光速极限问题的讨论

狭义相对论指出,真空中的光速C是一切物质运动和信号传播速度的极限速度。这一重要结论很容易被误解为光速C(以下光速均指真空中的光速)是一切速度的极限,即任何速度都不能超过光速。本文通过几种物理现象,说明在物理学中不难找到超光速的例子,以求加深对光速极限问题的认识和理解。     

“光障”挡不住人类前进的脚步——纪念第242次香山科学会议召开10周年

第242次香山科学会议的主题是“宇航科学前沿与光障问题”.如所周知A.Einstein于1905年断言“超光速没有存在的可能”,后人称为“光障”.但在这次会议上宋健院士指出,该说法仅是假设,因为超光速运动不能完全观测,在什么也看不见的地方只能是猜测或假说.现在把太阳系内飞行称为航天,系外飞行称作宇航.估计在本世纪将有第一批宇航员飞出太阳系并安全返回,而飞出太阳系是人类的伟大理想.但这有许多理论与技术问题需要解决.所以必须加大航行速度,应达到光速,可能的话应为超光速.本文回顾了10年前召开的第242次香山科学会议的成就,探讨了2003～2013年间的超光速研究工作.首先对“光障”和“声障”作了比较研究,认为可压缩流体力学可用在超光速研究中,空气动力学发展对突破光障有参考作用.其次讨论了信息速度问题,指出近10年来负群速(NGV)已在许多科学实验中发现,而NGV是超光速的一种形式.众多群速超光速实验是很大的成绩,从波粒二象性角度看就有可能发现以超光速运动的奇异电子.故可考虑改装加速器,使粒子在通过某种势垒后能量减小从而速度加快(v＞c区域的规律).这类似于使用Laval管突破声障的方法.……本文还讨论了Alcubierre曲速引擎的改变空时以实现超光速宇航方案,虽只是假说,但美国《时代》周刊已于2012年9月19日报道说:“美国航天局着手研究超光速曲速引擎”.因此,重要之点在于NASA已认可超光速宇宙航行.根据10年来超光速研究的发展,认为新学科“超光速物理”的建立已是既成事实.最后进一步讨论了真空中光速c的定义及光速恒定性问题.     

殖民外太空

虽然有关2012地球末日的谣言已经不攻自破,但人类如何面对在未来可能发生的地球灾难却是一个经久不衰的话题,因为地球并不是始终适宜人类生存的。众所周知,大约20亿年前太阳膨胀使地球的海洋沸腾,当时的地球并不适宜生物存在;除此之外,数十亿年之后仙女座星系将与银河系发生碰摘,人类或许将从地球上被抹杀;同时,约550千米宽的小行星带时常掠过地球轨道,科学家评估每隔30万年会有一箱小行星碰摘地球。     

仙湖寻踪寻找植物进化的足迹：被埋藏的进化足迹——硅化木是火山灰埋藏条件下形成的化石

距今35亿年前，光合作用启动了，地球上的生命世界从此有了稳定的能量来源。4．6亿年前，植物走上陆地；2．3亿年前，随着种子和花等一系列结构的出现，植物的繁殖摆脱了水环境的束缚，最终将绿色洒向了地球上的每个角落。今天，不同种麴植物搭乘人类的航班和渡轮，“被邀请”或者“偷渡”到陌生的大陆上。     

一米有多长

一提到光速(严格说来是真空中的光速),大家便会想到一个琅琅上口的口诀:“用光速飞行,每秒能绕地球7圈半。”这是因为地球的周长几乎刚好4万公里,而光速则几乎刚好每秒30万公里。连用两次“几乎刚好”,是因为事实正是如此。     

超光速宇宙航行的可能性

Newton力学认为在宇宙中速度没有上限,而Einstein的狭义相对论(SR)却规定了上限.按照SR,高于光速的速度没有存在的可能.对带电粒子的加速表明,接近光速时质量增加很大,为了小的增速需输入很多能量.故在美国Stanford直线加速器中电子速度只能达到0.9999999c.但这仅为用电磁方法对带电粒子加速的情形.理论和实验均已证明,可以设法驱动不带电的光子,使它以超光速运动.自然界有4种基本的物理作用,在电磁作用(光作用)之外还有3种.故不能说光速c是宇宙中的速度上限.例如,"引力以光速传播"的假定就是错误的,美国天文学家已指出引力传播速度可大于2×10100c,即达6×1015 km/s以上.如果不用化学燃料推进火箭,亦摆脱电磁原理,而是以引力原理设计推进系统,人类有可能以极高速度航行,有望乘飞船到达宇宙中的任何地方.在对1962～2008年间的超光速研究作审视后,我们认为超光速是一种可实现的科学陈述.例如,物理学家建议改变邻近飞船处的空间特性以实现超光速航行.目前的地外文明探索的突出成果之一是发现了太阳系外行星Gliese-581c.它与地球相似而成为宜居星球,但距地球20.5光年(1.89×1014 km)之远.用束芯反物质火箭到该处需40年,用超空间引擎只需几秒.我们可以想象前往别的太阳系,但必须有概念新颖的火箭才能到达该处.     

