Автор Тема: Почему в ускорителях ускоряемые заряды не могут превзойти скорость света.  (Прочитано 474 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Фёдор Менде

  • /
  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 10541
  • Страна: ua
  • Рейтинг: +2093/-2639
  • Соловей разбойник тоже был не только лыком шит
Когда над нам пролетает самолёт, летящий со сверхзвуковой скоростью, сначала слышен взрыв, а затем  гул турбин. Это связано с тем, что передние кромки самолёта создают сильное уплотнение воздуха, которое конусообразным фронтом распространяется по отношению к  движущемуся самолёту. Для создания такой ударной волны требуется большая энергия, и  мощность турбин летящего самолёта расходуется, в том числе, и на создание  ударной волны. Причём кинетическая энергия самого самолёта составляет очень малую толику по сравнению с той энергией, которая расходуется на создание ударной волны и трение частей самолёта о воздух. При полёте самолёта энергетическое возбуждение окружающего воздуха происходит при контактном взаимодействии частей самолёта с воздушной средой.
При ускорении заряженных частиц в ускорителях ситуация отличается от рассмотренной.  Ускоряемый заряд взаимодействует с остаточными газами, которые имеют место в ускорителе, не контактным способом, а при помощи своих электрических полей. В линейных и циклических ускорителях имеет место ускорение не равномерного потока заряженных частиц, а их сгустков, что равноценно случаю летящих друг за другом самолётов, когда каждый из них порождает свою собственную ударную волну. Плотность остаточных газов в современных ускорителях такова, что при реальной плотности ускоряемых зарядов на каждый такой заряд приходится 10^12 – 10^14 атомов остаточных газов. Т.е. по сути дела сгусток ускоряемых зарядов летит в очень плотной среде окружающих его молекул. Каждый очередной сгусток производит своими электрическим полями импульсную поляризацию окружающий молекул и, чем больше скорость сгустка, тем короче по времени импульс такой поляризации. Молекулы, которые получили импульсную поляризацию, в свою очередь являются источниками ЭМ волн, переизлучая энергию, полученную от электрического сгустка в окружающее пространство.  Таким образом, за счёт дальнодействия электрического поля и постоянного переизлучения  остаточными молекулами полученной ими энергии, образуется электродинамическая ударная  волна, энергия которой может значительно превосходить кинетическую энергию самого заряда. Релятивисты уже признали, что в процессе ускорения растёт не масса заряда, его кинетическая энергия, но как мы видим, эта энергия состоит не только из кинетической энергии самого заряда, но и энергии, которая тратиться на возбуждение окружающих молекул, которые в свою очередь способны эту энергию переизлучать. Но в действительности дело обстоит ещё хуже. Электронные сгустки возбуждают не только молекулы остаточного газа, но и соэдают импульсные токи в элементах ускоряющей структуры, мимо которых они пролетают, и на это тоже расходуется их енергия. Именно дальнодействие электрических полей зарядов, способных импульсно поляризовать молекулы остаточных газов, и способность этих молекул в последующем переизлучать полученную от ускоряемого сгустка энергию, а также импульсные токи, возбуждаемые электронными сгустками в элементах ускорителя, и является тем препятствием, которое не даёт возможность получить в ускорителях сверхсветовые скорости ускоряемых зарядов. Но это техническое обстоятельство было принято как основополагающий закон природы, на котором стоит СТО.  Последствия такой ошибки нам хорошо известны.
« Последнее редактирование: 10 Декабрь 2010, 12:51:18 от Фёдор Менде »


Оффлайн shilin

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 2168
  • Страна: ua
  • Рейтинг: +43/-127
Ответ на поставленный вопрос заключается в следующем.
Представьте себе, что Вы, читатель, стоите на идеально гладкой горизонтальной плоскости спиной к ветру, действующему на Вас с измеренной силой и измеренной скоростью. Допустим, что трение между Вашей обувью и плоскостью равно нулю. От перемещения Вас удерживает нить, связывающая Вас с неподвижной системой отсчета. Если перерезать нить, сила ветра начнет перемещать Вас по плоскости. При этом опыт говорит, что действующая на Вас сила ветра со временем будет непрерывно уменьшаться; Ваше ускорение, максимальное в первые мгновения, будет уменьшаться пропорционально уменьшению действующей силы ветра, а Ваша скорость, равная нулю в начальный момент, с течением времени будет расти, но, очевидно, никогда не достигнет скорости ветра. Требуется найти метод, используя который и второй закон Ньютона, можно составить уравнение Вашего перемещения, если Ваша масса известна, а приложенная к Вам сила ветра в каждый момент времени Вашего перемещения не известна. Найденный метод должен быть пригоден для использования при решении любых других аналогичных задач.
Допустим, что в рассматриваемом примере скорость ветра в неподвижной системе равна 60 м/с, а мгновенная скорость читателя —  40 м/с. Тогда, согласно преобразованиям Галилея, скорость ветра относительно читателя равна 20 м/с. Но если секунду движения ветра относительно движущегося читателя определить расстоянием, которое проходит ветер в неподвижной системе за одну обычную секунду, то скорость ветра относительно читателя всё время будет равна с =  60 м/t = 60 м/60 м = 1, при этом время действия силы будет непрерывно замедляться, а сила - уменьшаться. Так что потребуется бесконечное время, измеряемое часами, чтобы читатель достиг скорости ветра.
                                                       

Оффлайн Evalmer

  • Местный мудрец
  • *****
  • Сообщений: 835
  • Страна: ru
  • Рейтинг: +236/-2
Когда над нам пролетает самолёт, летящий со сверхзвуковой скоростью, сначала слышен взрыв, а затем  гул турбин. Это связано с тем, что передние кромки самолёта создают сильное уплотнение воздуха, которое конусообразным фронтом распространяется по отношению к  движущемуся самолёту.
Когда самолет преодолевает звуковой барьер возникает ударная волна вовсе не за счет ваших, каких-то там "сильных уплотнений воздуха", а потому, что гул турбин от разных моментов времени сливается во общий фронт ударной волны.