发现的。 ======================================================== 《神奇的光：同步辐射》洗鼎昌著 , 湖南教育出版社 , 1994年08月第1版 , 第8页 电子的发现最终地使科学家弄清原子是确实存在的和有结构的， 电子是构成原子的组成部分．这样，长期以来观察到的物质在燃烧时 所发出的光有着一系列不连续的波长——即所谓光谱线一—的现象， 似乎有可能得到解释． 这个可能性也是基于在这个世纪之交的发现．在19世纪末，科学家就已经证明了， 当运动着的电子具有加速度时，它会放出电磁辐射．那么，这些光谱线是不是因为电子 在原子里沿着不同的环形轨道运行而放出来的？ 因为我们知道，圆周运动是有向心加速度的运动． 这正是英国剑桥大学的数学家肖特(G．schou)所想的。在1907年，他以数学家特有的 系统性和严谨性，详尽地计算了在氢原子中的电子沿着不同的轨道运行时所发出的光谱的性质． 他把他的研究结果写在一本名为“电磁辐射”的专著里．这本专著为他赢得1912年的剑桥大学 卓有声誉的亚当斯奖，不过他的关于氢原子光谱的成因是不对的． 几年之后丹麦的物理学家玻尔解决了这个问题，弄清楚原子是如何由电子和原子核构造成的． 玻尔正确地找出了原子光谱的原因：当在原子中的电子状态发生改变时便会放光． 在原子里的电子的状态是不连续的，因而放出的光也就不连续．用物理学家的行话来说， 这种状态的改变叫做“跃迁”．而到那时为止所有观察到的光，无论是可见光、紫外光、 或者是x光的谱线，都是这样产生的． 在玻尔的原子模型得到证实后，肖持的工作很快地便被世人遗忘， 除了教科书上偶尔提到他曾经作过的不成功的尝试之外． 等到物理学家重新记起他的研究结果，已经是半个多世纪以后的事了． 这和同步辐射的发现的故事有关，我们在下面还将要讲到． 虽然人们忘记了肖特在世纪之交所做的研究工作．但是随着物理学的发展． 人们不断地对他讨论过的问题重新发生兴趣． 我们在上一节中说过，当运动着的电子具有加速度时， 它是会发光(或者说，放出辐射)的。如果电子的速度很大， 大到和光的速度差不多，那么．它发出的光将会怎样？ 这就是20世纪的新科学——宇宙线物理学和高能物理学的研究者所感到兴趣的问题． 在加速器里，电子一面得到能量，一面沿着运动轨迹不断放光,不断失掉能量， 结果是对电子所获得的能量有所限制。1944年苏联物理学家伊凡年柯和波默朗楚克 研究了这个问题，得到在当时的技术条件下电子从加速器所能得到的最大能量为500MeV的结论， 这个结论后来随着加速器技术的发展有很大的修改，但是电子在加速器里作闭合的轨道 运动时的能量损失是必然存在的，这就引导物理学家去更详细地研究这种辐射的性质， 在当时，这种辐射被称作“磁轫致辐射”，因为无论宇宙线物理学家或是高能物理学家 感兴趣的现象都是高能带电粒子在磁场里发生的。 1946年，朱洪元正在英国曼彻斯特大学读研究生，他的导师曾提出过一个问题， 这就是宁宙射线粒子在进人大气层前，由于受到地球磁场的影响，会发出辐射， 这种辐射能否使它们在经过地球大气后，在地球表面进—步造成一个更大范围的光电辐射呢？ 朱洪元仔细地研交了这个问题，他得出了同步辐射的能谱、辐射的角分布及极化情况表达式， 然后正确地指出，这种辐射只分布在沿电子运动方向的一个极小的角度范围内，因此， 大范围的光电辐射不可能发生。1947年，朱洪元把这一结果以题为《论在磁场中的快速荷电粒子 放出的辐射》的论文发表了出来。朱洪元的结果与后来美国物理学家施温格得到的结果相同， 而施温格的结果却是在研究加速器中的电子辐射时得到的，真可谓异曲同工。朱洪元的这篇论文， 被公认为同步辐射研究的基础文献之一。 