作业帮 > 物理 > 作业

如果超光速粒子推翻了相对论,物理学将会走向何方呢?

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/18 14:17:45
如果超光速粒子推翻了相对论,物理学将会走向何方呢?
如果爱因斯坦的相对论被证实为驳论,那物理学会从新改写吗?如果改写,那么超过光速之后又会看到什么呢?
这个问题可以用宋健院士在2004年香山科学会议讨论超光速时举出的例子来思考,上世纪初,人们都说音速不能超过,可是第一架超音速飞机的出现使得不可能变成了可能.光速问题也是这样,人的认识是不断发展的,我们期盼会有新理论出现,光速有一天被超越.
在那次会议上就提出来一种利用空气动力学的数学结构来解释相对论现象的理论,它把相对论看成是一种近似算法,在速度远远小于光速的时候得到的结果和被证明有效的相对论实验是一致的,但是这个理论在超光速的表达形式是双曲型的,按着这样的思路,达到光速后继续加速要减小能量.这一点,设计飞机和导弹的工程师都比较好理解,为了超音速他们不是要增压力反而是减小压力,而且他们把流动几乎静止的实验结果用到有相对流动速度的情况下时的简化近似计算也要采用尺缩变换(洛仑兹原来提出的变换).
在这个问题上,一部分强硬的理论物理学家坚持认为光速比空气速度高许多,所以公式不能套用,但是一些搞技术工作的专家根本不认理论家的帐,他们认为对数学模型来说,大家都取无量纲模型,数学表达形式是完全一样的,那么所描述的规律就是一样的.
他们认为坚持用绝对速度多少来划分物质规律,而不仔细看无量纲模型都是雷同的事实,这样下结论是非常浅薄的.
而另一部分物理学家采取不辩论的方式,越来越多的人悄悄地把连续介质数学模型引入到真空的描述,甚至连中学生都知道的状态方程(压力,温度(也就是能量),密度关系)都引入到真空描述了.尽管方程是张量写的,但是还是那几个方程,质量守恒(连续)方程,能量守恒方程,以及动量守恒方程.为了和强硬的正统理论学家减小矛盾,大部分发表的文章在隐物质范畴以及黑洞问题上绕圈子,不太接触超光速这样的离经叛道的问题.
但是也有敢吃螃蟹的,自从宋健院士在香山科学会议把这些人召集起来讨论以后,每两年他们中间很多人就要以北京基础科学论坛的名义讨论一次.为首的黄志洵教授提出用截止波导来给电子减小能量,达到超光速电子在加速器打出来,中国科大加速器学术委员会前主任裴元吉也一直考虑着新一代加速器设计方案,如何在电子加速器用减小能量,减小Q值的办法来加速电子,让它也出现群速度超光速!
还有一些对导弹制导的时间空间精度关心的学者在做信号从陕西天文台地面经卫星到乌鲁木齐,再返回陕西骊山天文台的地球转动影响实验,判断结果也是和相对论不一样的.其实无论美国还是中国,GPS定位早就不用相对论方法了.甚至象王汝涌这样的美国科学家他们把光信号传导到转动的光纤维里面,观察萨纳克效应和相对论的出入,还准备在中国进一步做更深入的实验.
总而言之,上面说的都是技术专家做的,他们都在做实实在在的事情.前一段时间和相对论理论绕着走,技术专家对相对论应用范围也是很谨慎的,所以相对论就是推翻了,物理基础依然坚固,相对论垮台对现代物理学几乎不发生任何影响,仅仅是靠他吃饭的一群人要惊慌一阵,镇定下来以后,大家都还会找到自己生活的门路.
总而言之,相对论被否定,就像一种近似的几何证明用的辅助线和辅助函数被新的更好的证明方法代替一样,对计算不会有大影响,连个泡泡都不会翻,现在的理论家,就像媒体上对伊拉克和叙利亚问题的评论员一样,左说右说都是他们有力,美军坦克都在伊拉克首都穿行了,那个评论员还在过嘴瘾,说会有城市巷战,现在超光速问题也一样,那些理论学家会说这个精度低,那个有误差,但是很快证据越来越多,他们会很快变嘴,看那些理论家变嘴的功夫也是一个很好的戏!我们只管瞧热闹就是了!
所以说,即就是相对论垮台,他的近似算法还在一部分范围有效,尽管媒体炒作热闹,有些人哭天喊地,但是对我们生活根本不会有很大影响,只不过消除了一些回到过去时空的幻想而已.
当然,实现超光速,技术专家也有很多困难,他们的实验也需要解决很多实际问题,他们呼吁更多的人联合起来,朝这个方向冲击:
详见他们几年前就开始的呼吁和紧急求助:
有兴趣进一步探讨这方面理论的,可以看黄志洵教授在前沿科学发表的关于超光速电子加速器的文章,见下文: