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《超光速運(yùn)動(dòng)和狹義相對(duì)論的局限性》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)第10卷第4期Vol.10No.4JournalofBeijingInstituteof2002年12月Dec.2002Petro-chemicalTechnology超光速運(yùn)動(dòng)和狹義相對(duì)論的局限性張操(美國(guó)Alabama大學(xué))摘要近年來(lái)，實(shí)驗(yàn)和觀測(cè)已發(fā)現(xiàn)了多種超光速現(xiàn)象，這是科學(xué)研究中的一個(gè)新的前沿。筆者對(duì)超光速理論作了簡(jiǎn)單的回顧，指出洛侖茲變換中的時(shí)間定義不是物理學(xué)的唯一時(shí)間定義，還可以用一種推廣的Galilean變換(GGT)定義另一種物理學(xué)時(shí)間。當(dāng)描述超光速粒子(快子)運(yùn)動(dòng)時(shí)
2、，GGT的時(shí)間箭頭總是正向的，不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間倒演問(wèn)題。GGT變換是洛侖茲變換的一種非標(biāo)準(zhǔn)形式，也是洛侖茲物理思想的繼承和發(fā)展。物理學(xué)家已普遍承認(rèn):真空不空。如果把真空稱之為“以太場(chǎng)”，這僅僅是一個(gè)術(shù)語(yǔ)問(wèn)題。以太場(chǎng)具有復(fù)雜的量子特性，它與超光速運(yùn)動(dòng)之間可能存在某種內(nèi)在的聯(lián)系。近年來(lái)各國(guó)對(duì)中微子質(zhì)量平方作了精確測(cè)量，全球?qū)嶒?yàn)的平均結(jié)果為負(fù)值，由此可以推測(cè)中微子可能就是超光速粒子。介紹了中微子作為自旋為1/2的超光速粒子的一種Dirac型方程及其量子性質(zhì)，為弱相互作用中宇稱不守恒的事實(shí)作出了新解釋。關(guān)鍵詞超光速
3、;相對(duì)論;物理學(xué)時(shí)間;以太場(chǎng);中微子;Dirac量子方程中圖法分類號(hào)0412.1發(fā)表了論文“輔助增益超光速的光傳播”川，曾引起國(guó)內(nèi)外的普遍關(guān)注。在此實(shí)驗(yàn)中，光脈沖在1多種超光速現(xiàn)象通過(guò)艷原子氣體時(shí)，可保形通過(guò)反常色散區(qū)，其最近30年以來(lái)，在天文觀測(cè)以及實(shí)驗(yàn)室實(shí)群速度不僅超過(guò)了真空光速‘，還實(shí)現(xiàn)了負(fù)群驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)了許多種超光速現(xiàn)象，這是科學(xué)研速度。在量子力學(xué)方面，糾纏態(tài)粒子的非定域的究中的一個(gè)新的前沿，國(guó)內(nèi)已出版一些專遠(yuǎn)程關(guān)聯(lián)研究(quantumteleportation)已取得著[[1.21。黃志詢把超光
4、速研究稱之為:“相對(duì)論、了令人注目的進(jìn)展[Cal。此外，量子隧道效應(yīng)中已量子力學(xué)、電子學(xué)與信息理論的交匯點(diǎn)”。有些發(fā)現(xiàn)有明顯的超光速特性。光子隧穿實(shí)驗(yàn)以美書(shū)籍的有關(guān)篇章也專門討論了超光速運(yùn)動(dòng)[3.41國(guó)Berkeley加州大學(xué)的R.Y.Chiao小組的工有一篇綜合評(píng)論文章介紹了超光速運(yùn)動(dòng)的過(guò)作最為著名E21去、現(xiàn)在和未來(lái)[[5]在電磁波微波波段，Nimtz研究組用截止在天文觀測(cè)方面，文獻(xiàn)[4〕指出，現(xiàn)在已觀波導(dǎo)作了位壘的遂穿實(shí)驗(yàn)，超光速的群速度為測(cè)到60多個(gè)超光速的射電源(類星體)，它們的Vg=4.7c
5、[27。文獻(xiàn)[2〕還對(duì)其他微波超光速現(xiàn)膨脹速度一般都達(dá)到光速的數(shù)倍甚至幾十倍，象作了評(píng)述。例如類星體3C345中兩個(gè)子源的分離速度超中微子可能是一種超光速粒子。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)過(guò)4.5c。此外，通過(guò)對(duì)行星以及衛(wèi)星軌道穩(wěn)定數(shù)據(jù)表明中微子的質(zhì)量平方值為負(fù)值[[97，這是性的觀測(cè)，有理由認(rèn)為，引力速度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)超光速粒子的主要特性。綜上所述，自然界存在光速[5)超光速運(yùn)動(dòng)已是不容爭(zhēng)辯的事實(shí)?？墒怯捎趷?ài)在實(shí)驗(yàn)方面，超光速運(yùn)動(dòng)有多種多樣的形因斯坦相對(duì)論在物理學(xué)界的威望和影響，使得式。2000年王力軍等人在英國(guó)雜志Nat
6、ure上人們不敢或者難以對(duì)超光速運(yùn)動(dòng)進(jìn)行廣泛和深人的研究。正如艾小白指出的:“現(xiàn)在看來(lái)，愛(ài)因收稿H期:2002-05-25斯坦在他的‘論動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)’一文中否認(rèn)超萬(wàn)方數(shù)據(jù)北京石油化工學(xué)院學(xué)報(bào)2002年第10卷光速運(yùn)動(dòng)存在的觀點(diǎn)的確是一個(gè)歷史性的大誤p，一(E/c)2=ms2c2=(一mo2cZ)(4)會(huì)。我們?cè)俅我?jiàn)到，一位大人物的小錯(cuò)誤就可以m，為超光速粒子的固有質(zhì)量。式((4)表明，超光阻礙人類歷史幾十年的進(jìn)程[Cs1速粒子的動(dòng)量p值大于能量(E/c)。式(4)中動(dòng)量p和能量E的相對(duì)論公式為:2超光
7、速理論研究的簡(jiǎn)單回顧在狹義相對(duì)論產(chǎn)生之前，Sommerfield等，一嘆u2m/csu2-1;“=一u2m/csc22-1(5)人[[10〕已關(guān)注過(guò)超光速運(yùn)動(dòng)的可能性。在1905綜合狹義相對(duì)論的已知公式，三類粒子的年以后，由于狹義相對(duì)論的巨大影響，超光速運(yùn)能量和速度關(guān)系可參見(jiàn)圖to動(dòng)的研究被阻斷了半個(gè)世紀(jì)，一直到20世紀(jì)60年代才開(kāi)始從新活躍[“，川。其中，1962年Bi-laniuk等[ill的文章“奇異相對(duì)論”(MetaRela-tivity)曾經(jīng)在物理學(xué)界引起廣泛的興趣。國(guó)外的代表人物有Sudar
8、shanll'],Feinberg["',Re-cami}'2},Chodos[1a},Riembielinski}`1等人。國(guó)內(nèi)的研究者也發(fā)表了一些學(xué)術(shù)論文[Ci,51。這些研究的特點(diǎn)是試圖把狹義相對(duì)論推廣到超光速領(lǐng)域，其主要論點(diǎn)如下:圖13種粒子的能量一速度關(guān)系在狹義相對(duì)論中，時(shí)空間隔ds“是一個(gè)不變量。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，取dy=dz=0,>01，亞光速粒子在狹義相對(duì)論中，不允許超光速運(yùn)動(dòng)的一(ds)2=c2(dt)“一dx2=01，光子(1
