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力速原理——电场中的电荷不一定受电场力的作用。
[楼主] 作者:逆子  发表时间:2003/04/01 22:47
点击:1104次

质速关系认为自然界中存在理想的恒力,把电场均匀电场对电荷的作用力看作恒力的前提下所推导出的原理。

而力速关系认为理想的恒定力是不存在的。在均匀电场中的电荷所受到电场的力是非恒定的,它是随速度变化而变化的。

在均匀的电场作用于电子上的力为

F=eE

沿力的方向会产生一个加速度

a=F/m=eE/m

力速关系认为这个加速度不是均加速运动随着电子速率的增大其加速度会越来越小,这就是因为作用力减少的缘故。当电子的速度达到光速时,电子受到电场的力为零。这里会出现两个问题:

1、电子在电场中为何不受到力的作用呢?

按一般的理解电子只要处于电场中就会受到电场力的作用,为何会有电场不受力的情况出现呢,如何来解释这一现象?

我们可采用逆向思维来看这个问题。一般的理解是电场加速电荷,我们就来一个电荷加速电场的事例。因为作用力等于反作用力,电场对电荷有一定力的作用。反过来电荷对电场源也有相等的反作用力。我们把一个带异性电荷的两带电板悬挂在空中,当我们把一个质量远远大于两电板质量的带电荷放入两电板的中点时,悬挂的会受到带电体的作用力偏离原有位置。我们可以想像,当带电体放入电板中的瞬间,带电板事并不产生运动,因为带电板还没有感知带电体的存在。只有当带电体的电场传导至电板处时,带电板才会产生运动。这个事例告诉我们,电场并不是发力的主体。发力是主体是其源——有质量的电荷实体。

即静电场本身并不能施力于电荷,真正的作用体为有质量的场源实体。电场对电荷作用时不具有同时性,会有一个推迟效应。也可以理解为程先生所说的电场响应速度。

如果我们再把这个尺度放大一点就更好理解了,我们把太阳想象成为一个巨大的带电体,其电场占据了整个太阳系。当我们在地球上瞬间产生一个电荷时,它并不受到“太阳电场”的作用。因为太阳还没有感知这个电荷的存在。有许多网友不同意我的观点,认为电荷产生的同时就应受到太阳电场的作用。实际上这些网友犯了一个很为简单的错误,抱有这种观点者实际上已成为超距作用论的支持者了。因为作用力是相对的,如有认同电场作用于电荷,同时也得认同电荷作用于“太阳”。电荷如要对太阳发力的话,应是八分钟以后,同理太阳电场对电荷的施力也应在八分钟以后的事了。

 

2、电荷在电场中运动速度达到光速时,它不受电场力的作用。它应是一种什么样的运动呢?

牛顿告诉我们,力作用的结果是改变的是物体的运动速度,而不是维持其速度。也就是说电荷一旦达到光速后,这就不再受到力的作用了,它应是光速匀速运动下去。

 

 



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逆子
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 [2楼]  作者:醉鬼张三  发表时间: 2003/04/02 00:07 

不同意你的第一个问题的说法

“我们可以想像,当带电体放入电板中的瞬间,带电板事并不产生运动,因为带电板还没有感知带电体的存在。只有当带电体的电场传导至电板处时,带电板才会产生运动。这个事例告诉我们,电场并不是发力的主体。发力是主体是其源——有质量的电荷实体。”--------发力的源头是有质量的实体,但是传递力的则是场。在你问题中有一个时间差,假如受力体与发力体有足够的距离。假如它们要有 五分钟的时间才能传到。那么按你的说法当受力体开始放入场中,并没有受到力,五分钟后才受到力,那么再假定当受力体放入场后四分钟,发力体就忽然消失了,那么就会产生一个很奇怪的结论-----受力体不受力。


 [3楼]  作者:yanghx  发表时间: 2003/04/02 17:03 

这大概要看各种加速器中的电子“前方辐射”情况了?

