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欧洲核子中心反质子减速器的运行不能佐证质速关系成立与否
[楼主] 作者:沁阳拜建军  发表时间:2014/01/15 20:56
点击:229次

在研究反物质的理论与实验研究中,欧洲核子中心走在了世界的前列。科学家的灵感造就了将近光速反质子减速到光速的百万分之几的低速状态,与相同技术获得的低速正电子结合人工合成了反氢原子,创造了1千秒的稳定记录。这个举世瞩目成就源自反质子减速器的发明!一般情况下高能理论与加速器专家对高能粒子的研究,都争相恐后涌入相对论性速度区域的“狭小空间”,即理论与实验两方面局限于对近光速带电粒子的物理状态进行研究。而高速状态下显然不适合反质子捕获正电子的进行,因此用与加速器相反的减速方法来完成任务显得顺理成章。

    一般而言,人们认为每天世界上的粒子加速与碰撞实验,以及反质子减速器的运行证明了质速关系的正确性。其实不然!虽然反质子减速器一枝独秀运用的是一种异于加速器的方法,但仔细分析其运行原理依然存在不确定因素。这样讲不是否定欧洲核子中心获取反物质的成就,而是源自反质子减速器的运行不能“只用”相对论数据计算,虽然相对论的计算结果碰巧凑合对了!这样讲是因为---
    第一:虽然其用的也是类似http://blog.tech110.net/batch.download.php?aid=33309《用减速电压法验证m(v)函数的实验建议》的方法,但一个是直线减速模式(最好一步)将相对论性粒子减速到经典速度;另一个是循环多次环形减速模式,其第一步是先将反质子减速到光速的十分之一,而这个速度值属于相对论性速度区域,因而科学家用相对论公式计算顺理成章。虽然张冠李戴错了,但相对论的这顶赝品大小凑巧正好。而用http://blog.tech110.net/batch.download.php?aid=21145《超光速理论与实验基础》中所提出的广义力速公式,也可以解释反质子的运动规律;
    第二:由于整个第一步减速过程中都是在环形真空容器轨道内进行的,为了防止减速中的反质子脱离轨道,一是用磁约束的方法来保证减速过程的正常进行,二是对磁约束磁铁进行冷却。这样都要影响到减速状态下反质子的能量变化而产生误判!比如,为防止反质子脱离轨道而设置的偶极子“转弯磁铁”与四极子“聚焦磁铁”,虽然不能改变反质子的运行速度,但会在射频空腔所形成的高压减速电场或运行轨道的垂直方向产生洛仑兹力,或多或少要影响到总的能量做功时间。加上对磁约束磁铁进行冷却等措施,使减速过程佐证质速关系的不确定因素变得错综复杂;
    第三:要获得所需相同速度十分之一光速运动的反质子,科学家可能要用到常用的粒子速度选择器。这也意味着反质子在环形真空容器中,整个减速过程所绕行的总圈数没有一个确切的数字,也就是说按相对论计算所用的总减速时间是具有不确定性的!
    综上所述说明一个问题,欧洲核子中心反质子减速器的运行不能佐证质速关系成立与否,虽然相关科学家没有注意到这个细节。

ALPHA实验装置
 

ASACUSA实验装置
 

ATRAP实验装置(来源:CERN)
 
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[楼主]  [2楼]  作者:沁阳拜建军  发表时间: 2014/01/16 21:02 

由于带电粒子在环形加速器或减速器中的运动周期与速率以及半径无关,所以无论是加速电子或减速电子,可测量的都是电子所得到的加速度。也就是说都不可能区分是电子的质量,或者是电场或磁场的作用力在变化。而减速的用法设计的实验模式是直线减速,不存在环形或回旋加速器(减速器)的相关特有数据。减速电压法最后是将相对论电子减速到经典速度,然后引进偏转磁场中测量运动轨迹,根据经典公式计算出实际动能值。
所以欧洲核子中心反质子减速器设计与运行的减速反质子实验,与高能加速器加速相对论带电粒子一样,不能真实反映出到底是电子的质量或者是电场或磁场的作用力在变化。因此用减速电压法验证函数M(V)具有现实性意义!
[楼主]  [3楼]  作者:沁阳拜建军  发表时间: 2014/01/18 10:09 

要理解“欧洲核子中心反质子减速器的运行不能佐证质速关系成立与否”这个帖子,需要考虑洛仑兹力是随近光速电子的速度增大而减小的。
偶极子“转弯磁铁”与四极子“聚焦磁铁”作用于减速反质子上的洛仑兹力,不能按照相对论的理论来计算。这一点在认识论方面与季灏先生一致。
[楼主]  [4楼]  作者:沁阳拜建军  发表时间: 2014/01/18 10:12 

要理解本帖,需要考虑到传统的洛仑兹力应是随近光速电子速度的变化而变化的理论!这个认识与季灏先生一致---

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