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无法超光速的根本原因
根据相对论,宇宙里的物质不能超越光速,甚至连光速也达不到,因为达到光速时会使物质质量变得无穷大。
如果是质增使物质运动无法超光速,那么粒子在加速器中被加速,只要粒子速度不达到光速,粒子的质量就不会无限大,粒子就一定有加速度;这意味着,如果“真空”没有阻力,加速器中任何粒子的极限速度都是一样的,且都为光速,即粒子加速器中粒子质量、电荷量、加速电场强度、加速功率等任何参数对被加速粒子的极限速度都没有影响,最终被加速粒子的极限速度都是光速,但实际上被加速粒子极限速度受不同因素影响。
实验设计:采用粒子加速器在“真空”中对粒子加速,粒子的质量一定,带电量一定,磁场强度一定,调整加速电场强度。根据相对论,在“真空”的粒子加速器中,带电粒子只受到电场的动力作用,并未受到任何阻力作用。加速度不断减小是由于粒子质量随着速度增加而增加。带电粒子不达到光速,就始终具有加速度,因此带电粒子的极限速度为光速。而且极限速度与带电粒子质量、带电量和电场强度大小无关,即无论带电粒子质量、带电量和电场强度是多大,只要被加速粒子不达到光速,粒子质量就不是无限大,就始终有加速度,直到速度达到光速,质量为无限大,加速度才为零,因此无论什么参数的被加速粒子的极限速度都是光速。
爱因斯坦的广义相对论认为在任意参考系内,引力引起时空弯曲,因而时空是四维弯曲的非欧空间。时空的弯曲结构取决于物质能量密度、动量密度在时空中的分布,时空的弯曲结构又反过来决定物体的轨道,它沿着弯曲空间最接近于直线路径的测地线。然而,相对论引力脱离物质基础,采用时空弯曲作为引力来源值得进一步讨论:①时间只能提供事件顺序信息,时间能够施加力仍需严格论证;②空间只提供位置信息,空间能够施加力仍需严格论证;③运动是相互的,相对的,质增、尺缩和钟慢效应也是相互的,相对的,各种效应在整个体系中是等价的;④空间有无数个运动物体,每个物体相对于其他无数个物体具有无数个相对运动状态,致使该物体重量无法唯一确定;⑤时间、空间为何伸缩,如何伸缩,伸缩性质,如何验证;⑥时间、空间伸缩如何保持时间、空间不中断。
实际上,在整个体系中,时间和空间是处处等价的,任何的时间或空间伸缩都会造成时间、空间的中断,也意味着物质存在状态的中断。迄今,没有证据表明时间、空间能中断。另外,没有施力物体的力不存在,时空不能作为施力物体,因此相对论引力缺乏物质基础。
加速电场的传播速度为光速是被加速粒子无法超光速的根本原因。举个简单例子,牛拉车,车的最大速度完全依赖于牛的最大速度,车的速度不能超过牛的速度。
加速电场的速度为光速,因此被电场加速的粒子不会超过加速电场传播速度,即采用电场加速的方法不会实现超光速。要想实现超光速,只能采用其他方法,如作用力与反作用力的方法加速,目前仍缺乏采用作用力与反作用力的相关超光速加速应用技术。相信在不久将来,会实现采用作用力与反作用力的方法实现超光速。
总之,加速器的加速电场传播速度为光速是被加速粒子无法超光速的根本原因。加速器中粒子不能超越光速不能作为相对论质增效应的实证。如果存在质增,只要被加速的粒子不达到光速,质量一定不是无穷大,那么就会一直有加速度,只有达到光速加速度才能为零。在无限大质量面前,所有的设备参数和粒子参数都根本无法影响最大速度。如果质增存在,结果应该是设备参数和粒子参数都绝对不会影响被加速粒子的最大速度,且最大速度一定都是光速。两束光分别向相反方向发射,速度均为光速,两束光传递跨越的距离实际是1倍光速乘以传递时间,还是2倍光速乘以传递时间?
预测与验证:
①两束光相向或向背发射,测量两束光实际跨越距离。
②两个接近光速的粒子相向或向背运动,测量两个粒子实际跨越距离。
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