或许可以这样来判断:
观测近光速电子运动前方是否存在辐射,
1、这在同步回旋加速器中是不用说了,同步辐射很强,
这种强辐射能耗(阻力)是同步回旋加速器难以得到超光速电子的主要原因,
2、关键是要看在直线加速器中的情况了,还不很清楚,
“辐射阻力”(电子能量辐射损耗)与加速力相平衡也会使电子难以超光速,
3、电子感应加速器中的情况会特殊一些,估计不会有“同步辐射”出现,
它不能得到超光速电子的原因大概就符合你说的情况了,
旋涡“磁场子”的速度只能等于光速了,这可用“帆船模型”类比,


[楼主]  [4楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/04/02 18:33 

粒子的辐射不是制约超光速的主要原因。

粒子的加速是要辐射电磁能的,这样就会有一定的辐射阻尼力的存在。随着粒子速率的增大,好象辐射能与速率的四次方成正比。对此我并没有异议。但我认为这仅是制约粒子继续加速的次要因素,既是它没有这个辐射粒子照样也得不到超光速的粒子。

再着说,我们可以增大场强的方式来抵消粒子产生的辐射阻尼力。事实上这个方案是行不通的。从力速原理上可知,既是我们无限地增大场强,但这种增大丝毫不会增大电场力的传速度,故而,这种努力最终也是徒劳。

另,现有的加速原理并没有辐射阻尼力与加速力相平衡的观点。无论是哪种加速原理,皆不能产生超光速的粒子。同样不可否认的是辐射阻尼力对加速的影响不能忽略的,但对于超光速问题上它是次要的。

电场的传播速度是有限的,其传速度为光速。这一点也就决定了它不可能把粒子的加速至超光速。这样会出现因果倒置现象。所以说电场的传速度是一个至关重要的因素。如果说我们发现了两倍于光速的电场传速度,我们就可以肯定地说该电场可以把带电粒子加速至两倍光速。



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逆子
[楼主]  [5楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/04/02 19:01 

是推迟效应带来的“怪现象”。

是的,从逻辑上推论是这样的。推迟效应会带来一些非常识性的现象。比如说,遥远地方一个发光体,它产生一个光脉冲后就消失了。可是它的光待二年以后才传到地球上被地球人所观测到。人们还在着手研究它时,它早二年已不存在了。这也不是开玩笑的事。

这样回答可能会偏离探讨的主题,总之一点我们也是可以得到肯定的。静电场不具有质量,两电荷之间发生作用是以有质量的电荷实体作用依托的。电场仅是力传的一种方式而已,它不是作用力的主体。

我们可以想象一个没有质量的电荷它是一种什么样的结果。第一它不能对另外一个电荷产生作用力。其次我们也观测不到这种作用的结果。



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逆子
 [6楼]  作者:董银立  发表时间: 2003/04/02 19:24 

a=F/m=eE/m在目前电磁理论看来是错误的,电场只会移动(运动)、叠加不会产生、消失、膨胀....

a=F/m=eE/m在电动力学看来是错误的,因为存在所谓的“辐射阻尼”。

您说:“随着粒子速率的增大,好象辐射能与速率的四次方成正比。对此我并没有异议。”可为什么电磁学说电荷加速运动是其辐射的原因。您认为辐射与速度有关,该速度是相对谁的?

您与经典理论有很多矛盾,为什么不批评经典物理的矛盾?您的“创新”(比如运动电场不产生磁场)能解决这些矛盾吗?



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牛顿、麦克斯伟,伽利略为我们制造了麻烦,最终引出个相对论怪物。
 [7楼]  作者:董银立  发表时间: 2003/04/02 19:28 

《电磁学》(忘了第几页)说,电子感应加速器受能量辐射的限制.....


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牛顿、麦克斯伟,伽利略为我们制造了麻烦,最终引出个相对论怪物。
[楼主]  [8楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/04/02 21:25 

字面上是有这样的言词。

不错,在字面上有这样的言词。可是,你想过没有假如制约粒子的加速就是由辐射阻尼形成的,这种理论实质上就是在否定质速关系了。

我所说的意思是现有的观点并没有忽略辐射阻尼的存在。但它并不是制约速度上限的主要因素。也可以讲从理论上质速关系决定了粒子的速率不可以超光速。可以理解,在质速关系的理论中,既是粒子没有辐射,它照样也是不可以超光速的。带电粒子的辐射只是老革命遇到的新问题。



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逆子
 [9楼]  作者:董银立  发表时间: 2003/04/02 22:55 

经典电磁理论的错误是......另外..
我向来就不承认“质速关系”。经典理论考虑了辐射影响,但错误的认为只有加速运动的电荷才受到“辐射阻尼力”。 另外,电磁理论并没有使用相对论的质速关系,却解释了为什么电子感应加速器无法把电子加速到光速。请您反思。

