量子力学中的“物质波”波速是个大问题？可能在此会有突破？
[楼主] 作者:yanghx
发表时间:2002/05/30 19:33 点击:1809次
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我看了姚充国先生写的《电子直线加速器》一书
（超星图书馆下载），
觉得有些问题值得探讨：
现在认为高频加速电场会产生一个纵向微波辐射，
从而电子是靠这个微波辐射助推的，
由于这个微波辐射的“相速度”超过光速，
所以需要隔栅减速，让它刚好接近电子的速度，
这种理论似乎有些问题？
比如一般的静电高压电场为什么也能对电子加速呢？
静电场并不形成任何的“助推辐射”吧？
更谈不上“助推辐射速度”是否恰当了？
而且如何保证微波的纵向定向发射呢？
微波通讯是用抛物面反射实现的，加速器呢？
如果加速器中没有类似抛物反射面的装置，
那么至少应该观察到沿纵向的双向等强度的微波辐射吧？
可实际情况是怎样的呢？
我估计沿电子运动反方向上的微波辐射强度一定较弱？
而且不会出现超光速的“相速度”问题？很可能还是亚光速的？
另外加速器学者是否考虑过为什么电子的速度越高，
散射率反而越低呢？（几乎不再需要磁透镜的聚焦了）
按说电子的速度越高，其量子性（比如衍射--方向不确定性）应该越明显呀？
怎么会散射反而减小，方向反而趋于一致呢？
而且电子一旦产生偏角，由于速度较高，就会在单位长度内偏转的较多，
可实际上正好是相反的？为什么呢？
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附文：
王力军测量过“电子波”的速度是多少吗？
Posted by 土豆 (61.159.196.247) on 2002-05-24 15:38:30:
In Reply to: 王力军的讲座纪要(转载) 相对论怀疑者注意看第10, 12点
posted by dj on 2002-05-24 01:11:43:
王力军应该先测一下“电子波”的速度是多少？一定会有所获？
如果教条的以为它肯定应该等于电子的速度，
那就会出现一些什么“相速度”的问题了？
估计直线加速器中电子的所谓“相速度”就是“电子波”（物质波）的速度，
（加速电场的微波辐射只是一部分）
按“以太论”的观点，电子高速运动时，它与以太碰撞，
会把自身的动量传给以太，就是说“光介质”也是运动的，
从而形成迈克尔逊和莫雷寻找而未能得到的“以太风”，
所以如果王力军比较善于测量波速的话，
也许当他测量“物质波”速度的时候，会发现：衍射光环是先于电子到达屏幕的，
而且其速度可能大于光速，不过也许他也会轻易的认为：那只是“物质波”的相速度？
不过只要这个物质波的“相速度”能产生衍射光环，那又说明什么呢？
至于被加速电子后面的“以太涡流”会形成一“群”什么波，速度是否小于光速，
是否就是“物质波”的群速度，也都有可能的，
加速器工作者比较清楚，加速波导内的圆环形隔栅会起到减小“相速度”的作用，
（暂时不考虑加速电场的微波辐射，原因见后）
其实从“以太论”看，这个隔栅有几个作用：
1、减小了“物质波”的速度（所谓相速度），
2、破坏了“物质波”的形态→降低了它的冲击波性（方向性）→正前方以太密度下降，
3、被隔栅截住的“电子波”（以太冲击波）在两个隔栅之间形成强烈的“以太涡流”
（高速的“以太介质涡流”中包含着介质波动---所以“相速度”会超光速），
涡流的一部分可能会穿过“波导”，形成有害辐射（相信这种辐射比微波厉害的多）？
4、所以隔栅看似会阻碍“电子波”以至间接会影响电子的速度，
可是由于电子前方的以太密度下降（冲击性下降），隔栅涡流又有可能返回来助推，
所以有隔栅反而有利于电子的加速？
现在认为加速电场会产生一个纵向微波辐射，从而电子是靠这个微波辐射助推的，
由于这个微波辐射的相速度超过光速，所以需要隔栅减速，让它刚好接近电子的速度，
这种理论似乎有些问题？比如一般的静电高压电场为什么也能对电子加速呢？
静电场并不形成任何的“助推辐射”吧？更谈不上“助推辐射速度”是否恰当了吧？
而且如何保证微波的纵向定向发射呢？微波通讯是用抛物面反射实现的，加速器呢？
既然两隔栅之间有强烈的“以太涡流”存在，那么为了顺其自然，
隔栅的根部是否应该“导圆角”呢？或者修改成其它比较有利涡流再利用的形状？
从书上看，现在大都采用普通直立圆片隔栅，并未考虑“以太涡流”的存在，
检验是否存在“以太涡流”的一个简单方法是：
用一个检流线圈“顺”涡流方向放置，应该测量到与电子团发射频率相同的强电流，
当把检流线圈垂直于涡流流向放置时，测得的同频率电流应该明显减小，
或许还有其它的方法来证明“隔栅以太涡流”的影响？
比如测量不同加速段的“波导温度梯度”（一般都存在），
如果这个温度随电子的速度增加，就说明“电子波”的辐射在波导内的作用不小？
可是现在似乎很少考虑“电子波”对加速电子的影响？
这相当于不考虑空气“亚激波”对飞机的影响一样？
另外加速器学者是否考虑过为什么电子的速度越高，散射率反而越低呢？
（几乎不再需要磁透镜的聚焦了）
按说电子的速度越高，其量子性（比如衍射--方向不确定性）应该越明显呀？
怎么会散射反而减小，方向反而趋于一致呢？
而且电子一旦产生偏角，由于速度较高，就会在单位长度内偏转的较多，
可实际上正好是相反的？为什么呢？
