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马斯克刚刚公布了他的最新突破:曲速驱动星舰!伊隆,马斯克。他要人们忘记几个月的火星之旅;现在谈论的是几分钟的火星旅程。据伊隆称,SpaceX 已成功测试曲速驱动技术,弯曲时空本身,使超光速旅行成为现实。这不仅仅是一个伟大的想法——它是某个可能彻底改变我们探索宇宙方式的事物的开始。这是一个很好的消息,马斯克的探索精神可以开辟科学新篇章,但是他所谓的曲速引擎实验成功并不为科学界所承认,因为那是一个混淆并没有实际操作性的概念。这里特别要提到的是,曲速引擎的概念并不是一个完整和科学的概念,他的时空扭曲其实是另一套物理机制的扭曲映像。马斯克按照曲速引擎的这一套理论去搞有很多不定性,他总有一天会知道花了大把银子没有烧出需要的结果: 然而这个制造超光速的问题在中国已经讨论过好几个回合了。甚至有国务委员宋健院士和科技部副部长程津培院士分别组织的会议来讨论这些问题。中国科技大学裴元吉教授已经给出了实际超光速电子加速器的设计。程津培院士意味深长的说,希望下次会议坐在前排的是黑头发的年轻人,但是这个愿望还是难以实现,年轻人和老人不一样,为了生活,为了职称,搞得课题必须和主流观点一致,否则难有资金支持和存在的缝隙。超光速电子加速器的改造项目,从2002年西安核研究所的加速器年会上被与会专家肯定到现在20年过去了,还是因为缺少财力因而没有动工,而在超光速方面进行探索的几乎都是不受体制限制的退休老人。这几年诸如张操教授,张君豪教授,林金研究员,黄志洵教授这些旗手陆续去世,这种动力尤见减弱。希望这次能够借着马斯克的东风,点燃超光速引擎的圣火。为了说明超光速加速的原理,特别介绍和推荐,美国作者迈克尔·詹姆斯·杨 借鉴中国学者思路写的这篇论文:《从亚音速可压缩空气动力学理论推导狭义相对论》。 美国朋友迈克尔·詹姆斯·杨的此篇文关于从亚音速可压缩空气动力学理论推导狭义相对论的思路和中国国内几次会议上的讨论完全一致,所以我们对此文很感兴趣。特此翻译并介绍给大
家。 他将亚音速可压缩流中的对流波动方程改变为基于不可压缩流的对流波动方程的数学变换。这正好和狭义相对论干的事情是一样的,相对论中使用的洛伦兹变换的物理基础具有深远的意义。 文章之初他简要回顾了使用不可压缩流解决方案进行翼型设计而不是进行高速风洞试验的演变。这反过来又引起他介绍了二战前空气动力学家使用普朗特-格劳尔特空间收缩法代替压缩性效应的历史。其实他并不知道,即使在现代,我们的亚音速飞行器尤其是无人机的设计基本还是在低速风洞实验的,这些变换还在使用。并且还有了新的修正。关键是文章后面他后面通过推演提到形式表示相对论速度、加速度和质量的矩阵表达式可以不经过爱因斯坦的猜想或者所谓度规不变性得来,这些相同的矩阵表达式可以从可压缩与不可压缩流系统得来。在理论上考虑一个固定到车辆与固定空间坐标参考系之间的线性变换就可以发展出相对论相同的表达式。狭义相对论和可压缩流理论的数学交集在亚音速空气动力学领域之外通常不被物理学家和电磁场专家理解或欣赏,因此它将越发成为我们需要探索的一个引人注目的课题。作者在这一方面的思路尽管非主流,但是令人十分赞叹特别是他提到使用距离和时间测量设备可能会混淆坐标变换的使用和解释,因为这些设备也会受到介质本身压缩性的影响。如果在与外部条件相连的飞行器中使用声学计时装置,其时间延迟测量也会受到速度变化时空气压缩性变化的影响。因此,如果拒绝速度影响空气压缩性的假设,那么声学装置的时间延迟测量中的差异将被错误地解释为空间和时间坐标被扭曲。这正是和现代物理学家门津津乐道的时空扭曲一样的 作者和我一样都是用推导表明,洛伦兹因子在通常意义上并不是特殊的。相反,它是一个压缩性校正因子,是由于在对流波动方程的公式中忽略了压缩性而产生的。当忽略压缩性时,需要校正因子来补偿由于空间收缩和时间膨胀而产生的数学伪影。这个规律如果用在光传播的介质上,承认光介质是可以压缩的,那么在假设光速无穷大不可超越的情况下,就必须祭出这个变换,这个变换的核心就是洛伦兹因子。作者提到,空气动力学和物理学理论的发展之间的区别在于,大多数空气动力学家接受了空气压缩性的概念,但大多数物理学家拒绝了真空压缩性的概念。十二个坐标变换,加上亚音速、加速度和质量的公式完全是通过强力迭代程序推导出来的,该程序利用了经典流体动力学中可压缩流及其向不可压缩流的变换的偏微分方程的数学特征。这个论证,在三十年前我也通过计算机推导进行过,尽管我只是做了二维,没有现在作者在三维搞出的十二组变换的数学推导,但是也说明了问题。这就是,还表明没有必要引入有关时钟、弦长和加速平面之间的定位和计时的额外假设。 总而言之,我同意作者的说法,检查亚音速条件下的坐标变换、速度加法和质量方程公式,发现这些方程在数学上与狭义相对论中用于描述电磁波或粒子运动的方程相同,用真空中的光速代替空气中的声速。可压缩流的对流波动方程和狭义相对论波动方程只有在狭义相对论方程假设基于真空条件时才完全匹配,其中真空由具有固定空间参考系 (IS) 的不可压缩流系统表示。使用对流波动方程的正确起始形式是包含时间和空间交叉导数的形式。任何去除这些交叉导数的数学变换都会将结果方程转换为表示虚拟流体的非物理形式。
理论上的探讨是的我们得到一个惊人的结论,要想在加速器把电子加速到光速后再加速,
就要像中科大裴元吉教授的设计加速器附加段那样,此后要减小能量,而不是增加能量,
而探测的方法不一定能够测量出电子的速度的时候就去测量它的辐射是亚光速辐射还是超光速辐射希望关切此问题研究的朋友和我联系,一起帮助马斯克加深此方面的研究,少走玄学的弯路。
杨新铁 yangxintie1@126.com
关键词 相对论,超光速,马斯克,曲速引擎,
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GMT+8, 2024-11-20 13:41
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