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[思考笔记] 一张照片引发的惊悚(磁场起因的困惑)

已有 958 次阅读 2019-7-19 17:02 |个人分类:基础数学-逻辑-物理|系统分类:科研笔记| Anderson, positron, cloud, chamber, 磁场起因, cloud, cloud, cloud, cloud, cloud, cloud, cloud, cloud, cloud

 [思考笔记] 尚未缕清思路。

听领导说:
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2019/7/427909.shtm

    “要利用好朋友圈,把自己的冥思苦想变成集思众创,共同把冷板凳坐热。”
    “提升自主创新能力,突破‘卡脖子’的关键创新技术,服务于国家和地方经济发展,迫切需要发挥人才的作用。”

            

[思考笔记] 一张照片引发的惊悚磁场起因的困惑)

            

   正电子,[物] positron; [物] positive electron; antielectron,基本粒子的一种,带正电荷,质量和电子相等,是电子的反粒子。

         Positron, also called positive electron, positively charged subatomic particle having the same mass and magnitude of charge as the electron and constituting the antiparticle of a negative electron.

       
   由于“正、负”电子具有相同的质量、电荷,因此在磁场里的运动轨迹应该是“镜像对称”的。
   然而,让人惊悚、细思极恐的是:
   1932年,美国加州理工学院的安德森与内德梅耶在云雾室中充入过饱和的乙醚气,拍摄到了高能宇宙射线穿过铅板后,在磁场中长线了一对液滴线。即“正负电子对 positron-electron pair”的轨迹。即,下图:

   从这张照片里可以看到,两个轨迹基本上都是圆形,所以可以推断:
(1)该正负电子对的轨迹,应该基本在同一平面;
(2)照相机镜头应该和该该正负电子对的运动平面垂直,没有非垂直夹角引起的“椭圆”投影变形。
   
   细思极恐的是:
   这两个圆形轨迹,直径大小有明显的差异。不是完全对称的镜像轨迹。

   洛伦兹力 F = qv×B
   到底针对正、负电子的初速度v不同,还是感受到的磁场B不同?
   从照片看,轨迹分裂后的一段时间,正、负电子的轨迹基本是对称的。即,初速度v的大小v应该是差不多的。下面是上图裁剪出的局部,再放大:

   因此,最合理的解释也许是:
   正、负电子在运动中,感受到的磁场的强度(磁感应强度)是不同的。
   “磁场可能是依赖坐标系/参照系”的!
   目前认为磁场是电荷运动产生的,这样,磁场显然与运动有关。
       多导体运动中的磁场,到底该怎么计算?麦克斯韦的经典电磁理论里没有进一步的说明。

是不是我想错了?

        

 相关资料:
[1] 正电子_百度百科
https://baike.baidu.com/item/%E6%AD%A3%E7%94%B5%E5%AD%90
[2] Positron, subatomic particle, Britannica.com
https://www.britannica.com/science/positron
   Positron, also called positive electron, positively charged subatomic particle having the same mass and magnitude of charge as the electron and constituting the antiparticle of a negative electron. The first of the antiparticles to be detected, positrons were discovered by Carl David Anderson in cloud-chamber studies of the composition of cosmic rays (1932).
[3] 中国科学院高能物理研究所,2010-04-15,云雾室
http://www.ihep.cas.cn/kxcb/kpcg/lztcq/201004/t20100415_2823066.html
   1932年,安德森(Carl David Anderson,1905-1991)与内德梅耶(Seth Neddermeyer,1907-1988)将云室置入一个强磁场之中观察宇宙射线。宇宙射线进入云室后会留下轨迹,拍下轨迹的照片,即可用来进行分析。安德森当时每隔15秒钟使云室膨胀一次并拍摄照片。通过对1300张粒子轨迹照片的详细分析,发现有一种粒子的轨迹与当时已知的带电粒子的轨迹不一样。根据轨迹偏转的方向,可以判断这种粒子的电荷是正的,又根据轨迹曲率的大小,可推知这种粒子要比质子轻得多,且与电子的质量近乎相等。
[4] SME张磊,2016-12-29,这是注定要拿诺贝尔奖的人,成功避开3次诺贝尔奖又算什么!
http://blog.sciencenet.cn/blog-2966991-1024151.html
https://zhuanlan.zhihu.com/p/24632090
[5] 2019-04-22,感谢“中科院科学智慧火花”贴出评论:正负电子对在磁场中可能不是完全对称的镜像轨迹
http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1174944.html
[6] 2012-04-12,SI基本单位中安培定义的两种可能缺陷
http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=4681
[7] Biot-Savart law, physics, Britannica.com
https://www.britannica.com/science/Biot-Savart-law
[8] MIT open Course, Physics II: Electricity and Magnetism
https://ocw.mit.edu/courses/physics/8-02-physics-ii-electricity-and-magnetism-spring-2007/
[9] MIT open Course, Biot-Savart's Law & Ampere's Law
https://ocw.mit.edu/high-school/physics/exam-prep/magnetic-fields/biot-savarts-law-amperes-law/
[10] Biot-Savart Law
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnetic/Biosav.html

       

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