超光速的探索成为现在国际上一个非常的热点,超光速现象的理论在本世纪初就有A．Sommerfeld 给出了和相对论不同的表达,他认为粒子在超过光速后减小能量反而加速,吸取能量反而减速.我们希望在现有理论框架内来描述和完善该描述,并说明为什么它也可以在一定精度要求内和相对论兼容.

为此将首先证明,无粘不可压缩流动的欧拉方程可以改写成和电磁场方程相同的表达形式,其中在流场中表示力的兰姆矢量和电磁场方程的电场相对应,而漩涡强度和磁场强度相对应.唯一的不同仅发生在位移电流一项,这就意味着满足洛伦兹时空变换的麦克斯韦尔方程只要在位移电流项稍加改变,就可以变成在伽利略空间成立的方程组.改造的新的电磁场方程组会和物质能量流动方程一样,在超过波的传播速度以后，仍然存在物理上实际的运动形式。从介质方程考虑，现在的电磁场方程还可以考虑进一步发展，从而增加可压缩性,粘性甚至粘弹性的非线性效应.

为了从波动方程上进一步说明此问题,可以研究通过怎样一个微小的变化把电磁波的波动方程变成物质运动的波动方程,用数学软件寻找这两种方程之间的种种变换, 终于在里面挑出一种既有时间延长,又有空间收缩的中间变换,这就是洛伦兹变换。从而说明洛伦兹时空变换不过是理想的波速为无穷的波动方程到波速为有限值的中间变换.实际就是从不可压缩流动到可压缩流动的映射变换.

为了说明借鉴伽利略时空的空气动力学理论和热力学理论能够进行更深刻的空间,电磁,引力现象探索的可能性,试用这些方法证明质能定律.并说明相对论的再认识反过来也对空气动力学可压缩漩涡理论提供了数学描述的新方法.

进一步我们还可以证明可压缩介质流动里面还是可以适用协变不变原理的,并且可以求出他的广义相对论线元,但是反过来也说明协变不变原理不过是可压缩流动的一种近似处理方式.放开它的局限性,也就消除了光速不可超越的限制,得到了和A．Sommerfeld所描述完全相同的超光速运动规律

关键词：NS方程,相对论,超光速,质能关系

Subject:

The foundation of superlight speed phenomena

Abstract:

From the similarity between Navier-Stokes equation and Maxwell equation, which lake one corresponds equation from whole 4 equations, an analysis is deduced, depend using the concept of relax effect of non-Newtonian viscose fluid, the last missing equation is constructed. Through deduce give a concept to consider the Maxwell equation and NS equation as similar object but in different viewpoint. On this background discussed the equivalence between compressible wave equation and incompressible wave equation with Lorentz. By using the Kaman-Tsian virtual gas method, the relation of mass and energy of relativity theory is given. In the last a parallel viewpoint of Mr. Paul in AIAA Pepper 99-2606 and its restruct is discussed.

   Due to the mass-energy relation can be used to gravity, so the theory will satisfy all the experiment till now have made to validate relativity theory.     

Keyword: NS equation, Relativity, Super light speed, relation of mass and energy

    处于21世纪的我们，在回顾现代物理的进展时，很自然地会怀念伟大的科学家A．Einstein(1879～1955)；如果没有他，关于质能等现象, 人类还会在黑暗中摸索很久。尽管Einstein的大名人所共知、家喻户晓，但并不排除和他并行的其他理论. 其实A．Sommerfeld同样伟大,他提出了“超光速粒子”概念， 并认为这种粒子在在失去能量时加速，在获得能量时减速．这就是说在狭义相对论刚刚提出时，就有另外一种不同的学术观点出现。A．Sommerfeld的理论明确的勾勒了一副超非线性的质能关系变化途径，简直和拉瓦尔管道中的亚音速跨超音速流动如出一辙。可惜的是，A．Sommerfeld在他以后出版的著作中没有再进一步阐述他的理论。

    1995年在美国犹他洲国际学术会议上，德国科隆大学 (University of Kolone)的G. Nimitz教授表演微波被音乐调频并以4．7c (c是光速)通过截止波导之后,科学家们就该音乐算不算“信号”争论不休．然而，与会者没有一人指出 1914年A．Sommerfeld 就已用数学分析详细讨论了电磁波速度问题,并对什么是信号,信号建立过程等作了非常精辟的分析.人们不仅要问,当年的这些被人遗忘的理论真的陈旧了吗?相对论就不能发展了吗?

   时值21世纪初始,在国际上关于电磁场和相对论又从新火热,让我们禁不住也回顾我国科学界在这方面的建树,这使得很大的一批资源展现在眼前,这部分研讨主要分三个方面：

第一方面是对原相对论进行补充和修正，使其时空关系满足超光速运动的要求。比如从70年代起就探索相对论矛盾的数学所秦元勋先生，和引入复数表达形式的理论不同，他从数学家的独特眼光出发，为超光速运动补充了能满足相对论线元基本表达的新变换。2000年又出版了新著,“时间,空间,和运动着的物质”, 虽然理论没有大的改动，但是运动着的物质的标题说明了他的理论目的在于为一种以物质论为基础的理论寻找数学描述。70年代参加此讨论的北京师范大学的曹盛林教授，发表了他的芬斯勒时空中的相对论及宇宙论,提出了四次方的相对论线元，从而克服了原来相对论变换在光速点两边人为给定正负号的矛盾，美国的张操教授提出了GGT变换和它的张量表达，从而用它来解释b衰变产生的中微子静止质量测量结果减少的矛盾。这些新的理论修正都反映了超光速运动能量和质量不是增加而是减少的规律。

另一方面是从量子力学方程，波动力学方程，电报方程和哈密尔顿原理等微分方程的非线性效应方面进行探索，北京广播学院的黄志洵教授出版了超光速研究一书,强调了本世纪初A．Sommerfeld 所作的数学分析和超光速的存在原理，在给出利用量子隧道效应可以产生超光速的论断的同时，重新提出了光传播依靠弥散在空间的场的概念，他把它称为量子场。