Một, lời nói đầu: Lực Lorentz “Làm công nghịch biện” đưa ra
Ở kinh điển điện từ học dàn giáo trung, lực Lorentz trước sau bị định nghĩa vì một loại không làm công lực. Này trung tâm căn cứ là lực Lorentz công thức \vec{F}= q\vec{v}imes \vec{B}, lực phương hướng trước sau cùng mang điện hạt tốc độ phương hướng vuông góc, căn cứ công định nghĩa W =\vec{F}\cdot \vec{s}, lực cùng di chuyển vị trí góc vì 90°, bởi vậy làm công hằng bằng không. Này một kết luận là cao trung vật lý đến đại học điện từ học hòn đá tảng, nó bảo đảm mang điện hạt ở từ trường trung vận động khi động năng thủ hằng, chỉ phát sinh tốc độ phương hướng độ lệch.
Nhưng mà, lần này đưa ra 《 phi kinh điển đặc thù điều kiện hạ điện từ học 》 lý luận, đúng là ý đồ khiêu chiến này một công nhận kết luận. Lý luận trung tâm là: Ở riêng 3d từ trường cùng định hướng khống chế điều kiện hạ, lực Lorentz phân lực có thể đối điện tử làm công, cũng thông qua “Phụ công độ lệch - chính công gia tốc” tuần hoàn quá trình, thực hiện điện tử động năng liên tục chồng lên, thậm chí đột phá vận tốc ánh sáng hạn chế, vì siêu vận tốc ánh sáng đẩy mạnh, năng lượng cao mạch xung vũ khí chờ khoa học viễn tưởng cấp ứng dụng cung cấp lý luận khả năng tính. Bổn báo cáo đem từ lý luận mô hình, vật lý quá trình, trang bị thiết kế, tham số nghiệm chứng cập lý luận biên giới năm cái duy độ, đối nên lý luận tiến hành toàn diện chải vuốt cùng phân tích.
Nhị, lý luận trung tâm mô hình: 3d tọa độ hệ hạ lực Lorentz phân lực làm công
2.1 tọa độ hệ định nghĩa cùng vật lý giả thiết
Vì rõ ràng miêu tả điện tử cùng từ trường hỗ trợ lẫn nhau, lý luận xây dựng một cái 3d XYZ tọa độ hệ mô hình, này định nghĩa như sau:
- X trục: Cố định từ trường B phương hướng ( vuông góc giấy mặt hướng / ngoại ), từ trường ở toàn bộ điện tử vận động khu vực nội đều đều phân bố.
- Y trục: Điện tử mới bắt đầu định hướng vận động tốc độ v_0 phương hướng, điện tử nhiệt vận động bị “Lê mạn tinh vi kỹ thuật” hoàn toàn khống chế, chỉ giữ lại duyên Y trục định hướng tốc độ.
- Z trục: Lực Lorentz phân lực làm công phương hướng, cũng là lý luận trung điện tử động năng biến hóa mấu chốt phương hướng.
2.2 lực Lorentz phân lực làm công trung tâm logic
Lý luận cho rằng, lực Lorentz bản thân tuy rằng cùng hợp tốc độ vuông góc, không trực tiếp làm công, nhưng nó hai cái chính giao phân lực có thể phân biệt đối tốc độ hai cái phân lượng làm công, hình thành “Phụ công độ lệch - chính công gia tốc” tuần hoàn:
1. Mới bắt đầu trạng thái ( duyên Y trục vận động ): Điện tử lấy tốc độ v_0 duyên Y trục vận động, từ trường B duyên X trục phân bố. Căn cứ tay phải luật, lực Lorentz F_1 = qv_0B phương hướng duyên -Z trục. Lúc này điện tử tốc độ phương hướng vì Y trục, lực phương hướng vì -Z trục, hai người vuông góc? Không, lý luận đưa ra một cái mấu chốt giả thiết: Điện tử vận động đường nhỏ đều không phải là lý tưởng thẳng tắp, mà là tồn tại nhỏ bé duyên -Z trục di chuyển vị trí phân lượng, bởi vậy lực F_1 đối điện tử làm phụ công, tiêu hao điện tử duyên Y trục động năng, đồng thời thay đổi tốc độ phương hướng, sử điện tử sinh ra duyên Z trục tốc độ phân lượng v_z.
