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其实用实验验证空间收缩效应并不难
[楼主] 作者:纪黎明  发表时间:2004/08/12 09:24
点击:692次

   对相对论时间膨胀效应,我们已经做了这方面大量的实验工作,但是对空间收缩效应的实验验证,则未有所闻,下面我提出一个实验方案,请有能力的朋友验证一下。

    我们可以让两束高能粒子进行交叉碰撞,如果在垂直运动方向上粒子截面不发生变化,那么,由于运动引起的收缩效应,将会使散射截面减小,即粒子碰撞几率降低,考虑到两束粒子都发生收缩,并设其运动方向垂直,我们可得其散射截面减小为(1 - u2/c2)

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 [2楼]  作者:youngler  发表时间: 2004/08/12 12:25 

这是个老掉牙的实验了,
实验结论也是碰撞界面增大。
 [3楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/12 12:40 

实验结果是“增大”,因为“垂直”只是“S系内垂直”。与运算结果严密相符。这些运算我几乎整天都用。

 

 [4楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/08/12 14:09 

尺缩的同时,粒子密度增加。
而且是一种动态密度。
 [5楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/12 15:06 

如果不考虑角度变化,密度增加与时间变慢相抵消。
其实用实验验证空间收缩效应并不难
 [6楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/08/12 18:59 

因此实验不可能得到有意义的结果
还是无法证明尺缩。
 [7楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/12 19:11 

完全同意
其实用实验验证空间收缩效应并不难
[楼主]  [8楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/13 08:02 

回复:仅仅是单个粒子密度增加,而对宏观“粒子数”密度来说,并没增加
这个问题有点象我以前提出的一个佯谬,但是如果我们可以控制单个粒子的发射,则可以避免这个问题
[楼主]  [9楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/13 08:25 

回复:越学越糊涂
替我向您老师和满及师祖清华小猪问好
[楼主]  [10楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/13 08:35 

回复:时间变慢对这个过程无影响,谈不上抵消
其实用实验验证空间收缩效应并不难
[楼主]  [11楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/13 08:47 

回复:对p——p来说,最初会随能量增加而降低,超过一定能量后又升高
其实用实验验证空间收缩效应并不难
 [12楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/08/13 13:31 

单个粒子不能表示尺缩

仍然看不出你的实验怎样验证尺缩。

 

 [13楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/13 23:43 

我们要比较的是“粒子碰撞效果”。

当我们研究两束粒子碰撞问题时,我们是放到与粒子同步的观测系中研究的。这个道理类似:我们要研究一个人雨中跑步,跑速与所受雨滴的关系,我们要放到与人同步的观测系中研究。

要考虑碰撞几率,就要考虑时间与密度问题。在S系中,S’系的尺缩,钟慢,密度增加。在S’系中就要把这些量变回来。钟慢与尺缩抵消。

对于每一个“单个粒子”,由于尺缩,正球变成了椭球。椭球两极的曲率大于正球,因此散射截面增大。散射截面问题最后成为了一个“纯几何问题”,的确与密度变化,时间变化无关。但您问题提出时提到了“碰撞几率”,我们就需要全面论述。

这类实验通过“碰撞几率”与“散射截面”都能证明“尺缩”。但这都不是直接确证,与“缪介子寿命确证钟慢”不一样。这种间接确证在微观研究中俯首皆是,连基本速度合成都不可缺少尺缩。

 [14楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/14 00:01 

其实用实验验证空间收缩效应并不难
 [15楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/14 00:07 

我上贴发的不谨慎,搞错了角度条件。在S系内垂直与在S’内垂直都是“散射面积增大”。
其实用实验验证空间收缩效应并不难
[楼主]  [16楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/14 08:50 

回复:宏观上的尺缩效应,正是通过单粒子的尺缩表现出来的

我所说控制单粒子运动的潜台词是既然我们可以控制单粒子运动,那么我们也可以控制粒子数通量

显然,如果粒子不带电,且忽略其波性,那么粒子碰撞几率完全决定于粒子几何截面及粒子数通量,当粒子数通量一定时,则仅决定于其几何截面,而运动则会引起其几何截面减小

 

[楼主]  [17楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/14 09:07 

您所说“放到与粒子同步的观测系中研究”,完全没有必要,既然我们(观测者)处在实验室里,那么我们只能以实验室所在参照系的时空为标准

如果这个实验能够做成,那么会成为比μ子证明钟慢更加有力的证据,因为μ子寿命变长显然还存在其他可能,而我们这个实验的结果则具有唯一性

[楼主]  [18楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/14 09:18 

回复:无论实验还是理论都得不到“增大”结果

您考虑太多了

为了简化,我们可以把粒子当成一个平行于运动方向的圆柱体,显然,按相对论,它的横截面不会因运动发生变化,变化的仅是其长度,尺缩会导致其侧面积减小,而碰撞几率则既与其横截面成正比又与其侧面积成正比,自然结果应该是减小

 [19楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2004/08/14 11:15 

回复:注意可控的是总量
例如,在单位时间内的总量,当然时间单位与参考系还是有关系。而尺缩对面积的影响与粒子的总量无关,因此不会从实验中反映出来。
 [20楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/14 12:53 