超光速研究的40年——回顾与展望

自美国物理学家O.M.Bilanuik和E.C.Sudarshan（1962年）以及G.Feinberg(1967年)的开创性工作以来，在美国、欧洲和中国都对超光速展开了研究。根据A.Einstein于1905年发表的原始论文，超光速没有存在的可能，但其1907年的论文对“信号传播不能超光速”却不很肯定。文章把速度问题分解为若干类、项，并提出“广义信息速度”定义以利于对众多速度概念的讨论。在反思了40年来（1962—2003年）的超光速研究以后，得出结论认为“超过真空中光速c”是一种可实现的科学陈述。     

V=C*Z/(1+Z)揭开光速之谜

现行理论认为：光速（C）就是光在真空中的速;光与声在多普勒效应中表现完全相同。认为不管光源与检测者在空间如何快速运动,测得速度都完全相同（这是两个混淆）。本文宗旨：探索光运动特征及确立光速C的数值参考系,揭“红移”奥秘,推导与哈勃定律相吻合的天体退行速（V）公式。 光是从运动的源内以“电荷加速度”形式直接发射出的,C的数值是由“加速度”决定的,光速就是光在源速基础上的速,不能错成是在“虚无空间”的速。按“相对”原理,光速,只指光在源的电磁场中的速度。因为每个星系的光都视自己的潦是“静止在宇宙正中”,所以光也就永远以源为C数值参考系以C速扩散开采,形成对称的大光球。因为无限扩大的“大光球”（场）与源是不可分割并同步运动的,所以光在空间速度就得叠加于源速之上,光也就在毫无感觉的情况下延续了源的惯性速度,这是光极其重要的运动特性。所以在传播申各向波长和离源速度都不因源的运动和星系分散而改变。因为星系都在匀速分散,所以,相对地球不同退行速天体光不以相同速从地球空间通过（通过速度=C—V）,银河系的光也不以相同速穿越沿途千万重相五分散的星系,穿越速度必随距离递增而递减,显示“红移量”逐渐上升,直至“先予倒流”。     

黄金源自40亿年前的流星雨

科学家们近日宣称，地球上所有的黄金和铂金都来自大约40多亿年前一场巨大“流星雨”的恩赐。研究人员还指出，地球核心地区蕴藏的黄金和铂金含量芦以在地球表面全部铺上一层厚达四米的“贵金属层”。     

借助于超光速通信，给3年前的自己发送邮件

<正>光在真空中的传播速度（光速）非常快,每秒大约30万千米。那么,如果超过光速的速度,即“超光速”得以实现的话,会发生什么呢？理论上可能存在始终以超光速运动的粒子想必很多人都知道“任何物体的运动速度都不可能超过光速”这一定律吧。这是从阿尔伯特·爱因斯坦（1879～1955）创建的狭义相对论推导出的结论。根据狭义相对论,使某个物体加速时,随着其速度接近光速,其再加速时需要巨大的能量。要想将普通物体加速到超过光速,     

关于农业区划地图集中的统一协调问题

图集的统一协调,对图集质量有很大影响。本文是作者在编制北京市农业区划地图集的实践基础上,根据地图信息传输论的观点,对农业区划地图集的统一协调的内容及方法进行了探讨。试图总结编制这类图集的统一协调模式,以供读者编图时参考。     

民间法正义观的转型

研究了国家法的抽象正义观与民间法的情理正义观,认为西方国家法的抽象正义观与东方民间法的情理正义观存在实质的不同,原因在于思维方式、超验与经验传统、政治结构的差别。在现代法治理念下,传统民间法所代表的正义观将向混合正义观转型,西方法治所代表的国家法抽象正义观是其骨架。     

关于一维非自治时滞系统点态退化一例

给出了一维非自治时滞系统点态退化的一个例子,拓宽了该领域的研究。     

十二烷基苯硝化选择性的测定

利用对位异构体的对称性由核磁共振氢谱测定了工业十二烷基苯在硝硫混酸中的硝化选择性，发现一硝化产物中对位异构体的比例为７５％￣８０％。以月桂酸和苯为原料，经氯化、酰化和还原合成了正十二烷基苯。在同样条件下研究了正十二烷基苯的硝化，由核磁共振氢谱和气相色谱分析，发现一硝化产物中对位异构体的比例仅为６０％。根据空间位阻效应，对结果进行了讨论，并与甲苯，乙苯，异丙苯等短链烷基苯的硝化结果进行了比较。     

YBCO掺杂效应研究

介绍了YBCO掺杂的基础知识,总结了YBCO各个位置采用典型元素掺杂而导致的超导电性和结构的变化,阐述了掺杂对YBCO的重要影响,并简介了当前YBCO掺杂效应研究中的几个热点问题.     

A_5的一类12阶子群的构造

由于有限群的Lagrange定理的逆不成立,因此,n较大时要确定n次交代群An的所有子群或对An阶数的每一个正因数,确定是否存在这个阶数的子群是较困难的问题.文章通过对5-循环置换各次方幂的计算及其研究,构造出了A5的5个12阶子集,并证明了每一个子集都是A5的12阶子群,最后对A5的部分阶的子群做了总结.     

高频机组基础振动检测分析

为了找出诱发高频机组基础不良振动的原因，从基础计算模型方面对基础激励与响应进行了分析，以两个高频机组基础为动测实例，经模态分析得出钢筋混凝土构架式基础竖向1阶振动与电机产生共振；应用功率谱法对动力机组及基础平台进行动测，得出平台异常响应频率66Hz为水泵工作频率，调整机器的工作频率可避开不良振源影响，达到明显的减振效果。由此而知，动力机器基础出现不良振动时，不可盲目改变结构的动力特性，应在机器不同工况比如：停机、起机及正常转速下，对机器及基础进行动测并对振动信号进行比较分析，以制定出行之有效的减振方法。     

圈幂补图的树宽

基于“前沿分支”的观点研究了圈幂补图的树宽，首先确定了它的树宽下界，又给出了达到此下界的标号，从而得到了它的树宽表达式。     

鸡法氏囊病及其防治

报告鸡法氏囊病的流行状况，主要症状，剖检情况及诊断，提出了综合性防治措施。