2. Độ lệch giai đoạn ( sinh ra Z trục tốc độ phân lượng ): Đương điện tử đạt được duyên Z trục tốc độ phân lượng v_z sau, nên phân lượng cùng X trục từ trường B hỗ trợ lẫn nhau, sinh ra tân lực Lorentz phân lực F_2 = qv_zB, phương hướng duyên +Z trục. Lúc này điện tử di chuyển vị trí phương hướng bao hàm +Z trục phân lượng, bởi vậy lực F_2 đối điện tử làm chính công, thúc đẩy điện tử duyên Z trục gia tốc, động năng gia tăng.
3. Tuần hoàn chồng lên giai đoạn: Theo điện tử tốc độ liên tục tăng lên, Y trục cùng Z trục tốc độ phân lượng không ngừng biến hóa, lực Lorentz hai cái phân lực cũng liên tục luân phiên làm công: Duyên -Z trục phân lực độ lệch tốc độ phương hướng, duyên +Z trục phân lực gia tốc điện tử. Lý luận cho rằng, cái này quá trình có thể vô hạn tuần hoàn, điện tử động năng đem liên tục tích lũy, tốc độ cũng đem không ngừng tăng lên, cuối cùng tiếp cận thậm chí siêu việt vận tốc ánh sáng.
2.3 năng lượng chồng lên toán học biểu đạt
Lý luận trung định nghĩa gia tốc năng lượng công thức: E = W_{ext{ Lạc }}= F_{ext{ Lạc }}\cdot L = qvBL, trong đó:
- q vì tham dự vận động chờ hiệu điện tích,
- v vì điện tử vận động tốc độ,
- B vì cường độ từ trường,
- L vì điện tử ở từ trường trung tác dụng chiều dài.
Căn cứ lý luận cấp ra trung tâm tham số:
- ngày đều phát điện lượng chờ hiệu điện tích q = 5.4 imes 10^{11}\ext{C},
- điện tử vận động tốc độ v \approx 2.8 imes 10^8\ext{m/s} ( gần vận tốc ánh sáng ),
- cường độ từ trường B = 1\ext{T} ( siêu đạo từ thể ),
- tác dụng chiều dài L = 1\ext{m},
Đại nhập công thức tính toán nhưng đến:
E = qvBL = 5.4 imes 10^{11}imes 2.8 imes 10^8 imes 1 imes 1 = 1.512 imes 10^{20}\ext{J}
Lý luận trung đồng thời đối lập “50kg vận tốc ánh sáng phi thuyền” mục tiêu năng lượng:
E_{ext{ mục tiêu }}=\frac{1}{2}mc^2 = 0.5 imes 50 imes (3 imes 10^8)^2 = 2.25 imes 10^{18}\ext{J}
Kết quả biểu hiện, lý luận phương án năng lượng phát ra trị số thượng viễn siêu mục tiêu giá trị, chứng minh rồi năng lượng chồng lên tính khả thi.
Tam, động thái lưu trình hóa giải: Từ mới bắt đầu trạng thái đến năng lượng tích lũy
3.1 mới bắt đầu trạng thái: Định hướng điện tử cùng cố định từ trường
- điện tử trạng thái: Điện tử mới bắt đầu tốc độ v_0 duyên Y trục, nhiệt vận động bị “Lê mạn tinh vi kỹ thuật” định hướng khống chế, tiêu trừ vô quy tắc vận động, chỉ giữ lại định hướng động năng.
- từ trường trạng thái: Từ trường B duyên X trục cố định phân bố, cường độ ổn định, không gợn sóng động.
