电子电量与运动速度之间的关系.doc

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1、5、电子的电量与电荷运动速度之间的关系按照近代基本粒子理论,电磁质量主要来自粒子与真空中凝聚场之间的相互作用,这种真空凝聚场并造成某些对称性的自发破坏,并影响基本粒子间的配对,自发破缺是产生质量和电荷的原因,惯性质量并不由这类因素决定。电磁质量的认识现在尚未彻底解决!现代物理学认为电磁质量由电荷附近的电磁场分布结构决定,与电荷没有多大的直接关系,只是间接关系.电荷附近的电磁场的源是电荷.但当电荷运动的时候,电荷附近的电磁场分布结构会发生变化,如发生压缩畸变,其分布结构是速度的函数,这可见一般教材。于是,电磁质量也是速度的函数。现代物理

2、学认为电荷影响着物质的质量,不仅核物理有论述,张一方教授在他的著作《粒子物理和相对论的新探索》的“SU(3)理论的质量、寿命公式和它们的统一性”一节中给出的公式:M(2)=M(1)+Q{d1(Y+Q/2)-d0}显示了电荷电量Q对于惯性质量的贡献。电荷电量随运动速度而改变也是客观事实,有些人就给出了:Q=Q0(1-v2/C2)1/2。当电荷速度愈来愈高时,它的电磁辐射愈来愈强,外场对它的加速愈来愈弱,当达到光速时就会转化为无电荷、无静止质量的光子——场物质!1、测量电子速度的实验用上海应用物理研究所的飞秒直线加速器初始段的均匀静电场加

3、速电子,加速器的五级能量使电子得到近光速的五种速度和相应的动能。按照爱因斯坦的质速公式和动能公式,电子速度增加导致它的动质量和动能急剧增加,以致于超过了加速器提供的能量,加速器效率竟大于100%!电子的动质量不但不增加,反而随其速度增加而下降,加速器效率不仅没有达到100%,反而随着电子速度的增加而降低。电磁作用力的传递速度是光速,随着电子速度趋近光速,电磁场的有效作用力下降使加速器效率下降,加速器提供的能量被浪费。这就像风吹帆船一样,船速永远不可能达到风速,随着船速趋近风速,风的有效作用力下降,风速与船速之差越小,风的效率越低,大量

4、的风能被浪费。2.电子束流轰击铅靶的量热法实验季灏的这个实验是在美国瓦里安公司的2300C/D型直线加速器上进行的。按相对论公式,静止质量为,带电量为的粒子以速度在电磁场中运动时,满足的洛伦兹力运动方程是:(1)采用柱坐标系,设电子在平面运动。在均匀磁场中,令是粒子圆形轨道半径,是粒子的相对论动量,加速器理论中常用的基本公式是:(2)季灏实验用的2300C/D型直线加速器产生六种能量分别为4MeV,6MeV,9MeV,12MeV,16MeV和20MeV的电子束。按相对论质能关系,速度分别为0.9918c,0.9969c,0.9986c

5、,0.9992c,0.9995c,0.9997c。通过铅铁准直器垂直射入0.1210T的均匀磁场,按(2)式计算,电子的圆周运动轨道半径运动应当为10.94cm,16.41cm,24.62cm,32.82cm,43.76cm,54.70cm。然而季灏实验表明,所有的六种电子都落在感光胶片半径大约为18cm的上,意味着这些理论上具有不同能量的电子的运动轨迹几乎落在同一个圆上。也就是说这些电子的能量实际上相差无几,可以说基本上是一样的!图1.不同能量电子在均匀磁场中运动轨迹的实验从相对论质能关系的角度,这个结果看起来匪夷所思,如果不是瓦里

6、安公司加速器有问题的话。尽管考虑到接近光速时,带电粒子的辐射较大,能量越大的粒子辐射越大,但不同能量的粒子会通过辐射达到完全相同的能量,落到磁场中的相同点上,这几乎是完全不可能的。然而这个结果却与季灏第一个的实验结果一致,如果进行量热实验,理论能量不同的粒子在靶上引起的温度升高是一样的。由于以上六种电子的速度都与光速相差无几,若按经典动能公式(2)式,它们的动能应当是几乎一样的。因此季灏和许多网友倾都向于认为,狭义相对论的质速关系可能不成立。这个实验与第一个实验揭示了一个相同的现象,即用直线加速器加速带电粒子速度接近光速后,粒子的能量

7、可能难以继续增加。用季灏的话说,粒子的运动速度接近光速时,现有理论的能标偏高了用上述飞秒直线加速器输出的电子束流轰击铅靶。电子的动能使铅靶的温度升高。实验使用了加速器的五级能量。按照爱因斯坦相对论的质速公式和动能公式,近光速电子的动质量和动能很大,因此铅靶的温升应该很高,而且温升应该与加速器能量成正比。但是,实测的温升值却很小,而且加速器能量成倍地增大只导致铅靶的微量温升,爱因斯坦的相对论与实验结果矛盾。3.高速电子在均匀磁场中偏转的实验该实验是在上海复旦大学近代物理学实验室中进行的。采用厚铝窗NaI(TI)闪烁探头,配合微机多道系统

8、,组成能谱仪来测量粒子(电子)的能量。实验中使用作为放射源提供能量为2.274MeV的粒子。测量粒子在均匀磁场中运动的圆形轨道半径,用(4)式来确定粒子的相对论动量,从而确定粒子的能量动量是否满足相对论关系。实验考虑到闪

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