電子的電量與電荷運動速度之間的關(guān)系

1、電子的電量與電荷運動速度之間的關(guān)系按照近代基本粒子理論，電磁質(zhì)量主要來自粒子與真空中凝聚場之間的相互作用，這種真空凝聚場并 造成某些對稱性的自發(fā)破壞，并影響基本粒子間的配對，自發(fā)破缺是產(chǎn)生質(zhì)量和電荷的原因，慣性質(zhì)量并不由這類因素決定電磁質(zhì)量的認識現(xiàn)在尚未徹底解決！現(xiàn)代物理學認為電磁質(zhì)量由電荷附近的電磁場分布結(jié)構(gòu)決定，與電荷沒有多大的直接關(guān)系， 只是間接關(guān)系.電荷附近的電磁場的源是電荷.但當電荷運動的時候，電荷附近的電磁場分布結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，如發(fā)生壓縮畸變，其分布結(jié)構(gòu)是速度的函數(shù)，這可見一般教材.于是，電磁質(zhì)量也是速度的函數(shù).現(xiàn)代物理學認為電荷影響著物質(zhì)的質(zhì)量，不僅核物理有論述，張一方教授在他的

2、著作粒子物理和相對論的新探索的“ SU(3)理論的質(zhì)量、壽命公式和它們的統(tǒng)一性” 一節(jié)中 給出的公式：M=M6+Qd(Y+Qd。顯示了電荷電量Q對于慣性質(zhì)量的貢獻.電荷電量隨運動速度而改 變也是客觀事實，有些人就給出了 ：Q=Q(1-v 2/C2):當電荷速度愈來愈高時，它的電磁輻射愈來愈強，外場對它的加速愈來愈弱，當達到光速時就會轉(zhuǎn)化為無電荷、無靜止質(zhì)量的光子一一場物質(zhì)！ 1、測量電子速度的實驗用上海應(yīng)用物理研究所的飛秒直線加速器初始段的均勻靜電場加速電子，加速器的五級能量使電子得到近光速的五種速度和相應(yīng)的動能.按照Ein stein的質(zhì)速公式和動能公式，電子速度增加導(dǎo)致它的動質(zhì)量和動能急劇

3、增加，以致于超過了加速器提供的能量，加速器效率竟大于100%電子的動質(zhì)量不但不增加，反而隨其速度增加而下降，加速器效率不僅沒有達到100%反而隨著電子速度的增加而降低.電磁作用力的傳遞速度是光速，隨著電子速度趨近光速，電磁場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費0.121T電子能量一一圓半徑實測值關(guān)系能量E(MeV)201612964半徑R( cm)1818181818182 .電子束流轟擊鉛靶的量熱法實驗季潮的這個實驗是在美國瓦里安公司的2300C/D型直線加速器上進行的.按相對論公式，靜止質(zhì)量為mb，帶電量為q的粒子以速度V在電磁場中運動時，滿足的洛倫茲力運動方程是：6d

4、 mA/ dt 1 -V2/c2二 q(E VB)(1)采用柱坐標系，設(shè)電子在z=0平面運動.在均勻磁場中，令R是粒子圓形軌道半徑， 粒子的相對論動量，加速器理論中常用的基本公式是：m V p、(2)qBd -V2/c2qB季頻實驗用的2300C/D型直線加速器產(chǎn)生六種能量分別為4MeV 6MeV 9MeV 12MeV 16MeV和20MeV的電子束.按相對論質(zhì)能關(guān)系，速度分別為0.9918c，0.9969c，0.9986c，0.9992c，0.9995c，0.9997c.通過鉛鐵準直器垂直射入0.1210T的均勻磁場，按(2)式計算，電子的圓周運動軌道半徑運動應(yīng)當為10.94cm »

5、; 16.41cm、24.62cm，32.82cm，43.76cm，54.70cm.然而季顏實驗表明，所有的六種電子都落在感光膠片半徑大約為18cm的上，意味著這些理論上具有不同能量的電子的運動軌跡幾乎落在同一個圓上.也就是說這些電子的能量實際上相差無幾，可以說基本上是一樣的！均勻磁場限束遇 電子束流圖1 .不同能量電子在均勻磁場中運動軌跡的實驗從相對論質(zhì)能笑系的角度，這個結(jié)果看起來匪夷所思，如果不是瓦里安公司加速器有問題的話.盡管考慮到接 近光速時，帶電粒子的輻射較大，能量越大的粒子輻射越大，但不同能量的粒子會通過輻射達到完全相同的能 量，落到磁場中的相同點上，這幾乎是完全不可能的然而這個結(jié)

