Researcher сказал(а):
Коллеги, я бы тоже не прочь знать ответ на этот вопрос, почему космические тела в физ.вакууме не могут разогнаться до скорости больше нескольких сотен км/сек ?
Небольшое уточнение, нескольких сотен тысяч км/сек (без малого 300тысяч км/сек).
Прежде чем ответить на вопрос, предлагаю вспомнить фактические экспериментальные предпосылки послужившие основанием для введения Эйнштейном соответствующего постулата ТО.
1.
Атомная физика Э.В.Шпольский, ТОМ ПЕРВЫЙ,
ВВЕДЕНИЕ В АТОМНУЮ ФИЗИКУ, ИЗДАНИЕ ВТОРОЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ, МОСКВА 1949 ЛЕНИНГРАД.
ЭЛЕКТРОН, ЕГО ЗАРЯД И МАССА, Параграф 10. Зависимость массы электрона от его скорости
При скоростях электронов, близких к скорости света, обнаруживается зависимость массы от скорости. Первое экспериментальное подтверждение (читай - "открытие", комментарий Зиновия) этого важнейшего факта принадлежит Кауфману, работа которого была опубликована в 1901 г., т.е. ещё за четыре года до появления теории относительности.
Сущность его метода состоит в том, что электроны пропускаются одновременно через поперечные электрическое и магнитное поля, расположенные параллельно или антипараллельно, так что отклонения в том и другом полях перпендикулярны друг к другу.
................................................................
Для количественного установления вида зависимости массы от скорости точность опыта Кауфмана недостаточна.
В то время, когда он производил свои опыты, речь могла идти о выборе между двумя формулами: 1) формулой Абрагама, в основе вывода которой лежало представление об электроне как о жёстком и несжимаемом шарике и 2) формулой Лоренца отвечающей представлению об электроне, сжимающемся по направлению движения. Как известно, последняя формула вытекает также из теории относительности. Ввиду большой принципиальной важности решения вопроса о том, какая из этих двух формул ближе отвечает действительности, за работой Кауфмана последовал ряд других работ (Бухерера, Неймана и др.), и возникла полемика. Причина этого заключается в исключительной трудности соответствующих экспериментов и крайне малой разнице в численных результатах, даваемых обеими формулами.
Все упомянутые экспериментаторы интерпретировали свои результаты в пользу формулы Лоренца-Эйнштейна. Однако их опыты не были свободны от возражений. Более убедительные результаты были получены Гюи, Лаванши и Ратновским (1921 г.), но их опыты были выполнены с катодными лучами в ограниченном интервале скоростей от β = 0,2 до β = 0,5.
.................................................................
Опыты Цана м Списса (1938 г.), так же как и опыты Капицы-Триккера, показали, что расхождение между результатами, вычисленными по формуле Лоренца-Эйнштейна, не превосходит 1,5% для скоростей электронов β = 0,745.
2.
ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ И МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ Л.А.Арцимович, С.Ю.Лукьянов
ГЛАВА IV
ДВИЖЕНИЕ ПРИ СКОРОСТЯХ, СРАВНИМЫХ СО СКОРОСТЬЮ СВЕТА.
ЦИКЛИЧЕСКИЕ УСКОРИТЕЛИ.
Параграф 17. Основные формулы релятивистской динамики
Простые законы и формулы классической механики должны быть заменены на более сложные выражения, когда скорость заряженных частиц делается сравнимой со скоростью света.
Второй закон Ньютона следует писать теперь в его общей форме:
d(mv)/dt = F (Именно так его и записал Ньютон - комментарий Зиновия)
При этом, если определение и понятие силы не меняется, то массу быстро движущейся частицы уже нельзя считать постоянной. Масса частицы оказывается зависящей от скорости по закону
m = m0/√(1-β²),
где β = v/c.
............................................................
Двигаясь по круговой орбите в магнитном поле, электрон непрерывно излучает электромагнитную энергию.
............................................................
При v/c ≈1 максимум интенсивности лежит в области частот, на несколько порядков превосходящих частоту обращения электронов по орбите.
Заметим, что излучение электронов, движущихся в циклических ускорителях, принято называть синхротронным излучением.
Предлагаю обратить внимание на следующие моменты:
a. Во всех предпосылках фигурирует и видоизменяется "формула механического импульса поступательного движения", введённая в физику ещё во времена кинематики, но при этом рассматривается 2-ой закон механики Ньютона - закон динамики.
b. Рассматривается "формула", а не физический механизм способный породить подобное явление.
c. В начале XX-го века ещё не были открыты собственный магнитный момент электрона и собственный механический момент импульса электрона, хотя и предполагалось, что электрон представляет собой шарик в двух версиях - "сжимаемый" и "несжимаемый".
В 1922 году в опытах Штерна-Герлаха было доказано наличие у электрона собственных магнитного момента (в дальнейшем названного - "Магнетон Бора") и собственного механического момента импульса ("Спин"), но это не привело (
?) к пересмотру сложившейся ситуации в теоретической физике.
d. Результаты экспериментов в циклических ускорителях показали, что энергия приобретённая ускоряемыми частицами и выделившаяся на мишени в точности равна работе ускоряющего поля за минусом энергии унесённой синхротронным излучением.
e. Работа циклических ускорителей всегда сопровождалась синхротронным излучением, никак не следующим из ТО.
f. Нет ни одного сообщения, ни единой публикации об обнаружении релятивистских эффектов и сопровождающего их синхротронного излучения, при ускорении заряженных частиц электростатическим полем, в отсутствии силового магнитного поля.
i. Известны устройства для динамического накопления скоростных заряженных частиц в однородном магнитном поле - "магнитные накопители заряженных частиц".
В этих устройствах заряженные частицы могут сутками двигаться по круговым траекториям практически без потери энергии и никакого синхротронного излучения при этом не возникает.
g. При анализе движения релятивистских частиц в циклических ускорителях никак не учитывались три степени свободы собственного вращательного движения ускоряемых частиц.
Это: "собственный момент импульса" частицы, "прецессия собственного момента импульса", "нутации собственного момента импульса".
Проанализировав всю совокупность вышеизложенных фактов и исходя из фундаментальных законов классической теоретической физики, мною получен следующий физический механизм т.н. релятивистских эффектов.
При движении заряженных частиц в неоднородном магнитном поле возбуждается прецессия собственного магнитного момента и собственного момента импульса ускоряемой частицы, что приводит к возникновению дополнительной силы инерции, препятствующей изменению момента импульса прецессии и сопровождается накоплением энергии прецессии и возбуждением т.н. электромагнитных волн в окружающем пространстве (синхротронное излучение).
Т.е. кинетическая энергия т.н. релятивистских частиц складывается из кинетической энергии поступательного движения и кинетической энергии собственной прецессии собственного момента импульса ускоряемой частицы.
С ростом скорости переносного движения ускоряемых частиц, растёт частота прецессии.
С ростом частоты прецессии растёт энергия излучения и при скорости переносного движения частицы приближающейся к скорости света относительно ускорителя, частота прецессии стремится к бесконечности.
И, следовательно, к бесконечности стремится сила лучистого трения, препятствующая дальнейшему росту скорости переносного движения ускоряемой частицы.
Дальнейший рост кинетической энергии ускоряемых частиц идёт исключительно за счёт роста их энергии собственной прецессии момента импульса, которая и выделяется на мишени.
Подробней об этом можно прочитать в моей работе
МЕХАНИКО- ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОНА И ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ ПОСТОЯННОЙ ПЛАНКА,
Приложение 1.
