超光速电子加速器方案第一部分、引言

来自欧洲核子研究中心(CERN)中微子束，被意大利科学团队测量出超光速，尽管一报导就产生了很大的震动，可惜是个乌龙事件，中国科学界虽然对此抱有很谨慎的态度，但是在此之前，其实也有很多讨论，20世纪的最后十年，超光速实验先在波动力学和量子隧穿的领域内展开。1993年，美国Berkeley加州大学在一项光子隧穿实验中获得了V=1.7C，即光子可以用比光速C快70%的速度飞行。在老电子部长孙俊人的授意下，电子部就成立了波速问题专家组讨论此问题。到了2000年，负相速实验和负群速实验相继成功，丰富了超光速研究的内容。在2004年香山科学会议讨论超光障问题的会议上，宋健院士提出：上世纪初，人们都说音速不能超过，可是第一架超音速飞机的现使得不可能变成了可能。光速问题也是这样，人的认识是不断发展的，我们期盼会有新理论出现，光速有一天被超越。宋健院士的底气何来呢？其实中国科学家很早就介入了超光速的研究。

      一提超光速，比较熟悉的都会提到美国哥伦比亚大学教授Feinberg用tachyon（快子)—词称呼超光速粒子，然而Feinberg的快子，静止质量是虚数的。而我国的秦元勋教授却提出来，快子在超过光速以后的规律应当是和亚光速情况下对称的，函数关系要成为双曲型，所以要把所谓尺缩因子根号里面的两项调一下符号，这样就没有了虚数。其实这一点索莫非尔德提出的比秦元勋更早。20世纪70年代射电天文学界发现了惊人的类星体(3C345、3C273、3C279等)超光速飞离现象，涉及速度8C、9.6C等。1979年张操教授提出了利用推广的Galilei变换(GGT)研究超光速问题的建议，发表在严肃的刊物Jour.Phys.A上。国防科技大学教授谭暑生的标准时空理论对亚光速运动和超运动作统一的描述，把超光速运动理性地放在一个适当的框架之中。北京师范大学教授曹盛林提出以Finsler几何为基础的时空不变量ds4代替SR中的ds2，可使超 光速运动具有合理的物理实在性，使SR成为在亚光速适用的理论。中国运载火箭技术研究院研究员林金在分析航天导航测量机制的基础上建立了时空理论的新概念，提出'虽然对应坐标时定义的速度不能超光速，但对应原时定义的运动真速度没有极限，而超光速运动对应负质量和负能量；黄志淘于1991年指出在截止波导内的消失态(evanescent states)情况下可能出现负波速-负群速和负相速；又用量子力学方法分析波导，建立了量子势垒的等效电路模型，为在超光速实验中用截止波导作为量子隧穿中的势垒作了理论准备；2004年黄志淘对超光速作了分类-物质运动的速度、能量传送的速度、广义的信息速度，前者又区分为宏观物体速度、微观粒子速度、非实体物质(波动和脉冲)速广只有在细分条件下超光速研究才是清晰！有意义的。2003年黄志和贵教授线电波频率上用模拟光子晶体的同轴系得了阻带中的超光速群速

(Vg=1.5C~2.4C)，这就说明我们应当借鉴人类突破声障(sonic barrier)的经验来突破光障(light barrier)，对现有加速器(都是亚光速加速器)进行改建，用符合超粒子动力学和能量关系的技术措施进行实验，直到今天裴元吉教授按照此规律进算和做了加速器的设计，期望能够拿出实际可行的方案，发现以超光速运行的奇异电子(meta-electron)。

值得注意的是，上述理论探索实际上是和早期洛伦兹，索莫非尔德等老一辈科学家提出的理论不谋而合的。洛伦兹对这个实验结果的解释就是在波动的偏微分方程的运动方向的二导数上面加上一个尺缩因子，但是很可惜，洛伦兹不知道这样他就从水一类物质的波动方程得到了一个空气一类物质的波动方程。洛伦兹当时的介质，科学界知道的比较清楚的就是水，就是钢板，科学界那时认为以太比所有知道的物质还要硬，才能传递光信号，那么信号传递速度确实可以用无穷大来比拟，对信号传递的介质效应都认为很小，所以他采用尺缩假设是必然的，现

气动力学设计人员近似计算低速飞机流场和声场，尤其是近乎静止流速下的实验结

用在有一定相对速度的条件下，还是用的洛伦兹这个式子，这就相当于还是原来坐标加上尺缩。“洛伦兹本人的变换”就是一种仅仅尺缩的变换，变换后得到的新方程实际是有物理意义的方程！它实际为变换以后的方 7求解提供了一种可行的近似算法，所以

的一个世纪，尽管有人把它提高到时空观来认识，而用洛伦兹变换也来算，只不速度和时间以及边界各件都没有了实际尺缩的变换，变换后得到的新方程实际是有物理意义的方程！它实际为变换以后的方程求解提供了一种可行的近似算法，所以以后的一个世纪，尽管有人把它提高到时空观上来认识，而用洛伦兹变换也来算，只不过是速度和时间以及边界条件都没有了实际意义，越算越难，实际上没人用，因为和世纪试验结果出入不大，所以很难撼动他的地位，把相对论的洛伦兹变换回归到一种近似处理方法的定位上去！洛伦兹临死都很遗憾，拿了一个他不希望用的变换加到他的头上，以他的名字冠名。他至死都不知道这就是空气的小扰动的速度势方程，当年科学没发展到那一步，这不怪洛伦兹，这些数学推导很繁杂，限于篇幅，我们仅仅只能简 个绍他的概貌。从而让我们了解到：从无量纳方程来看，洛伦兹当年解释迈克尔孙莫验提出的方程实际是一个高速流动下的声波小扰动方程。真空还存在另一番更复杂的不要度规不变性假设的数学描述。

对此方案感兴趣的高能物理工作者请和我联系