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物理学绝不相信超光速、永动机

已有 7101 次阅读 2015-6-27 21:43 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦| 永动机, 超光速

经过很多年的发展,从近代到现代直到当代,物理学也走过很多弯路甚至错路,但是物理学着很强的自纠能力,所以还会向前认真发展。迄今,物理学上有很多基本原则是不能违背的,比如能量守恒,动量守恒,熵增,光速极限等等。违背这些的,要么有错,要么是纯粹的玄学。

最近南开大学的光压驱动真空中的石墨烯飞行事件,明显违背了能量守恒,成了一个新的永动机事件,这是因为对实验事实和结果的理解与解释上有错,这是作者们的物理学知识不够深厚导致的,这里很多博文给予了积极的讨论,基本能解释清楚事实真相,相信国际科学界随后也会有正确的认识,这就是科学很强的自我纠错能力所在。

注释:对于这次认定是永动机的简单解释为,1。石墨烯飞行那么长距离可以换算成能量(E1),所用光照射消耗一定的能量(E2)(这不是全部照射的能量),把这两个能量对比下, 完美情况下应该相等E1=E2,而实际上总是E1<E2,就是说光的能量总有一些损失(比如摩擦损失等),效率不能达到100%(热力学第二定律);看那篇论文,输入能量小了,就是E1>E2,这就是永动机过程了。实际上,这篇最大的错误是,环境是稀薄的空气而不是真空,论文当成了真空, 所以稀薄的空气中分子的作用以及相关的气压引起的空气动力学过程被忽略了;2。另一个严重错误是,采用光电效应解释(爱因斯坦获得诺奖的项目就是光电效应),光电效应对波长(颜色)有很强的要求(量子效应),石墨烯当然有光电效应,但是不是任何颜色的光都能做到的。

总的来说,这是一次科学研究过程中的错误/失误,将来会被纠正的,所以,不用担心。

当然,还有一个更加有名的错误,那就是几年前欧洲核子中心的意大利课题组的中微子超光速事件。那次他们使用了几百公里远的距离测量中微子的传输速度,得出了超光速的暂时结论,引来国际社会一片质疑。这里科学网上很多篇讨论,感兴趣者请搜索相关博文。他们的实验系统虽然严谨,但是比较复杂,因为复杂,其中个别环节很容易出错(实验物理学的常识!)。最后的结果,他们报告说有个光纤接头松动,由此敷衍过去。其实,大家都清楚了,其中的接头松动的地方多了去了,他们收回了超光速的结论,这事情就不了了之,因为物理学的尊严得到了维护和尊重。


如果是一般的物理学者,有时候兴致来了,利用手头的仪器设备也可以顺便测量下光速,也是很好的科研训练。如果结果接近光速,只要前人没有这样玩过,也算一篇不错的论文;如果结果超过了光速,则是一个更好的科研训练,自查自纠,看看那些地方出错了,本身也很好玩。


如果你是一个物理学的门外汉,你可以很勇敢,你可能大无畏,有勇无谋,或许是老糊涂虫?你也可以玩玩测量光速,同时可以学习点最基本的物理知识,比如光速怎样定义的,什么是相速度什么是群速度。因为光速很快,测量准确就需要很长的距离,否则实验精度根本达不到。较早的时候用两个山头,后来还用月亮上的一个反射镜。想要准确测量光速,当然很难的,结果超光速了,也不要紧,哈哈一笑,自嘲一番,再自查自纠,看看那些地方出错了,本身很好玩。


如果你太过火了,口口声声喊“革命了!”, 这就是你的过错了。弄几米长一根导线,一个jitter很大的示波器,去测量光速,这个简单系统其误差就是几个光速,测量出来的结果可以轻松得到10倍光速,运气好了,或许得到100倍光速。

这样的小玩意,我是不认真的,其实是不屑一顾的。正统物理学人也都各忙各的,无暇观看,随他们去玩。但是,如果一个这样的莽汉, 跑到我这里死皮赖脸的纠缠, 那我就不客气了。结果,还真有这样的蠢蛋,真的这样玩了,我当然很生气,大喊一声“滚远点!”。结果,他拿去发了一篇博文

想起来鲁迅小说中,阿Q很高兴地宣布:赵太爷跟我说话了!

众人很羡慕很好奇,问道,怎样的说话了?

阿Q很得意洋洋的说,我走到赵太爷面前,他看了我一眼,说:“滚!”




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