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牛顿、麦克斯伟,伽利略为我们制造了麻烦,最终引出个相对论怪物。
 [10楼]  作者:醉鬼张三  发表时间: 2003/04/03 00:17 

其实你的理说法相互矛盾。

你即知道是推迟效应,你就应知道宇宙中的物质没有静止的,所以按你的说法就会形成 物质永远不受力。

 [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2003/04/03 00:20 

超声速也确实遇到过需要更大的马力的情况

你说的也有道理,要使飞机超声速,就要有更大马力的发动机,
现在电场的光速限制可能相当于发动机的马力到了暂时的极限,

不过从超声速时的介质阻力看,
“激波辐射阻力”是突破声障前的主要阻力,
(突破声障后的阻力依然很大,但多半是与空气的摩擦碰撞阻力)

另外还可以考虑电子在近光速下的自感电动势可能是以非线性急剧增加的,

 [12楼]  作者:yanghx  发表时间: 2003/04/03 16:47 

注意:电子感应加速器中所说的辐射是“韧致辐射”

应该注意的是:
电子感应加速器中所说的辐射是“韧致辐射”,
即电子与真空中残留原子、分子碰撞后产生的辐射,
书中介绍了韧致辐射强度与真空度是成线性反比关系的,
所以当真空度很高时,韧致辐射就应该很小了,
总之好象还没有听说在电子感应加速器中存在“同步辐射”的文章?
现在的真空度已经很高了,
所以也很少听说加速器中要考虑“韧致辐射”的问题?
所以是什么原因使得电子感应加速器中的电子不能超光速还是个迷?

参见:《电子感应加速器》 , 1960年4月第1版 (超星下载)

[楼主]  [13楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/04/03 22:55 

直线加速电子的辐射角分布……
接近于光速c运动的带电粒子的存在加速度时产生的电磁辐射。其特点是辐射能量强烈地集中于朝前方向。我这里有其辐射角分布以及与其辐射能量大小的关系式,由于关系式比较复杂,无法在这里贴出来。不过,有一点是可以肯定的,它与你所谈到的关系式不符。不可能有无穷大的辐射,也就不存在无穷大的辐射阻尼力。因为这个道理很为简单,如果这样的话,人们建造的加速器就无法把粒子从加速器中引出,加速器也就成了一个摆设。

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逆子
[楼主]  [14楼]  作者:逆子  发表时间: 2003/04/03 23:07 

大错、特错!

要使飞机超声速,不是马力的问题。它主要是推进原理的差异。

螺纹桨推进式的飞机,无论它的马力有多大,螺旋桨的转速度有多快,最终的结果还是不能超音速。因为音速是空气介质力传导速度的极限,而飞机就是靠空气介质来推进的,所以它是永远不可能超音速的。

yanghx先生,你在此问题上犯了一个大错,对此原理没有一个详尽的了解的话,对你下一步的研究是不利的。



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逆子
 [15楼]  作者:刘久明  发表时间: 2003/04/04 00:17 

必要的争论是有益的。

刚刚看完逆子先生的贴子:“推迟效应会带来一些非常识性的现象。比如说,遥远地方一个发光体,它产生一个光脉冲后就消失了。可是它的光待二年以后才传到地球上被地球人所观测到。人们还在着手研究它时,它早二年已不存在了。”觉得很有道理。

A星球来到B星球的空间,在还没有发现B星球时就很快离开了这个空间,所以A星球不会发现B星球,而B星球会在A星球走后发现A星球曾经来过。

接着又看到醉张先生的回应:“你即知道是推迟效应,你就应知道宇宙中的物质没有静止的,所以按你的说法就会形成 物质永远不受力。”看起来更有力度,问题更值得注意。

如果A星球来到B星球的空间,由于没有发现B星球的存在所以不会对B星球施加引力影响,而B星球以后会发现A星球来过,所以必然会收到A星球的引力影响。

这就是讨论的好处,通过讨论大家发现了共同的问题,解释了共同的问题,使得大家都获益。

我试着考虑这个问题的解决办法,第一、用超距作用解释能够完美地消除这个矛盾,但多数人是不会同意的。第二、虽然引力的传递是需要时间推迟的,但A在来到B的空间时,快速感受到B先前引力场的影响,而不需要时间推迟,B在后来感受到A遗留的引力场的引力影响而非A的直接引力,这个方案应该是可以接受的,所以我在引力问题上支持刘启新先生的论断。

 

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