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对季灏三个实验尝试性解释
[楼主] 作者:zhoxanaaa  发表时间:2020/06/25 17:36
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    季灏老师在《前沿科学》2010年第三期上发表了《质疑爱因斯坦力学和传统加速器理论的三个实验》

    十年弹指一挥间,我也饿在尝试解释季灏实验的路上反复思考了十年。现在终于有了一些心得与大家分享。

    1.季灏实验发现,加速器的工作能量竟然小于它给予电子的动能。

    我觉得这很好理解。加速器加速的电子是从电线里绕原子核转的电子加速出来的。电子本来就有动能,加速器对电子夹了助推能量,总能量大于加速器给予的能量应该是对的。

 

    2.量热法发现,高速电子轰击铅靶所释放的能量不变。

    根据无论根据经典物理学还是根据洛伦兹变换,电子速度越高,能量越大,铅靶温升应该是铁定的事实。可是实验却给出了相反的结果。

    我考虑还是因为存在一个钟慢的抵消作用。输入能量越大,加速时间越长,电子飞出的波长就越大,在同一时间段里,到达铅靶的电子就越少。当然如果电子流的速度快了,波长即使大,频率也不会降低。问题是季灏量热法实验的电子速度都接近于光速,速度变化很小,这时波长的抵消作用就起来了。

     3.高速电子在均匀磁场中的偏转实验。

    对此我曾经有过一些解释,最后都被自己否定了。最近忽然想到,物体的圆周运动在不同向心力作用下,是不是应该有不同的小于光速的最大值呢?

    电子有切向速度,也有向心力给予它的法向速度。从数学连续的角度看,法向速度不会与切向速度合成为超光速的合速度。但是实际上,能量总是一份一份给予电子的。当电子速度很接近光速时,法向速度常常会时电子速度达到在光速最大值限制下的无法逾越最高速。

    从季灏文章中的表5和表6可以发现,在电子速度为0.997c时,理论值与实测值最接近,对应于磁感应强度0.121T、0.081T和0.0635T,均为18、27、35cm。

    当电子速度为0.9919c<0.997c时,电子圆周运动的实测半径大于理论半径,这是因为向心力施予的法向速度与电子切向速度的合成大于了切向速度,却又没有超过该向心力下的圆周运动极限速度值。

    而当电子直线速度大于0.997c时,实测半径就一概等于0.997c的理论值半径,这就是光速不变造成的限速作用。

 

 

 

 

 

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 [2楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 12:04 

zhoxanaaa先生:
您试试用电子动量守恒验证一下实测动能。
 [3楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 18:50 

我们知道,在环行加速器中,电子的转弯也是靠磁场。这里的转弯磁场是恒定的,随着电子的加速,电子转圈的周期是变短的,但是转弯半径始终不变。如何解释这个现象呢?假设电子的电量在加速中始终不变,也没有相对论效应,则转弯半径R=mv/QB,Q是不变量、B是不变量、R是不变量,则mv也是不变量。即有很大可能,电子在整个加速过程中,动量守恒。
 [4楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 18:57 

环形加速器
 [5楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 22:00 

如果加速器中的电子遵守动量守恒,则电子的直线运动动能就是速度的一次方线性关系,不是二次方关系。
 [6楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 22:05 

这样,速度为0.99c和0.997c的的电子的动能没有多大区别了,所以量出的热量也就差不多。
 [7楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 22:17 

这种动量守恒,是电子质量随速度增加而下降,质量和速度的乘积不变。
 [8楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/14 22:31 

电子的动量守恒,是有可能的,因为它和实验结果相符合:热量释放基本相同、旋转半径不变。
 [9楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/16 03:28 

这仅仅是假想中的一种可能,因为电子的电量在加速中也不一定一成不变。如果电量Q也和质量一样是速度的减函数,也能让半径增加。
 [10楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/16 03:35 

季先生的实验,其实是有三个问题的,一个是没有电子在所有速度区的对比,比如低速的情况,再有就是数据精度太低只有两位数,谁都不好根据这零星粗糙的数据给出正确的分析。我们这些业余者,大多都没有见过加速器,所以大多都是闲聊。
 [11楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/16 03:41 

第三个问题是,磁场测量会使电子产生同步辐射,这部分能量在电子刚进入转弯磁场时,就会发生损失,而这个损失是沿切线出去的,到达胶片的电子都是已经损失过能量的了,即电子能量不真实。
 [12楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/16 03:50 

就算我说的电子动量守恒,也只是没有很多根据的说法,所以被我说成是可能。可能不否定不可能。
 [13楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/16 03:58 

电子在加速时,质量可能会下降,这是我提出来的。但是下降的函数关系,我并没有给出来。它可能是一个比较复杂的函数,不是速度的一次方反比关系。
 [14楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 15:12 

电子在高速度时,质量可能会下降,这确实是我提出来的,但这个下降的函数关系,我其实并没有给出来,它可能是一个比较复杂的函数,不一定是速度的一次方反比关系。
 [15楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 15:12 

但我想电子的动量不会真的是这种守恒,电子的质量不会减少得和速度增加的一样快,随着速度的增大,电子的旋转半径还是要增大的,只是增大的和预期的对不上,可能是速度和质量的真正函数关系还没有找到。
 [16楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 15:13 

当然,电子若真是这么个动量守恒法,那是真的匪夷所思。但是如果把电子看成是由场物质结合成的,随着速度的增加,它失去一部分场物质,造成质量下降,就是可以理解的了。因为,一般说的动量守恒是指在一个系统内动量守恒,如果把作用在电子上的所有物质、从电子上脱落的场物质都算进去的话,那守恒是没有任何疑义的。加速前的电子和加速后的电子本来不构成系统,并且它还是受外力的,应该谈不上守恒。但却有这种可能:电子的动量是个死数。
 [17楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 15:13 

