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中国科学家算出光子质量 小于10的负54次方千克
[楼主] 作者:时间量子  发表时间:2003/03/11 09:13
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[楼主]  [2楼]  作者:时间量子  发表时间: 2003/03/11 09:18 

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 [3楼]  作者:冯小骏  发表时间: 2003/03/11 12:27 

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 [4楼]  作者:jqsphy  发表时间: 2003/03/11 13:01 

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 [5楼]  作者:kissangela  发表时间: 2003/03/11 13:27 

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 [6楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2003/03/11 13:34 

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 [7楼]  作者:kissangela  发表时间: 2003/03/11 18:52 

回复:这个理论已经过时喽!光子有质量的,不过质量是怎么会事我现在可不想告诉你的说
中国科学家算出光子质量 小于10的负54次方千克
 [8楼]  作者:哥白泥  发表时间: 2003/03/11 23:23 

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 [9楼]  作者:yanghx  发表时间: 2003/03/12 01:16 

我估算的以太粒子的静质量:大约=10^(-37) kg

道理很简单,由声速的计算公式和实际实验数据可看出一个规律:
声速随声介质粒子的质量减小而上升,
按照这种规律的推算结果是:
要使以太粒子传播机械振动的速度等于光速的话,
那么以太粒子的静质量应该大约是:m= 10^(-37) kg,

分析和实测数据如下:
小振幅声波的传播速度可以准确地写作:
v=sqrt[(RT/M)(f+gR/hC)]

其中的参数f、g、h与压强p对温度T的偏导相关,
M是分子量(等于摩尔质量),
对理想气体,PV=nRT,于是:
v=sqrt(RTγ/M)=sqrt(γP/ρ)

γ-- 比热比,
ρ-- 气体密度=nM/V,
M-- 分子量,

从公式可知,小分子量M和低密度ρ气体的声速都比较高,
比如在T=0摄氏度下的不同分子量气体中的声速为:
氢气H2:--------1284(m/s)----分子量=2,
氦He:-----------965(m/s)---原子量=4,
水蒸气H2O:------494(m/s)---分子量=18,
氖Ne:-----------435(m/s)---分子量=20,
一氧化碳CO:-----338(m/s)---分子量=28,
二氧化碳CO2:----259(m/s)---分子量=44,
二硫化碳CS2:----189(m/s)---分子量=76,

以上参见:马大猷《声学手册》(超星下载)

可以看出:氢气的分子量是二流化碳的1/38,
所以其声速就接近二流化碳声速的sqrt(38)倍,
因为在等温条件下有:
v/u=sqrt(Mu/Mv)

那么以太的“粒子量”应该是氢分子的1/10^(10),
才能满足光速与氢气声速之比为:c/v=10^8/10^3= sqrt(10^10)倍,
而氢分子的绝对值量=3.345×10-27 (kg),
所以以太粒子的绝对质量大约应=10^(-37) kg,

现在除了中微子的静质量还不知道以外,
最轻的就是电子了=10^(-30) kg,
可是怎样测量“电子气”中的声速呢?
(比如所谓的“简并自由电子气”)
 可以算出 :“电子气”中的声速大约是氢气中的100倍,
即:v=120000(m/s),
要想得到“中微子气”恐怕还作不到,
不过今后会有办法的,这样就可以寻找其中的规律了?

几条有关电子气的搜索:
=========
物理擂台:
... 图中容器内有一个金属小桶,
小桶表面带有大量电荷由于温度升高,
大量电子脱离小桶表面,容器壁不吸附电子,
只与电子存在弹性碰闯,容器内的电子气满足热力学分布。
求这种分布。. ...
http://bbscity.com/scitech/ty/posts/1446.html>
(可惜该网页打不开)

==========
第十八讲 金属中自由电子气模型
http://cai.tongji.edu.cn/jiaoan_little/zhenghaoping/018.HTML>
第五章 固体电子论基础、