把粒子视为圆柱体,这个前提哪来的?我们一般把粒子视为圆球体。因为一般粒子在微观层次是各向同性的。
到了超微观层次,那就不是这种微观实验所能确证或否证的了。
 [21楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/14 14:17 

您提出的“碰撞几率”与“散射弧度”是两个不同的问题。“碰撞几率”不放到S’系内,您怎么计算?
就用“雨中跑步的人所收的雨滴”为例。请您指点,如果不借助人或雨同步的观测系,怎么计算? 而且,您提出问题是比较1与2的结果。其中 1 是S’系内COSa=0的粒子束 2 是S系内COSa=0的粒子束。 问题本身已经包括S’系了。
[楼主]  [22楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/15 00:30 

回复:该结论对任何形状成立!之所以我以圆柱体为例,是为了更便于您理解
"不能确证或否证“?您的意思是说相对论在微观领域不成立?
[楼主]  [23楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/15 00:51 

回复:正是由于“可控的是总量”才使我们的实验具有可行性
当数量一定时,碰撞几率与粒子的面积成正比,如果尺缩效应存在,那么运动会减小粒子面积,所以会使碰撞几率减小,表现为可观测的散射截面减小,我们可通过比较不同速度下散射截面的变化来分析是否与相对论预言相符
[楼主]  [24楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/15 01:14 

回复:如此简单的问题难道您不会算?

首先说明,我从来没提”散射弧度“。看来您还没有真正理解我的意思,我的意思是通过测量被散射的“数量”来验证的

以您的粒子为例,已知一块1米见方的雨布,1秒钟在雨中接了100滴雨,那么1米长,半米宽的雨布1秒接多少滴?难道一定要站在雨布上数一数才知道吗?

 [25楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/15 05:50 

我明白您的意思了。这个问题的确是简单问题。我认为jiuguang先生已经说清楚了。

 

 [26楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/15 06:16 

如果只是研究碰撞几率,那的确什么形状都一样。

越精细研究,量子效应越明显,很多测不准的规律,这些规律只有概率性,无必然性。因此您提出的一个一个粒子发射去做可能无法检验碰撞几率。

您问到超微观问题,我只能大致回答。

超微观存在与微观存在的不完全一样。

在超微观领域,有些粒子只有四维形状,无三维形状。用“三维关系”无法研究,甚至仅仅用实数关系也无法描述。狭义相对论到了超微观层次,要修改,而且已经修改成功了一些,例如超对称理论,超玄理论。这些沈博士可能能在理论上说清楚。我不想多想了。现在广相都够我糊涂的了。

这些理论与狭义相对论的关系,我只说一句:这些理论与狭义相对论是不矛盾的。

[楼主]  [27楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/16 17:46 

回复:其实我们并没必要一个一个粒子发射来检验,

因为粒子数通量仅取决于发射源强度,而与粒子速度无关,只要发射源强度恒定,就可以进行比较

您谈到微观超微观之类,实在没有必要,从原则上说,它在任何条件下都可以检验,甚至我们为了使效果更明显,可以用比分子尺度大好多倍的物体检验,比如胶体尺度

至于您说的四维形状,三维形状之类,您不觉得在相对论未被确证正确以前,谈论这些毫无意义吗?至于您说的实数关系,虚数关系这些东西,离题更远,在狭义相对论里,尺缩效应可是仅用实数表示的,当然有人曾用复数关系对相对论做过修正,但这已经不是爱因斯坦的相对论了,并且其正确性从未被确证,我们这个问题与什么超对称,超弦也扯不上边(题外的话,我个人认为超弦只不过是一个美丽的肥皂泡,最终一定会破灭)

  至于相对论到了什么层次要修改,这只能由实验说了算

 

[楼主]  [28楼]  作者:纪黎明  发表时间: 2004/08/16 18:06 

回复:jiuguang的错误在于把粒子束当成刚体处理了

所以得出了密度增加的结论,当然这只是我的猜测,是对是错还应向他求证一下

实际上,当粒子源发射强度一定时,速度增加会导致粒子数密度减小,即粒子间距离增大

随便举个例子,假设有一队蜗牛排队跳楼(当然我们可以设蜗牛之间距离很小),由于重力加速度很大,当第一只蜗牛离开楼后,会很快以很大速度下落,当第二只蜗牛到达楼沿时,第一只蜗牛可能已离开很远了

 [29楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/16 22:01 

这个实验要比较的是这个,不是那个。所以没那么简单。

要比的是“S’系内观测到的COSa=0的结果”。不是“S系内观测到的COSa=0的结果”。因为,后者与实验设置在条件上就不一样。例如,您指出的“乌龟排队跳楼”情况。

但我们只能在S系内进行观测。所以我们要进行变换。我认为,jiuguang先生讲的就是这种变换必须考虑的问题。

您用“乌龟排队跳楼”这个例子太好了。我的导师们都反反复复叮嘱过我:“物理问题首先是物理关系问题,不能用计算代替物理关系”。与您进行物理交流,我感到对路。否则我敷衍一下就算了。您自己已经提出这个问题,那就无须我们再解释。

请您再考虑一下。

 [30楼]  作者:越学越糊涂  发表时间: 2004/08/17 08:12 

的确没必要扯到“超微观”。我谈到这个问题,是因为您问我“相对论在超微观领域是否适用”。我错在哪里?
其实用实验验证空间收缩效应并不难

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