6、果卻與季獺第一個的實驗結(jié)果一致，如果進 行量熱實驗，理論能量不同的粒子在靶上引起的溫度升高是一樣的.由于以上六種電子的速度都與光速相差無幾，若按經(jīng)典動能公式(2)式，它們 的動能應(yīng)當是幾乎一樣的.因此季獺和許多網(wǎng)友傾都向于認為，狹義相對論的質(zhì)速笑系可能不成立.這個實驗與第一個實驗揭示了一個相同的現(xiàn)象，即用直線加速器加速帶電粒子速度接近光速后，粒子的能量可能難以繼續(xù)增加.用季獺的話說，粒子的運動速度接近光速時，現(xiàn)有理論的能標偏高了.能量和溫度的理論值和實驗值能量溫'度、1.6Mev6Mev8Mev10Mev12Mev15Mev理論值0.672.523.364.205.036.29實測值0

7、.971.01.031.031.031.03用上述飛秒直線加速器輸出的電子束流轟擊鉛靶電子的動能使鉛靶的溫度升高實驗使用了加速器的五級能量按照Ein stein相對論的質(zhì)速公式和動能公式，近光速電子的動質(zhì)量和動能很大， 因此鉛靶的溫升應(yīng)該很高，而且溫升應(yīng)該與加速器能量成正比但是，實測的溫升值卻很小，而且加速器能量成倍地增大只導(dǎo)致鉛靶的微量溫升，Ein ste in的相對論與實驗結(jié)果矛盾3 .高速電子在均勻磁場中偏轉(zhuǎn)的實驗該實驗是在上海復(fù)旦大學近代物理學實驗室中進行的采用200 j m厚鋁窗Nai (TI)閃爍探頭，配合微機多道系統(tǒng)，組成 能譜儀來測量1 一粒子(電子)的能量.實驗中使用90Sr

8、作為放射源提供能量為2.274MeV的粒子.測量一粒子在均勻磁場中運動的圓形軌道半徑，用(4)式來確定粒子的相對論動量，從而確定I粒子的能量動量是否滿足相對論關(guān)系E = , P2c2 m2c4 .實驗考慮到閃爍體探頭位置對能量測量的影響等因素，但沒有考慮帶電粒子在磁場中加速運動的輻射.季潮認為輻射很小，可以忽略不計，但他使用的是非相對論的輻射公式.當粒子運動速度較大時，輻射還與因子1/(1 V2/c2)2有關(guān)，應(yīng)當予以注意.實驗結(jié)果表明1 .不同的磁場對動量值的測量有影響，2.相同能量的：.粒子在不同強度的磁場中受力不同，磁場較弱時實際受力小于洛倫茲力的理論值， 磁場較強時實際受力大于洛倫茲力

9、的理論值.3.按照現(xiàn)有理論(4)式，p:eBR，動量與磁場強度成正比.實際測量表明，動量與磁場強度不成正比.季獺認為現(xiàn)有洛倫茲力不正確，相對論的能量動量關(guān)系與實際不符.電子在磁場中運動時，洛倫茲力應(yīng)當乘上一個有效因子、2Emb/(eBR)，就可以使經(jīng)典力學的動能與動量關(guān)系得到滿足.實驗還表明在同一個磁場中，電子的運動速度與越大，所受到的洛倫茲力越小.用上述飛秒直線加速器輸出的電子束流垂直射入由永磁鐵產(chǎn)生的均勻磁場，電子受洛倫茲力偏轉(zhuǎn)而作圓周運動.實驗使用了加速器的六級能量.按照Ein stein的質(zhì)速公 式，電子的動質(zhì)量隨其速度趨近于光速而急劇增大，但洛侖茲力難以偏轉(zhuǎn)大質(zhì)量的近光速電子，因此電

10、子圓周運動的半徑應(yīng)該隨著加速器能量的增加而成正比地急劇變大令人驚訝的是，對于加速器的六級能量，屏幕上顯示的斑點位置變化極小，六個小斑點聚成一個大斑點；也就是說，圓半徑幾乎不變布雪勒的原始數(shù)據(jù)及整理布雪勒原始數(shù)據(jù)按荷比維持不變的原則依據(jù)布雪勒實驗而整理3 =v/ce/m。(109kg)Rb=.121T(cm)©r(10-19C)Hr(1031kg)eitir(1011C/kg)10.68701.76701.331806 *.5984519.088205531.7588220.51541.76300.847233 -.6002739.098564061.7588230.42811.76000.667298 1.6016409.106332951.7588240.37871.76100.576400 1.6011849.103743321.7588250.31731.75200.471332 1.6052839.127050001.75882筆者認為，上面的實驗是根據(jù)荷質(zhì)比得到的，只是由于電