就在朱洪元完成他关于高速带电粒子在磁场中的辐射性质的研究， 而他的研究论文向未刊登出来时，在美国通用电器公司设在纽约州申纳塔底(schenecady) 郡的研究实验室里，发现了这种辐射． 在这个实验室里本来有一台能量为100Mev的电子感应加速器，原来是为了产生高能量 的x射线而建造的．当时实验室里有一位物理学家布鲁埃特(J．Blewett)，他读过波墨朗楚克的论文， 知道那里预言的辐射，所以在1944年调试这台加速器的时候便建议找寻这种辐射． 不过他不知道应当在哪个频率范围里去找寻这种辐射——这是在波墨朗楚克的论文里没有讲到的． 一个很简单的估计是，这种辐射的频率应当与电子在加速器里回转的频率或其泛频(整数倍的频率)相同． 对于这个加速器来说，电子的回转频率是50多兆赫，所以布鲁埃特用一个灵敏的探测 器去找寻频率从50至1000兆赫的辐射．这是属于射频范围的电磁辐射． 但是，无论把探测天线放在加速器的真空室外或者放在真空室内，他们什么都没有探测到． 这对布鲁埃待来说是一个很失望的结果，不过实验室里其他的工程师和科学家本来就 不相信波墨朗楚克的论文，理由是： “电子在加速器里回转，性质如直流电流，而直流电流是不会放出辐射的”． 在1945年美国的麦克米伦(E．McMman)和苏联的维克斯勒(v．veksler)分别提出 新的同步加速器的原理之后，这个实验室赶制了一台能量为70Mev的电子同步加速器 来验证这个新原理．它不是世界上第一台能量在这个范围中的加速器， 但是它和其它类似的电子加速器有一个重要的差别，就是它的真空室是透光的， 原来的目的是为了观察真空室里的电极的位置，没想到这导致了一个重大的发现． 1947年4月16日在调试这个加速器时，许多加速器部件都被调到设计的极限运行水平， 这时加速器多次出现打火现象．那时布鲁埃特已经离开了这个实验室， 领导运行的是波洛克(H．Pollock)博士．他在屏蔽辐射的水泥墙的拐角处放了一面大镜子， 让一位技工去观察到底加速器里出了什么事，技工报告说，他看见强烈的弧光， 要运行人员马上停机，因为高压打火现象往往是由于真空不好引起的， 而当时加速器的真空度很好，所以运行人员不相信那是弧光，但是他们的确从镜子里 看到那位技工所说的“弧光”，那是一个很小的、很亮的、篮白色的光斑， 是迎着电流的方向观察到的，而且光的颜色随电子的能量变化而变化， 40MeV时，光变做黄色，30MeV时，变做红色，而且很弱，20MeV时，光就再也看不见了。 还有一点是，即使把可能引起打火的高电压关掉，那种“弧光”在一段时间内依然存在。 这个发现马上激动了整个实验室，有人说是气体放电，有人说是切仑科夫辐射。 有人记起布鲁埃特当初不成功的探索，认为这就是当时要找的辐射． 不久，他们便弄清楚，这“弧光”确实就是电子在磁场里的辐射． 因为它是在一个同步加速器上首先发现的，所以得到“同步加速器辐射”的名称，简称“同步辐射”． 不过，“同步辐射”的名称得来多少有点偶然性．如果布鲁埃特有着和朱洪元一样的 对这种辐射的频率分布的了解(在他的实验条件下，频率谱的极大应当在紫外至可见光波段， 而在射频波段实际上是探测不到的)，或者那个100Mev电子感应加速器的真空室是透光的话， 那么同步辐射便会在布鲁埃特三年之前的那次找寻中改发现， 不过它会被称为“感应加速器辐射”，或者简称为“感应辐射”’而不是“同步辐射”了． 同步辐射的发现立即引起轰动．通用电器公司的董事长马上率领公司董事会的 全体成员到实验室参观这种新发现的辐射．此后，来参观的人络绎不绝，两年之中来参观 的人中仅诺贝尔奖金获得者就有6位，还有后来成为美国总统的里根． 科学家也重新记起当初肖持所做过的研究， 指出虽然他的结果应用于原子这样微小的对象是不对的， 但是应用于加速器却是完全成立的． |