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科研笔记（7）运动带电粒子电磁辐射的补充资料

已有 9571 次阅读 2013-3-18 15:32 |个人分类:杂谈|系统分类:科研笔记| 电磁辐射, 氢原子结构, 原子湮灭, 运动电荷

“在非相对论性运动情况下，带电粒子的电磁辐射仅与加速度相关。”

这是我在科学网和美国科学论坛网讨论运动电荷电磁辐射问题时，经常提到的一个概念。在SFN上的讨论中，相关的专家对此表述没有提出任何异义。在此基本上我做了进一步的推论，在辐射过程中，作用于带电粒子上的反作用力（阻尼力）也仅取决于加速，由于带电粒子的运动是可以任意的，即粒子的运动速与加速度的夹角可以是任意角度，根据功率的定义，辐射反作用力对粒子做功的功率由其与速度的标量积决定，因此功率可能为正（夹角为锐角），也可以是负（夹角为钝角），这样的推论显然是与辐射只能做负功的要求相矛盾的，则目前关于运动电荷的电磁辐射的认识是错误的。并且在前期的博文“答天德劝慰：比咱们聪明的人多的是”中，用作圆周运动的电子的辐射说明了相关矛盾。

“原子湮灭”是电子作加速运动会产生电磁辐射而损失能量，因此轨道是不稳定的，最终会落入原子核。我认为这个“原子湮灭”结论是加速运动带电粒子的辐射模型得到的，而这个模型本身存在悖论，由此悖论推论原子不稳定是不可靠的。关于原子中带电粒子的电磁辐射问题必须重新考虑，并且在我的论文中提出了氢原子中电子与质子电磁辐射的新模型，证明了稳定轨道的存在。

最近讨论过程，曹天德教授对于我上述观点和论述提出了强烈的批驳，指出“在非相对论性运动情况下，带电粒子的电磁辐射仅与加速相关。”在教科书中没有出处，是我瞎编出来欺骗大家的。由于当时忙于其它事务，还有就是相关的原版书四川大学图书馆没有，需要到电子科技大学借阅，因此只作了预备性的回复。

最近我在网上查阅发现当时参考过的，美国麻省理工学院理工科二三年级的教学用书，《Electromagnetic Vibrations, Waves, and Radiation》，George Bekefi, Alan H. Barrett，有中文翻译本《电磁振荡电磁波和辐射》，加速电荷辐射的专门论述在该书pp217-226，原始公式摘录如下：

该公式在§4.1运动电荷的辐射章节中，书中第221页。书中有公式的详细推导，感兴趣的读者可以查阅相关内容。我想问问大家，从这个表达式出发能不能得出，“非相对论性运动情况下，运动电荷的辐射仅与加速度相关，进一步推证辐射反作用力仅与加速度相关。”对此我不想下结论，相信大家有能力得出您的正确结论的。