电子动量守恒,完全有可能是真的,因为季先生的实验结果和这个设想相符合:热量释放基本相同、旋转半径不变。
 [18楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 15:13 

也就是说,我设想的电子动量守恒,完全有可能是真的。因为季先生的实验结果和这个设想相符合。
1)热量释放基本相同,2)半径不变。
 [19楼]  作者:fanglian2  发表时间: 2020/07/21 15:13 

多谢岛主慧眼识英才,大科学家普朗克对爱因斯坦的很多观点都不认同,但是他觉得这位年轻人的观点很有创意,最终还是发表了爱因斯坦的论文,并邀请爱因斯坦一起探索科学未知的领域。
 [20楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 15:14 

电子动量守恒,能量是可以增加的。比如电子的速度v由0.3c增大了一倍,变成了0.6c,它的质量由0.3c时的m1变成了0.6c时的(1/2)m1,则0.3c*m1=0.6c*(1/2)m1,动量守恒。动量守恒,但能量依然可以变化,因为质量随速度上升而下降是一次方比例,而能量增加是速度的一次方比例。就随便做个比方:
0.3c时,其能量是E=(1/2)m1(0.3c)^2=0.045m1c^2
0.6c时,其能量是E=(1/2)(1/2)m1(0.6c)^2=0.09m1c^2
0.9c时,其能量是E=(1/2)m1(1/3)(0.9c)^2=0.135m1c^2
 [21楼]  作者:王普霖  发表时间: 2020/07/21 18:47 

不过,大家不必认真,这个帖子就是周先生发的尝试贴,提点儿奇谈怪论也没问题。
[楼主]  [22楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2020/11/12 15:53 

对【3楼】说:
根据洛伦兹力是向心力,高速度时v=c不变。如果m变,r应该变。现在r不变,说明m没有变,v也没有变。其原因在于向心速度与切向速度的合速度达到了速度的极限c。季灏这个实验结果就是光速为最大速度造成的mv为不变量。这说明质速关系的成立是有范围的,质速关系不能否定光速为最大速度。
[楼主]  [23楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2020/11/13 11:59 

对【21楼】说:

电子的高速度也是能量难以被吸收的原因。我们假设电子在0.9c时开始吸收能量加速,由于能量的速度是c,那么与电子的速度差就是0.1c。与静止的0,mv是静止的九分之一,力也只有施加了九分之一的力。而速度越快的电子的质量又越大,施加的力形成的加速度也就越小。据说大型加速器里加速一个粒子到0.999c要转上很多时间。

 

[楼主]  [24楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2020/11/13 11:59 

对【19楼】说:

普朗克是对相对论不满意。但是并不是对爱因斯坦的《论动体的电动力学》不满意。《论动体的电动力学》里承认静系必须牛顿力学有效,承认存在着c+v和c—v的牛顿速度叠加和光速可变。

说实话,爱因斯坦当时的观点比现在许多反相者的观点还要反相。普朗克发表他的文章是可以理解的。

所谓相对论,是主流物理学用唯心主义哲学改造洛伦兹变换后的产物。而爱因斯坦也如同现在的反相者一样对许多改造无法理解甚至反对。譬如他一开始就不承认闵可夫斯基用虚数的勾股定理来推导洛伦兹变换,他也不承认宇宙中存在黑洞那样的东西,他承认自己无法解释双生子佯谬,并且在广义相对论中做出了不会导出双生子佯谬 的物理表达式。并在晚年在给友人的信中说他对没有一个式子是确定无疑的,他也不知道自己是否走在正确的道路上。

[楼主]  [25楼]  作者:zhoxanaaa  发表时间: 2020/11/13 11:59 

王普霖老师的观点动量不变是季灏实验的结果。
现在是要解决输入能量变化,输出却不变的原因。
我的解释在量热法输出热量不变和电子在洛伦兹力下偏转半径不变的解释上是有矛盾的。
如果电子在原子里绕原子核转动的半径变化,很容易解释热量不变。因为尽管转动速度不变,但是周期长了,于是波长长了,进入量热器的光子少了,正好抵消了单个光子因为速度变化而增加的能量。
但是现在不同输入能量的亚光速电子在洛伦兹力下偏转半径不变,却证明了它的mv不变和r不变。对这个实验我是用向心速度与切向速度的合成速度因为超光速,被限制,造成切向速度受限制、不管输入能量如何增加,在B不变,向心速度不变的情况下,切向速度无法增加,电子无法吸收增加的输入能量。这个解释我以为是有道理的。
但是量热法实验里,导线里绕原子核转的电子是不可能有亚光速的,应该仍然有m和v的变化。这些电子在飞出导线后才被加速。在不同输入能量和相等加速时间的情况下,先飞出来被大能量加速度的与后一个电子的距离就大,在相同时间里进入量热器的电子就少,于是量热器增加的温度不变。这是第一种可能。
第二种可能是电子在没有外磁场B的情况下,速度仍然有一个亚光速的极大值,增加输入无法使电子多吸收能量。
第三种可能是瓦里安加速器半径太小,导致加速困难,达到一定速度后难以加速。小半径圆形加速器或短距离直线加速器加速困难实际上也大家默认的。不然有人想国家花钱搞大型加速器干什么。
归根到底,由于实验的加速器条件所限,无法进行更高精度的速度测试和输出电子计数,要确切地找出原因是困难的。

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