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笔者最近阅读了季灏先生在《中国工程科学》等刊物上发表的四篇实验学术论文[1-4]。论文的中心议题是用四种不同的实验方案，考证高速运动的电子是否符合狭义相对论的质速关系，本文以二个实验为例，作为对季灏论文的综述与点评。 1季灏设计了均匀磁场中六种不同能量电子的磁偏转实验 季灏用美国瓦里安2300C/D型加速器引出来的20MeV、16MeV、12MeV、9MeV、6MeV、4MeV电子束流，经10cm厚的铅铁组合准直器出来的电子束流，垂直入射到0.1210T的均匀磁场，实验装置如图1：
由电磁理论可知，当电子进入强度均匀、方向与磁场方向垂直时，电子将在磁场中作半径为R的均速圆周运动。 （1）
其中，根据相对论，m0为静止质量，m为相对论质量。 （2）
其中受力F我们还是以传统的洛伦兹力（理论值）不受速度影响时计算。根据初始条件得： （3） 根据相对论，电子的能量为20MeV、16MeV、12MeV、9MeV、6MeV、4MeV时，对应的速度如表1。
表1 各种电子能量速度对照表 能量E(MeV)
由于v≈c，作用力近似为ecB，由式（3）： 可得 （4） 根据瓦里安2300C/D所提供能量值，由于，则可得能量与半径近似成正比关系。根据相对论理论，可得表2，能量与半径的一一对应值。
表2 0.121T电子能量--圆周半径理论值关系 能量E(MeV)
我们实验中实际测得的相对论电子能量和圆半径一一对应关系如表3
表3 0.121T电子能量--圆半径实测值关系 能量E(MeV)
季灏用X光胶片作屏幕，根据狭义相对论实验应该在X感光片上出现六个斑点。然而实验结果表明，底片上斑点只有一个。 2、季灏设计了《量热学法测量质速关系实验》。 根据1964年贝托齐实验的方法，并参照低能电子在介质中的射程[10]，作者设计的实验中使用铅园台体的上底直径为2cm，下底直径为2.9cm，高为1.3cm。足够让入射粒子的95%能量沉积在台体中。作者作了附加测试能量穿透率为2%。 实验装置如图2。
图2 实验装置 本实验利用直线加速器束流输出，能量和束流强度由仪表控制，实验中电流强度为1.26A，能量分别为15Mev、12Mev、10Mev、8Mev、6Mev，1.6Mev六个能量段，脉冲宽为5ns，频率为5Hz，电子束轰击铅靶120sec，这样靶接收到电荷总量为3.78×10-6（库），接收到电子总数为2.36×1013（个），根据相对论15Mev每个电子的能量相当15×1.6×10-6×10-7焦耳，则实验中2.36×1013（个）电子的总能量为： Ek=15×1.6×10-6×10-7×2.36×1013=56.64焦耳 同样道理12Mev、10Mev、8Mev、6Mev，1.6Mev相当的能量分别为45.31焦耳、37.76焦耳、33.98焦耳、22.66焦耳、6.00焦耳。实验中使用的铅台体重70克，温度每升高1℃，需要的能量为0.031×70×4.18=9.0焦耳。实验中用CENTER305热电偶测温仪自动测量并记录温度，分辨率为0.1℃，误差为±0.1℃，对验证相对论精度是足够的。能量和温度的理论值和实验值如表4所示：
能量 温度 表4 能量和温度的理论值和实验值
从表2、表3和表4所列数据可以看出，根据狭义相对论质速关系计算出的理论值,不符合季灏先生给出的实验值。那么巨型高能加速器能量把带电微观粒子加速到预期的巨大能量就应引起实验核物理学家高度关注,并对此作出解释。 2003年11月7日，在庆祝中国首次载人航天飞行圆满成功大会上，胡锦涛总书记强调："必须坚持自主创新的方针，牢牢掌握尖端技术发展的主动权。"这是再一次向我们指出科学研究的主要任务。但5年过去了，我们的科技政策还是以文章取人，以文章引用率来衡量人的学术水平，并作为褒奖的依据，而唯独在体制上如何保证科技创新，如何鼓励非共识研究，如何改正科技资源为少数人垄断的局面，很难听到中肯的声音。在这种状况下，科技人员为了生存，忙着交差、交账，谁还有勇气去作什么非共识研究呢？