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《超光速運動和狹義相對論的局限性》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、北京石油化工學院學報第10卷第4期Vol.10No.4JournalofBeijingInstituteof2002年12月Dec.2002Petro-chemicalTechnology超光速運動和狹義相對論的局限性張操(美國Alabama大學)摘要近年來，實驗和觀測已發(fā)現(xiàn)了多種超光速現(xiàn)象，這是科學研究中的一個新的前沿。筆者對超光速理論作了簡單的回顧，指出洛侖茲變換中的時間定義不是物理學的唯一時間定義，還可以用一種推廣的Galilean變換(GGT)定義另一種物理學時間。當描述超光速粒子(快子)運動時
2、，GGT的時間箭頭總是正向的，不會出現(xiàn)時間倒演問題。GGT變換是洛侖茲變換的一種非標準形式，也是洛侖茲物理思想的繼承和發(fā)展。物理學家已普遍承認:真空不空。如果把真空稱之為“以太場”，這僅僅是一個術語問題。以太場具有復雜的量子特性，它與超光速運動之間可能存在某種內(nèi)在的聯(lián)系。近年來各國對中微子質量平方作了精確測量，全球實驗的平均結果為負值，由此可以推測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，為弱相互作用中宇稱不守恒的事實作出了新解釋。關鍵詞超光速
3、;相對論;物理學時間;以太場;中微子;Dirac量子方程中圖法分類號0412.1發(fā)表了論文“輔助增益超光速的光傳播”川，曾引起國內(nèi)外的普遍關注。在此實驗中，光脈沖在1多種超光速現(xiàn)象通過艷原子氣體時，可保形通過反常色散區(qū)，其最近30年以來，在天文觀測以及實驗室實群速度不僅超過了真空光速‘，還實現(xiàn)了負群驗中已發(fā)現(xiàn)了許多種超光速現(xiàn)象，這是科學研速度。在量子力學方面，糾纏態(tài)粒子的非定域的究中的一個新的前沿，國內(nèi)已出版一些專遠程關聯(lián)研究(quantumteleportation)已取得著[[1.21。黃志詢把超光
4、速研究稱之為:“相對論、了令人注目的進展[Cal。此外，量子隧道效應中已量子力學、電子學與信息理論的交匯點”。有些發(fā)現(xiàn)有明顯的超光速特性。光子隧穿實驗以美書籍的有關篇章也專門討論了超光速運動[3.41國Berkeley加州大學的R.Y.Chiao小組的工有一篇綜合評論文章介紹了超光速運動的過作最為著名E21去、現(xiàn)在和未來[[5]在電磁波微波波段，Nimtz研究組用截止在天文觀測方面，文獻[4〕指出，現(xiàn)在已觀波導作了位壘的遂穿實驗，超光速的群速度為測到60多個超光速的射電源(類星體)，它們的Vg=4.7c
5、[27。文獻[2〕還對其他微波超光速現(xiàn)膨脹速度一般都達到光速的數(shù)倍甚至幾十倍，象作了評述。例如類星體3C345中兩個子源的分離速度超中微子可能是一種超光速粒子。因為實驗過4.5c。此外，通過對行星以及衛(wèi)星軌道穩(wěn)定數(shù)據(jù)表明中微子的質量平方值為負值[[97，這是性的觀測，有理由認為，引力速度可能遠遠超過超光速粒子的主要特性。綜上所述，自然界存在光速[5)超光速運動已是不容爭辯的事實?？墒怯捎趷墼趯嶒灧矫?，超光速運動有多種多樣的形因斯坦相對論在物理學界的威望和影響，使得式。2000年王力軍等人在英國雜志Nat
6、ure上人們不敢或者難以對超光速運動進行廣泛和深人的研究。正如艾小白指出的:“現(xiàn)在看來，愛因收稿H期:2002-05-25斯坦在他的‘論動體的電動力學’一文中否認超萬方數(shù)據(jù)北京石油化工學院學報2002年第10卷光速運動存在的觀點的確是一個歷史性的大誤p，一(E/c)2=ms2c2=(一mo2cZ)(4)會。我們再次見到，一位大人物的小錯誤就可以m，為超光速粒子的固有質量。式((4)表明，超光阻礙人類歷史幾十年的進程[Cs1速粒子的動量p值大于能量(E/c)。式(4)中動量p和能量E的相對論公式為:2超光
7、速理論研究的簡單回顧在狹義相對論產(chǎn)生之前，Sommerfield等，一嘆u2m/csu2-1;“=一u2m/csc22-1(5)人[[10〕已關注過超光速運動的可能性。在1905綜合狹義相對論的已知公式，三類粒子的年以后，由于狹義相對論的巨大影響，超光速運能量和速度關系可參見圖to動的研究被阻斷了半個世紀，一直到20世紀60年代才開始從新活躍[“，川。其中，1962年Bi-laniuk等[ill的文章“奇異相對論”(MetaRela-tivity)曾經(jīng)在物理學界引起廣泛的興趣。國外的代表人物有Sudar
8、shanll'],Feinberg["',Re-cami}'2},Chodos[1a},Riembielinski}`1等人。國內(nèi)的研究者也發(fā)表了一些學術論文[Ci,51。這些研究的特點是試圖把狹義相對論推廣到超光速領域，其主要論點如下:圖13種粒子的能量一速度關系在狹義相對論中，時空間隔ds“是一個不變量。為簡單起見，取dy=dz=0,>01，亞光速粒子在狹義相對論中，不允許超光速運動的一(ds)2=c2(dt)“一dx2=01，光子(1
