超光速研究分享 http://blog.sciencenet.cn/u/bugu234 交流电速度可能超光速 Research on Faster Then Light

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一次有趣的科学聚会

已有 3388 次阅读 2017-5-16 08:07 |系统分类:观点评述| 一次有趣的科学聚会


关于用示波器测量交流电速度的实验,网上有人提出:“电可以跑得比光快,你们说可以用示波器显示,能显示吗?”我能理解提出这个问题的网友。因为现代人,多数青年人忙于生计,没有机会接触现代示波器。也有一些大学老师,讲课很好,对于操作示波器也不熟练。

于是我产生了一个想法,找几个青年朋友一起拍一个视频。申红磊在一年以前是上海师范大学电子信息专业的研究生,他现在工作的航天部门的一家研究所,地点在上海松江。他们的实验室里有信号发送器和很好的示波器,为我们提供了理想的拍摄场所。小申有一个朋友,廖子珍,现在在上海的电影行业工作。她知道我们自费研究交流电超光速实验的经历,愿意提供帮助。她邀请了他的朋友王腾飞帮助摄像。复旦大学研究生廖康佳,是我们实验的最初的合作者,现在在嘉定一家医疗仪器公司工作,也专程赶来参加。

有二位爱好科学的朋友帮助开了私家车带我们去上海松江的实验室。我们预计上午11点可以到达,预计摄像时间一个小时,然后一起去饭店午餐。可是由于未知的原因,高速公路临时封闭。当我们到达松江的实验室现场,已经超过中午12点。好在现在手机联系方便,我们就请小申预订外卖。我们到达以后,先吃饭:工作午餐。小申准备得很充分,除了盒饭,有多种水果,饮料,糕点,冰淇淋。与青年人一起边吃边聊,到是别有风味。

午餐以后,我们开始摄像。我开玩笑说,虽然今天的拍摄是科学活动,也是一次娱乐活动:有导演,有编剧,有专业演员,还有群众演员。

这次摄像活动的一个重点,是由小廖和小申演示我们的交流电超光速实验。另一个重点是由我简介我们实验的主要创新点:

1. 因为狭义相对论要求光速是一切物质运动的极限,所以在特定电路条件下,交流电速度可以大大超过光速的实验,挑战了相对论。经典电路理论主要是基尔霍夫二个定律以及欧姆定律,它们与麦克斯韦方程是独立的。电路中的欧姆定律不服从洛仑兹变换,狭义相对论不适用于电路。

2. 当工作频率是2MHz时,它的等效波长是150米,而我们实验中的电路尺度小于10米。对于这样的实验室内的电路实验,电路专家采用集总参数电路模型。这个集总参数电路模型是不计算导线长度的,其实它隐含了一个假定:交变电信号在导线中的速度是无穷大。所以我们的实验结果表明,在特定条件下交变电在导线中的速度超光速20倍以上,这不仅是合理的,而且也是对集总参数电路模型的改进。在电路中,信息和能量的传输不是电磁波。

3. 集总参数电路模型其实隐含了一个基本假定:交变纵向电场是非局域的。也就是说,交变电动势接近瞬时地把电能传送到电路中导线和电阻的每个部分。回路上每一点的电流的大小以及相位在某一时刻是相同的。当时间变化时,电路中电流的大小以及相位是随时间整体变化的。所以,交流电在金属导线中由相位变化来传输信息是一种宏观的非局域性效应。非局域的超光速物理作用,不仅仅在量子力学领域存在,并且在宏观世界也存在。

我们的实验虽然是可靠的,我们也承认,需要有更加多的条件试验。我们希望与电路专家和电磁学专家一起共同研究,争取为电路理论以及物理学时空理论的发展提供新途径。

至于我们这次视频摄像的效果如何,还需要等后期剪接以后才能知道。希望将产生出一个大家喜欢的视频作品。期待中….








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