我认为这可能是任何粒子群在介质中的冲击运动形态所决定的，比如领跑和大雁？
是为了减少介质阻力的一种自然调整？
电子自己排好队，是因为受到领头电子后面的“以太负压区”的吸引？
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posted by dj
你说“衍射光环是先于电子到达屏幕的”是何意思？
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posted by 土豆
意思也就是物质波比电子先到达屏幕而出现衍射光环了，
不过衍射光环的出现可能还需要一个积累过程，
就现有的测量灵敏度来说，也可能不足以在电子到达前观察到？
不过只要他们能观测到波的“相速度”超光速，
就会有办法证实：物质波的速度是否大于电子速度或甚至超光速，
比如如果超导探头的灵敏度足够的话，可以用“超导天线”接收物质波？
现在书上介绍的就只有物质波的波长可以观测了，
还没有看到有关测量物质波速度的相关资料？
另外，是否能通过“天线”感应接受到物质波？也不知道？
物质波的形态：纵波？横波？球面波？束波？冲击波？也不知道？
物质波的辐射角度与振幅、频率有何种关系？也不知道？
甚至连物质波在被电子激发产生后，
能否不再依赖于电子而自行传播开去也不知道？
所以对物质波的探讨和研究还很不够？需要观测的量还很多，
而这的确关系到物理和量子力学的一些基础问题？
现在很多人认为电子在加速器中的运动很难保证是匀速的，
所以很难区分测到的是电磁波还是物质波，
物质波的频率f与电子速度v还有个计算公式可以使用，
可是电磁波的频率f与电子加速度dv/dt的关系是什么呢？
与电子加速度dv/dt相关的物理量有“位移电流”Id和自感电动势e，
可是频率呢？f=f(dv/dt)=?
都知道电磁波是由于电子的加速运动引发的，
可是谁知道电磁波的频率与电子加速度之间的定量关系是怎样的呢？
而且电子的瞬时速度v(t)能否产生物质波呢？
即：电子在做加速运动时，能否在产生电磁波的同时，
也产生一个频率随时间变化的物质波呢？
电磁波和物质波能同时存在吗？怎样区分它们呢？传播的速度不同？
特别是：当电子接近光速时，速度基本保持恒定不变了，
还会有强烈的电磁辐射产生吗？
按说实测到的电磁辐射应该只剩下电子团脉冲的“发射频率”了吧？
可实际上还有频率很高、很强的辐射出现，
这个高频（高能）、高强辐射的频率能用电子的速度变化率dv/dt来解释或计算吗？
恐怕只能用物质波公式来解释、计算了吧？
直线加速器中，加速电场的频率（微波段）等于电子脉冲的发射频率（调节的是相位），
而测量到的超光速的“微波相速度”其实可能是一个“被调制波”，
其载波频率极高（X光频率以上），方向性极强（冲击性），
调制波就是电子发射和加速电场产生的微波了（1000兆左右），
（他们现在以为是微波自己定向传播来加速电子的）
所以这个“被调制波”可以简称“脉冲物质波”？
这样才能保证微波脉冲具有很强的方向性，
否则“加速微波电场”在没有抛物面反射的情况下，怎么会沿纵向定向传播呢？
至少应该是纵的双向传播吧？而且也只有物质波才具有极强的方向性（冲击性），
这一点可能也还需要研究物质波的学者来澄清一下？
总的来说，我们对物质波的了解实在还很有限？但它却很关键？
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补充：“波粒赛跑”的裁判法
Posted by 土豆
可以利用X光与电子团都能产生电流的特点，
如果把衍射屏幕换成一个“传感器”，
那么在一个示波器上就应该可以看到X光引起的光电流与电子团引起电流存在一个“相位差”，
这就是由于波与粒的速度不同引起的“时间差”所致，
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没有电子到达屏幕，哪里来的衍射光环？
Posted by funny
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Posted by 土豆
现在所知的是：物质波的频率接近X光，
但还没有实验资料证明实际测量过物质波的波速？
所以我说的“波粒赛跑”裁判规则不是不可能的？
需要的假设是：
1、物质波的频率足以在金属中激发出光电流，
2、物质波是以光速甚至超光速前进的（你有实验反证吗？）
所以难以与电磁波相区分开来，
3、假设电子加速运动产生的电磁波频率与其加速度成正比，
那么当电子比较稳定运动时，产生的电磁辐射频率并不很高，
不过有一点是电磁波与物质波所不同的：
在没有反射面的情况下，电磁波不会有很强的方向性，
而物质波（以太冲击波）在即使没有反射抛物面的情况下，
也会具有如同韧致辐射、切伦科夫辐射、同步辐射一样的强方向性，
虽然前两种辐射是在一般介质中产生的，
可是我现在强调的是辐射的“强方向性”，
以及这种“强方向性”产生的原因---电子的高速冲击运动，
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注：
以上探讨文章取自“北大物理争鸣”论坛，
我在此论坛上的笔名是“土豆”。
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