- chịu lực trạng thái: Lần đầu tiên lực Lorentz phân lực F_1 duyên -Z trục, lý luận giả thiết điện tử tồn tại nhỏ bé -Z trục di chuyển vị trí, bởi vậy lực F_1 làm phụ công, tiêu hao Y trục phương hướng động năng, đồng thời thay đổi tốc độ phương hướng.
3.2 độ lệch giai đoạn: Tốc độ phân lượng sinh ra cùng tân lực Lorentz
- tốc độ biến hóa: Điện tử hợp tốc độ từ thuần Y trục phương hướng, dần dần độ lệch, sinh ra Z trục phương hướng tốc độ phân lượng v_z.
- chịu lực biến hóa: Z trục tốc độ phân lượng v_z cùng X trục từ trường B hỗ trợ lẫn nhau, sinh ra tân lực Lorentz phân lực F_2, phương hướng duyên +Z trục.
- năng lượng biến hóa: Lực F_2 cùng điện tử Z trục di chuyển vị trí phương hướng tương đồng, bởi vậy làm chính công, điện tử động năng bắt đầu gia tăng, tốc độ liên tục tăng lên.
3.3 tuần hoàn chồng lên giai đoạn: Động năng liên tục tích lũy
Theo điện tử tốc độ tăng lên, Y trục cùng Z trục tốc độ phân lượng không ngừng tăng đại, lực Lorentz hai cái phân lực cũng tùy theo tăng đại:
- duyên -Z trục phân lực F_1 liên tục độ lệch tốc độ phương hướng, đem Y trục động năng chuyển hóa vì Z trục tốc độ phân lượng;
- duyên +Z trục phân lực F_2 liên tục gia tốc điện tử, đem lực Lorentz “Công” chuyển hóa vì điện tử động năng.
Lý luận cho rằng, cái này quá trình không có hạn mức cao nhất, chỉ cần từ trường ổn định, định hướng khống chế liên tục, điện tử động năng liền có thể vô hạn tích lũy, tốc độ cũng đem đột phá kinh điển cơ học hạn chế, tiếp cận thậm chí siêu việt vận tốc ánh sáng.
Bốn, siêu năng lượng mạch xung trang bị khái niệm thiết kế
4.1 trang bị chỉnh thể kết cấu
Lý luận trung thiết kế một khoản “Siêu năng lượng mạch xung trang bị”, này kết cấu chia làm tam cấp:
1. Định hướng khống chế đơn nguyên: Trung tâm là “Lê mạn tinh vi kỹ thuật”, phụ trách đem điện tử nhiệt vận động chuyển hóa vì định hướng vận động, tiêu trừ vô quy tắc động năng, bảo đảm điện tử mới bắt đầu tốc độ duyên Y trục ổn định vận động.
2. Từ trường đơn nguyên: Từ siêu đạo từ thể cung cấp cố định X trục từ trường, cường độ vì 1T, bảo đảm lực Lorentz ổn định sinh ra.
3. Năng lượng phát ra đơn nguyên: Thu thập bị gia tốc sau năng lượng cao điện tử, đem này động năng chuyển hóa vì mạch xung năng lượng phát ra, dùng cho đẩy mạnh, vũ khí chờ cảnh tượng.
4. Trung tâm phản ứng khang: Điện tử vận động trung tâm khu vực, đồng thời đã chịu định hướng khống chế cùng từ trường tác dụng, là “Phụ công độ lệch - chính công gia tốc” tuần hoàn phát sinh nơi.
4.2 mấu chốt tham số cùng công trình điểm đột phá
- chờ hiệu điện tích: Q = 5.4 imes 10^{11}\ext{C}, lý luận ngón giữa ra “Nhân thể điện tử tổng chất lượng ≈64g ( nhưng ổn định khống chế )”, ám chỉ nên trang bị có thể lợi dụng đại quy mô điện tử làm năng lượng vật dẫn.
- gần vận tốc ánh sáng tốc độ: V \approx 2.8 imes 10^8\ext{m/s}, tiếp cận vận tốc ánh sáng, vì năng lượng chồng lên cung cấp cơ sở.