能像季灏先生那样几十年如一日，孜孜不倦去攻克自己心中的疑惑，并最终从实验上弄明白了质速关系并不符合这一普遍被公认的形式，实在是难能可贵，毫无疑问季先生的研究是属于"叛经离道"的非共识研究。而在我国刚刚起步的非共识研究理应得到高度重视。 那么什么是非共识研究呢? 令人侧目，令人惊奇，与过去的科学共识相背、相左的研究称其为非共识研究。科技创新就是不断从非共识走向新共识的认识过程。它是科技创新的源头。 自然科学在永不停顿的发展，因此，自然科学是一座永无尽头的长河，也是一座始终处在建造过程中的永不完美的大厦。如果一切都完美了，岂不一切都完结了吗？自然科学还怎么发展呢？所以，当我们还不能鉴别哪些非共识研究能成就科技创新，哪些非共识研究属于无效劳动之前，科技界对涉及非共识研究的人和事要宽容，切不可横加指责。从非共识到共识，这本来就是一个小概率事件，因此，对非共识研究，国家要鼓励更多的人去沙里淘金。季先生的实验取得成功就证明了非共识研究决不是盲目的，只要攻克的目标选对了,人们的研究工作等于成功了一半。关键在于预则立，不预则废，在科学思考的指导下,理论先行,实验跟上,大胆怀疑，小心就证，乃科枝创新，应普遍征循的大要之道。 1905年发表狭义相对论的历史时刻，还没有引力波的概念，也不像今日有那么多加速器。不像今日把电子加速到0.999～0.9999c这么方便，因此也不可能有人去作什么实验去论证是否正确。 目前把电磁场作为原动力来加速电子，由于电磁场的传播速度为c，因此电子运动速度有极限，无疑不能超过光速c。何况由于电子在高速运动状态，在其旅途中各处电磁场的作用力，无法全部加在一个V速度和光速几乎接近的带电粒子上，受力大小要大大地打一个折扣。 对牛顿型的粒子而言，粒子接近光速时质量没有改变，但对相对论粒子而言，速度即使有些许改变，质量的增加也会非常可观。因此，在X光屏幕上必然是6个暗斑，但是事实不是如此，6个和光速几乎接近，但又略有不同的带电粒子，必然还是6个暗斑，但是拥挤在一起，而无法分辩，根据季灏先生的《量热学法测量质速关系的实验》，不同的能量使铅块升高的温度是不一样的，但实验数据表明从8Mev到15Mev升高的温度几乎是一样的。难道我们就能说明了狭义相对论的质速公式得到应验的证明吗？ 人非圣贤，孰能无过。季灏先生说狭义相对论的质速关系错了，错了就错了，毛主席说："让人说话，天塌不下来。"伽利略的斜塔实验，说石头和木头同时落地，说统治了学界2300年的亚里斯多德错了，不失亚里斯多德先哲的历史地位。什么是科学，科学就是在不断发现，同时也不断纠错中前进的知识体系。至于质能关系的导出和质速关系的导出有没有必然的联系？庞加莱和罗仑茨不都是独立导出质能关系了吗？任何一个理论体系永无完美，有对的，也允许有错的部分。对和错之间不存在逻辑关系。因为物理学最后的审判官是物理实验结果，是让物理数据说话。今天的问题在于季灏先生从事的四项实验是否有误，如果季灏先生的实验人人皆可重复，那么爱因斯坦在天之灵也会含笑九泉。讲科学，首先要讲真，失去了真，就是伪善、伪美，又何来真善美呢？ 季灏先生的实验一旦被学界确认，形成共识应该是翻开了历史新的一页，质量在运动时是否在变，是变轻，还是变重，究竟怎么一个变法，这个问题并未因此得到最终解决，这是一个基础物理学问题。季灏先生的实验结果，大大激发了人们探讨这一基础物理问题的热情。笔者最近的物理实验结果表明，物体在注入能量，使内能增加时质量变轻，物体在放出一部分内能时，质量会变重，这说明了世界上没有一个理论是终结的理论，这就是物理学的魅力所在。
参考文献： [1]季灏.电子洛仑兹力和能量测量实验.中国工程科学:2006（10） [2]季灏.量热学法测量质速关系实验.中国科技成果.2009（1） [3]季灏.不同能量的电子在均匀磁场中运动规律的实验.中国科技纵横.2009（6） [4]季灏.不同能量的电子在均匀电场中受力实验的研究.中国科技纵横.2009（6）
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