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羊毛出在猪身上--评张操老师的超光速实验

已有 4117 次阅读 2016-4-30 00:21 |个人分类:个人随笔|系统分类:观点评述|关键词:超光速| 超光速

   互联网时代一定要有互联网思维。

   互联网时代,我们忽然发现,打败移动的不是联通,而是QQ;打败人民银行的不是工商银行,而是支付宝;要饭的改名叫众筹,算命的改名叫分析师,科学家开始玩网红了。

图1 中国版苏珊大妈演唱神曲《送你葱》

   互联网思维的核心是:羊毛出在猪身上,得屌丝者得天下。对于那些功成名就的科学家而言,这件事非常可怕,除非科学能够置身网外。可惜,这做不到。这不,张操老师的超光速实验就这么在科学网轰轰烈烈地讨论起来了。

   对于张操老师的超光速实验,我重复过实验,有点儿发言权。我的观点是:张老师的超光速就是由电感的相移引起的。看官莫笑,这并不是重点。真正的重点是:高山老师为什么连发四篇博客支持评审?这是因为,高老师想借张老师超光速研究这只“羊”,剪一剪中国式评审这头“猪”的毛。这是真正的互联网思维!我非常佩服高老师的聪明与技巧,而且可以肯定地说:在羊身上剪羊毛,不是创新;在猪身上剪羊毛,才是创新。高老师做到了。

   张操老师其实也是想在猪身上剪点儿羊毛,他是怎么想的呢?请容我慢慢道来。

   电磁波在导体内传播速度极慢,大约在10米/秒这个量级。有位教了十几年《电动力学》的科学网网友,竟然还不知道这个事实。我恰好做过电磁波穿越铝板的速度实验。闲话少说,上图。图2a是6毫米厚的铝板。图2b是发射信号和接收信号的比较。当时的实验结果是:15米/秒,与理论计算值非常接近。

图2  信号穿越铝板速度实验


   大家看到我的山寨实验,应该明白为什么科学网上的众屌丝为什么痛恨引力波项目了吧?实验的精度其实还挺不错。我们完全可以利用这个效应对金属进行测厚。    

   既然导体内电磁波速度极慢,大家自然认为包括直流在内的电能都是在空间传输。从而想到了传输线理论,而且能量传播速度铁定是光速。很多人也是这样批评张操老师的。可惜,徐晓老师发现这个批评美中不足:传输线理论是电磁学方程的一个简化,电工学理论也是电磁学方程的简化,它们之间是父与子的关系呢?还是兄弟的关系?张操老师的看法是,兄弟关系。在这一点上,我和张操老师的看法一致。因为,法拉第电磁感应定律和欧姆定律都是麦氏方程的“因”,光速是麦氏方程的果。我们用“果”来约束“因”,首先便犯了逻辑循环错误。

   文克玲老师不愧是清华大学的教授,他秉承“羊毛出在羊身上”的精英思维。他得意地认为:不是波动方程,就无法谈论速度,更勿论能量速度。文老师是对的,因为张操老师的交流电路,从数理方程上来讲,属于热传导方程。而热传导方程传递温度的速度,仅仅与测量灵敏度有关(麦克斯韦语)。文老师的失误仅仅在于,他不懂互联网思维。

   让我们回顾一下热是怎么传导的。图3表明,当人们拿着一根铁棍时,会很快感觉到热量。到底有多快?这取决于你手对温度的敏感度。请问各位看官,通过热传导,是否传递信息,是否可以传递能量?请注意,张操老师就是想从热传导方程这头猪身上剪点儿羊毛。如果我拿一根烧红的铁棍靠近文老师,他一定会以超光速躲开的。文老师决计不会认为,由于热传导方程的速度不好定义,因而并不存在。哈哈。

                                 图3  热传导有速度吗?

   热传导的速度非常难测,因此,所有给热传导方程加上一个光速约束的工作都是混论文的扯淡工作,没有人真的做过实验。更何况,热传导是微观问题,量子力学在那儿纠缠着呢。


   非常幸运的是,考虑到欧姆定律的麦氏方程在低频下可以简化为

这恰好是一个热传导方程。继续简化,就成了交流电速度问题,与之关联的还有一个电磁感应速度问题。在电工理论中,不匹配、不对称是常态,是工程事实。我们不应该在工程应用面前削足适履。事实上,在匹配和波动的框架内当然只能剪出羊毛,在不匹配的热传导方程条件下,才有可能剪出猪毛。让不是速度的速度去和光速赛跑,才有可能跑赢。

   为了使比赛热闹、好看,我们不妨学学测量引力波的办法:使用传输线理论和电路理论对将要进行的实验进行仿真,建立模板。哪个理论匹配度高,哪个理论赢。实验方案必须经过双方的认可。无论从哪个角度看,大家普遍接受的交流电速度是光速的宣传,不是一个科学严谨的说法。



           





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4 张操 姚伯元 文克玲 gaoshannankai

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