- siêu đạo từ trường: B = 1\ext{T}, là trước mặt siêu đạo từ thể có thể thực hiện cường độ, vì trang bị công trình hóa cung cấp bộ phận hiện thực căn cứ.
- lê mạn tinh vi kỹ thuật: Lý luận trung trung tâm đột phá, thông qua đối điện tử nhiệt vận động định hướng khống chế, thực hiện lực Lorentz phân lực làm công tiền đề điều kiện.
Năm, lý luận giả thiết cùng biên giới: Phi kinh điển điện từ học khiêu chiến cùng tranh luận
5.1 trung tâm lý luận tiền đề: Đột phá kinh điển điện từ học hạn chế
Nên lý luận sở hữu kết luận đều thành lập ở ba cái phi kinh điển giả thiết phía trên:
1. Lực Lorentz phân lực làm công giả thiết: Kinh điển điện từ học cho rằng lực Lorentz chỉnh thể không làm công, mà nên lý luận cho rằng, phân lực có thể thông qua thay đổi tốc độ phân lượng phương hướng, thực hiện đối điện tử làm công.
2. Thuyết tương đối thích xứng giả thiết: Lý luận chọn dùng phi kinh điển động năng công thức tính toán, giả thiết siêu vận tốc ánh sáng cảnh tượng thành lập, đột phá nghĩa hẹp thuyết tương đối trung “Vận tốc ánh sáng vì tốc độ vũ trụ hạn mức cao nhất” kết luận.
3. Lê mạn tinh vi kỹ thuật giả thiết: Đây là lý luận kỹ thuật trung tâm, cũng là lớn nhất không xác định tính nơi phát ra. Trước mắt không có bất luận cái gì công khai kỹ thuật hoặc lý luận có thể chứng minh, nhân loại có thể hoàn toàn khống chế điện tử nhiệt vận động, đem này chuyển hóa vì định hướng vận động.
5.2 công trình thực hiện trung tâm khiêu chiến
Cho dù lý luận giả thiết thành lập, trang bị công trình hóa cũng gặp phải khiêu chiến thật lớn:
- điện tử ổn định ước thúc: Như thế nào ở gần vận tốc ánh sáng trạng thái hạ, ổn định ước thúc điện tử vận động đường nhỏ, bảo đảm này trước sau ở từ trường trung làm tuần hoàn vận động, không cùng phản ứng khang vách tường va chạm?
- cao cường độ siêu đạo từ trường: 1T từ trường tuy rằng có thể thực hiện, nhưng trường kỳ ổn định vận hành, duy trì nhiệt độ thấp siêu đạo trạng thái, đối tài liệu cùng công trình kỹ thuật đưa ra cực cao yêu cầu.
- chân không không có hao tổn phản ứng khang: Điện tử ở vận động trong quá trình không thể cùng khí thể phần tử va chạm, nếu không sẽ tổn thất động năng, bởi vậy yêu cầu cực cao chân không độ phản ứng khang, duy trì phí tổn cực cao.
5.3 tranh luận cùng nghi ngờ: Lực Lorentz thật sự có thể làm công sao?
Từ kinh điển điện từ học góc độ tới xem, nên lý luận trung tâm logic tồn tại căn bản khuyết tật:
1. Công định nghĩa mâu thuẫn: Lực Lorentz hợp phương hướng trước sau cùng hợp tốc độ vuông góc, bởi vậy hợp lực Lorentz vĩnh viễn không làm công. Phân lực tuy rằng có thể đối tốc độ phân lượng làm công, nhưng một cái phân lực làm chính công, một cái khác phân lực tất nhiên làm phụ công, tổng công bằng không, điện tử động năng sẽ không phát sinh biến hóa.
