Три эксперимента Фан Лиангджао.
Фан Лиангджао [1] выполнил три эксперимента на линейном ускорителе Шанхайского института прикладной физики.
В первом эксперименте измерялась, импульсно-пролётным методом, скорость субрелятивистских электронов, как функция от ускоряющего вольтажа (в первой строке Таблицы 1 приведены соответствующие рабочие энергии ускорителя). Эти измеренные значения скорости (вторая строка Таблицы 1) подставлялись в эйнштейновскую формулу для кинетической энергии. Рассчитанные по этой формуле значения кинетической энергии (третья строка Таблицы 1) оказались систематически больше, чем максимальные энергии, обеспечиваемые при использованных ускоряющих вольтажах.
Таблица 1
| Рабочая энергия линейного ускорителя | 0.025 МэВ | 0.035 МэВ | 0.045 МэВ | 0.055 МэВ | 0.065 МэВ |
| Измеренная скорость электронов | 0.313 с | 0.369 с | 0.412 с | 0.499 с | 0.480 с |
| Рассчитанная энергия электронов | 0.0270 МэВ | 0.0388 МэВ | 0.0498 МэВ | 0.0609 МэВ | 0.0715 МэВ |
Едва ли можно допустить, что линейный ускоритель работал здесь как «сверх-единичное устройство». Более разумным выглядит вывод о том, что неверна эйнштейновская формула, которая предсказывает релятивистский рост кинетической энергии.
Во втором эксперименте измерялось увеличение температуры свинцового коллектора при его обстреле релятивистскими электронами, причём, автор привёл все данные, необходимые для расчёта такого увеличения температуры. Мы воспроизводим данные [1].
|
|
|
Таблица 2
| Рабочая энергия линейного ускорителя | 6 МэВ | 8 МэВ | 10 МэВ | 12 МэВ | 15 МэВ |
| Ожидаемый нагрев, оС | 2.52 | 3.36 | 4.20 | 5.04 | 6.35 |
| Измеренный нагрев, оС | 0.25 | 0.30 | 0.32 | 0.34 | 0.35 |
Во второй строке Таблицы 2 приведены ожидаемые увеличения температуры коллектора электронов при допущении, что их кинетическая энергия в МэВах точно соответствует ускоряющему вольтажу в мегавольтах, и что кинетическая энергия электронов со стопроцентной эффективностью превращается в прирост тепловой энергии коллектора. Можно видеть, что, при изменениях ускоряющего вольтажа и ожидаемого увеличения температуры коллектора в 2.5 раза, измеренное увеличение температуры изменилось всего в 1.4 раза, будучи на порядок меньше ожидаемого. Один лишь этот факт с очевидностью свидетельствует о том, что, в релятивистской области, линейный ускоритель продуцирует у электронов гораздо меньшую кинетическую энергию по сравнению с той, которую предсказывает релятивистская теория. Более того, автор [1], как и вышеупомянутый Бертоцци, не принял в расчёт индукционный нагрев коллектора. Следовало бы измерить этот нагрев при работающем с различными ускоряющими вольтажами ускорителе, но при отсутствии ускоряемых электронов. Мы подозреваем, что, с учётом индукционного нагрева коллектора, реальная энергия электронов оказалась бы, для всех использованных ускоряющих вольтажей, близка к 170 кэВ (см. (1)) – этой величине соответствовал бы разогрев коллектора всего на 0.14оС.
|
|
|
В третьем эксперименте измерялся радиус кривизны траектории релятивистских электронов в однородном магнитном поле, методом полукруговой фокусировки (см., например, [6]). Для уменьшения влияния электромагнитных помех, магнитное поле создавалось не электромагнитами, а постоянными магнитами.
Согласно релятивистскому подходу, радиус кривизны траектории R электрона в однородном поперечном магнитном поле B есть [6]
, (2)
где v - скорость электрона, g=(1-v2/c2)-1/2 – релятивистский фактор. Формулу (2) в околосветовом приближении можно переписать так:
, (3)
где Ee=mec2. Как следует из (3), увеличение релятивистской энергии электрона g Ee в разы увеличивало бы радиус кривизны его траектории в те же разы. В действительности, этого не происходит. Мы приводим результаты [1], полученные при двух различных значениях магнитной индукции (расчётные радиусы – на основе релятивистского подхода).
|
|
|
Таблица 3
| Рабочая энергия ускорителя | 4 МэВ | 6 МэВ | 9 МэВ | 12 МэВ | 16 МэВ | 20 МэВ | |
| 0.1210 Тесла | Расчётный R , см | 11.00 | 17.85 | 26.59 | 35.20 | 44.53 | 57.49 |
| Измеренный R, см | »18 | »18 | »18 | »18 | »18 | »18 | |
| 0.0810 Тесла | Расчётный R , см | 16.43 | 26.66 | 39.72 | 52.58 | 66.52 | 85.88 |
| Измеренный R, см | »27 | »27 | »27 | »27 | »27 | »27 |
Как можно видеть, при изменении ускоряющего вольтажа в пять раз, радиус кривизны траектории релятивистских электронов остаётся, практически, постоянным. Это означает, что, при перечисленных ускоряющих вольтажах, энергия электронов не испытывает релятивистский рост – будучи одной и той же величиной. Действительно, в данном эксперименте магнитная индукция B оказалась единственным параметром, от которого зависит радиус кривизны R траектории электрона: уменьшение B в полтора раза дало увеличение R в те же полтора раза.