量子的电子气体模型: 金属中的阶电子组成电子气体(就象气体分子),
服从量子统计法的费密-狄喇克分布。

===========
如1985年和1999年的二个诺贝尔物理奖——
整数量子霍尔效应和分数量子霍尔效应均是
在强磁场下研究二维电子气时发现的。

转自《强磁场科学和技术》 香山科学会议第179次学术讨论会

=============


“物理擂台”中所说的电子气比较符合一般的想象,
据说金属中的自由电子会象一般气体那样无规则的运动(热燥声),
不过看来它们并没有参与金属中的声传播?
“二维电子气”(金属表面:二维?)是现在的主要研究对象之一,
“原子蒸汽”(原子气)也是现在研究的热门,
但还没有找到有关电子气中声速的文章,

固体中的声速一般为v=sqrt(E/ρ) (细长金属中的声速)
以下是各种金属中的声速,可以看出固体中的声速也与原子量强相关:


名称......分子量M.......声速v.......密度ρ......弹性模量E

铍(Be)-----9----------12890m/s-----1.87----------308
铝(Al)-----27-----------6420--------2.7------------70
钛(Ti)-----48-----------6070--------4.5-----------110
铁(Fe)-----56-----------5960--------7.9-----------195
镍(Ni)-----59----------[6040]-------8.9-----------205
铜(Cu)-----64-----------5010--------8.9-----------124
锌(Zn)-----65-----------4210--------7.1------------97
银(Ag)----107-----------3650-------10.5------------76
锡(Sn)----119-----------3320--------7.3------------47
钨(W)-----184----------[5410]------19.3-----------360
铂(Pt)----195-----------3260-------21.5-----------168
金(Au)----197-----------3240-------19.3------------80
铅(Pb)----207-----------1960-------11.3------------16

只有镍和钨由于E较大有些不遵从递减规律,
不过镍的出入较小,只有钨差的多一些,
但还是可以看出:原子的轻重与其声速有很大的关系?
这与气体中的规律很相似,
单原子液体也遵从“质量声速递减”规律:
一些液体中的声速(f=44.4MHz)
液体.....原子量......v(m/s)......T(K)
H2--------2----------1187----------17
N2-------28-----------962----------74
O2-------32-----------952----------87
Ar-------40-----------853----------85

多原子液体比较复杂,可能是由于溶液中的分子结合情况比较复杂?
比如NaCl溶液中是Na和Cl离子的存在形态,
(有些有机溶剂中的声速甚至与分子量成很稳定的递增关系,有待解释?)
以上数据参见:马大猷《声学手册》(超星下载)

现在看来已知最快的声速就是铍中的声速了---13公里/秒,
氢原子的质量大约是铍的1/10,
高压下的金属氢中的声速或许能达到130公里/秒?

总之,测量某种“粒子气”或“单粒子固体”中的声速
可以估算该种粒子的质量?
现在测量中微子的质量是个难题,
或许以后可以用某种方法产生一定浓度的“中微子气”,
那么测量其中的声速,就可以比较准确的估算出它的质量了?
如果它的声速是1千公里/秒---1万公里/秒,
那就与光速(30万公里/秒)很接近了?那又说明什么呢?
其中的规律似乎很有意思?

------------------------
另外,下面有一个关于“声子”的说明,似乎令人深感困惑?
声波与红外线有些难以区分了?

[美]J博克里斯《量子电化学》 , 第100页(超星下载)
3.2.1. 声子
固体中振子的运动可分解为两类运动,一类可称为声学的,
而另一类是光学的。在声学模式中,运动是水平的(或横向的)
(见图3.2a)。在光学模式中,原子做往复运动(图3.2b)。
这种运动在所谓红外光谱区有一个频率,因而被称为光学的。

 

 

 [10楼]  作者:马国梁  发表时间: 2003/03/12 11:25 

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 [11楼]  作者:wbx.21  发表时间: 2003/03/12 12:17 

回复:尽管你的语言很时髦,不过质量是怎么一回事,你还是说不清吧?

质量是物理学家最难解释的概念,是近代物理最薄弱的环节。

 [12楼]  作者:kissangela  发表时间: 2003/03/12 14:24 

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 [13楼]  作者:kissangela  发表时间: 2003/03/12 14:26 

回复:m说严格点就静止质量等于惯性质量和引力质量!
中国科学家算出光子质量 小于10的负54次方千克
 [14楼]  作者:kissangela  发表时间: 2003/03/12 14:29 

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 [15楼]  作者:kissangela  发表时间: 2003/03/12 14:29 

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 [16楼]  作者:yanghx  发表时间: 2003/03/13 12:57 

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