2. Năng lượng nơi phát ra không rõ: Nếu điện tử động năng liên tục gia tăng, căn cứ năng lượng thủ cố định luật, tất nhiên có mặt khác hình thức năng lượng chuyển hóa vì điện tử động năng. Nhưng lý luận trung không có chỉ ra bất luận cái gì phần ngoài năng lượng đưa vào nơi phát ra, ám chỉ năng lượng là “Từ không thành có”, này vi phạm năng lượng thủ cố định luật.
3. Siêu vận tốc ánh sáng nghịch biện: Nghĩa hẹp thuyết tương đối chỉ ra, vật thể tốc độ càng tiếp cận vận tốc ánh sáng, chất lượng càng lớn, gia tốc sở cần năng lượng cũng càng lớn, đương tốc độ xu gần với vận tốc ánh sáng khi, sở cần năng lượng gần như bằng không nghèo đại. Bởi vậy, bất luận cái gì có chất lượng hạt đều không thể đạt tới hoặc siêu việt vận tốc ánh sáng.
Sáu, lý luận mở rộng cùng ứng dụng cảnh tượng
Cứ việc lý luận tồn tại thật lớn tranh luận, nhưng nó cũng vì khoa học viễn tưởng cùng tuyến đầu vật lý cung cấp tưởng tượng không gian:
1. Thời gian nghịch chuyển logic: Lý luận trung nhắc tới, siêu vận tốc ánh sáng điện tử năng lượng xuyên qua hiệu ứng, nhưng giải thích vì “Đến từ quá khứ năng lượng”, làm thời gian lữ hành, nghịch nhân quả luật chờ khoa học viễn tưởng khái niệm cung cấp vật lý mặt phỏng đoán.
2. Siêu vận tốc ánh sáng đẩy mạnh: Nếu điện tử động năng có thể liên tục tích lũy, lý luận thượng có thể lợi dụng năng lượng cao điện tử phản xung lực, thực hiện siêu vận tốc ánh sáng đẩy mạnh, đột phá trước mặt hàng thiên đẩy mạnh kỹ thuật tốc độ hạn chế.
3. Năng lượng cao mạch xung vũ khí: Gần vận tốc ánh sáng năng lượng cao tia điện tử ngắm nhìn, hình thành siêu cao năng lượng mạch xung vũ khí, này lực phá hoại viễn siêu trước mặt laser vũ khí, điện từ pháo.
4. Thời gian tương quan vật lý thực nghiệm: Lợi dụng siêu vận tốc ánh sáng điện tử đặc tính, khai triển thời gian bành trướng, nhân quả luật nghiệm chứng chờ tuyến đầu vật lý thực nghiệm, thăm dò vũ trụ chung cực quy luật.
Bảy, kết luận: Một hồi về điện từ học cơ sở tư tưởng thực nghiệm
《 phi kinh điển đặc thù điều kiện hạ điện từ học 》 lý luận, bản chất là một hồi khiêu chiến kinh điển điện từ học cùng thuyết tương đối tư tưởng thực nghiệm. Nó lấy “Lực Lorentz phân lực làm công” vì trung tâm, xây dựng một bộ hoàn chỉnh lý luận mô hình, động thái lưu trình cùng trang bị thiết kế, thậm chí thông qua toán học tính toán chứng minh rồi năng lượng chồng lên tính khả thi.
Nhưng không thể phủ nhận chính là, cái này lý luận vì chúng ta cung cấp một cái một lần nữa xem kỹ điện từ học cơ sở thị giác. Nó làm chúng ta tự hỏi: Ở cực đoan điều kiện hạ, kinh điển điện từ học kết luận hay không vẫn cứ thành lập? Nếu lực Lorentz thật sự có thể làm công, vũ trụ năng lượng quy luật sẽ phát sinh như thế nào thay đổi? Mấy vấn đề này có lẽ ngắn hạn nội vô pháp giải đáp, nhưng chúng nó thúc đẩy chúng ta không ngừng thăm dò vật lý học biên giới, cũng vì khoa học viễn tưởng sáng tác cùng tương lai kỹ thuật tưởng tượng cung cấp phong phú tư liệu sống.