Автор [1] сделал попытку объяснить эти феноменальные результаты. Но, на наш взгляд, данное им объяснение имеет, к сожалению, подгоночный характер.
В третьем эксперименте Фан Лиангджао отклоняемые в магнитном поле электроны были предварительно разогнаны до скорости »0.99865×c. Это означает, что, даже при ускоряющем вольтаже в 20 мегавольт, кинетическая энергия электронов не дотягивала до своего верхнего ограничения, т.е. до одной трети от массы покоя электрона, около 170 кэВ (см. выше). Нам представляется совершенно правдоподобной эта менее чем стопроцентная эффективность линейного ускорителя, который не сообщил электронам скорость света – а ведь, при стопроцентной эффективности, для этого потребовался бы вольтаж всего в 170 киловольт. При вольтажах же в мегавольты, как справедливо отмечает Фан Лиангджао, подавляющая часть «рабочей энергии ускорителя уходит в мусорное ведро» [1].
|
|
|
Небольшое обсуждение.
Для честной физики значение работы [1] огромно не только потому, что в ней с очевидностью продемонстрировано отсутствие релятивистского роста энергии у быстрых электронов. Ещё в ней показана порочность магнитной методики определения энергии быстрой заряженной частицы. Эта методика даёт адекватные результаты в субрелятивистской области, но в релятивистской области она категорически не работает – давая, при фиксированной индукции магнитного поля, один и тот же радиус кривизны траектории частицы в огромном диапазоне её «релятивистских энергий». Поэтому результаты применения этой методики в релятивистской и ультрарелятивистской областях – совершенно неадекватны физическим реалиям. А ведь именно по этой методике калибруются все остальные методы измерения энергии быстрых частиц. Это означает, что результаты измерений энергии релятивистских и ультрарелятивистских частиц, получаемые в рамках традиционного подхода – принципиально абсурдны. Решение о том, что все методы измерения энергии быстрых частиц следует калибровать по магнитной методике, было политической диверсией, призванной превратить в профанацию физику элементарных частиц и ускорителей, физику высоких энергий, а также все другие разделы физики, в которых концепция релятивистского роста играет значительную роль.
Ссылки.
1. Liangzao Fan. Three experiments challenging Einstein’s relativistic mechanics and traditional electromagnetic acceleration theory. Серия «Проблемы исследования Вселенной», Вып. 34. Труды Конгресса-2010 «Фундаментальные проблемы естествознания и техники», Часть III, стр.5-16. С-Пб., 2010. Также доступна на http://ivanik3.narod.ru/TO/DiHUALiangzaoFAN/3LiangzaoFAN.doc
6. К.Зигбан. Теория и конструкция бета-спектрометров. В кн.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, т.1, Глава 3. «Атомиздат», М., 1969.
7. М.Дейч, О.Кофед-Хансен. Бета-распад. В кн.: Экспериментальная ядерная физика, т.3. Под ред. Э.Сегре. «Изд-во иностранной литературы», М., 1961.
8. В.С.Барашенков, В.С.Тонеев. Взаимодействие высокоэнергетических частиц и атомных ядер с ядрами. М., «Атомиздат», 1972.
9. М.Дейч, О.Кофед-Хансен. Гамма-излучение ядер. В кн.: Экспериментальная ядерная физика, т.3. Под ред. Э.Сегре. «Изд-во иностранной литературы», М., 1961.
10. D.E.Muller. H.C.Hoyt, D.I.Klein, J.W.M.DuMond. Phys.Rev., 88, 4 (1952) 775.
11. Crane H.R., Halpern J. Phys. Rev. 53 (1938) 789. (Цитируется по: Дж.Дж.Странатан. «Частицы» в современной физике. «Гос. изд-во технико-теоретической литературы», М.-Л., 1949).
12. O.Chamberlain, E.Segre, C.Wiegand, T.Ypsilantis. Phys.Rev., 100 (1955) 947.
14. Л.Яносси. Космические лучи. «Изд-во иностр. лит-ры», М., 1949.
16. W.Bertozzi. Speed and kinetic energy of relativistic electrons. American Journal of Physics, 32, 7 (1964) 551.
17. Г.Кноп, В.Пауль. Взаимодействие электронов и a-частиц с веществом. В кн.: Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия, т.1. Под ред. К.Зигбана. «Атомиздат», М., 1969.
18. J.W.M.DuMond, et al. Phys.Rev., 75, 8 (1949) 1226.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 467; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!