实验10.斯坦福直线加速器中的电子. 

本实验直接验证相对论速度叠加法则.电子沿一根三公里长的直真空管飞行,被电磁场反复加速,每加速一次,电子的速度就增加一点.但随着电子速率增大(接近光速)加速越来越困难. 

这个加速器可以把电子加速到20GeV(GeV是10的9次方eV).当电子加速到10GeV时,(实验室系)速度只比光速小0.39m/s,在增加另一半10GeV的能量时,在实验室系中,电子的速度仅仅增加了0.20m/s.直接验证了速度叠加法则. 

这是非常有意义的实验，但是，我们要做的是：
当电子加速到10GeV时,用255501.6925eV 可以将其减速到零。

这是非常有意义的实验，但是，我们要做的是： 
当电子加速到10GeV时,用255501.6925eV 可以将其减速到零�

实验的实质是电子(或轻原子)对高能光子(X射线)的散射.实验发现:在不同的散射角,光的波长不同.康普顿把X射线看成具有能量,动量的粒子流与电子发生碰撞,利用相对论力学处理,理论计算结果与实验符合.
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请问：运用牛顿力学处理的结论是怎样的？

这个加速器可以把电子加速到20GeV(GeV是10的9次方eV).当电子加速到10GeV时,(实验室系)速度只比光速小0.39m/s,在增加另一半10GeV的能量时,在实验室系中,电子的速度仅仅增加了0.20m/s.直接验证了速度叠加法则. 
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我怎么感觉着这与‘相对论速度叠加法则’不是一回事情啊？反倒与‘伽利略速度叠加法则’是一回事情。

激光致冷最简单的解释如下:设原子具有能量E,动量P运动,用一束光子与它对碰,由于能量动量守恒,(按相对论计算),总可以让这个原子停下来. 

激光能致冷本身就是支持相对论的一个实验.另外,把原子停下来后,原子再发光时,频率十分单一,可以反过来测量发光原子的反冲,再一次验证相对论的能量动量守恒. 
 
 
 作者： 南澳洲 2008-2-13 21:13 
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我觉得这也符合牛顿力学。

我将尽量抽时间回复进入本楼的吧友提出的问题.不一定能及时回复,但能作到尽量回复.
我不关心谁对谁错,只关心把有关概念搞清楚,把这个吧搞好.
我自己就有很多问题不清楚,希望与大家交换意见.因此,别以为我说的都对!千万别这样想.

回复32楼:
先来头一个，头一个实验证实了爱因斯坦提出的关于光子具有动量的假设，是否也证明了光速绝对不变？康普顿的实验是不是也是地球原地性来做的实验？ 
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光速绝对不变是没有办法证明的命题.现在如此,将来也不例外.

实验物理学家对理论的态度向来都是:在我设定的实验条件下,我的实验与你的理论不矛盾(或一致).

即使对库仑定律,甚至还可以加上两个同号正电荷这个条件,经过几百年时间的实验,目前也只能说:实验验证了作用力与距离平方成反比.即

..........F与(rr)成反比..............(1)

实验只能对几个具体的r验证(1)式是否成立.由于r可以连续取值,因此认为实验证明了库仑定律成立的说法与事实不符.

实验1.只验证了相对论的一个推论--用相对论力学处理两体碰撞问题时,在一个十分具体的参考系中,理论与实验符合.

其它是否正确?实验1的态度是:不肯定,也不否定.只强调:在实验设定的条件下,理论与实验一致.离开这个条件,不评论!

回复33楼:
设想有一个以光速飞行的宇宙飞船,我们能与它进行通讯吗?能或不能,为什么? 
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我真的不知道是能还是不能.例如我说能,你有办法判别我错吗!同样我说不能,你也不见得有办法判别我是错的.原因在于:

你的飞船总得有质量,因此速度不可能达到光速.

因此争论双方都没有办法用实验来判别对方为什么对或错.如果你的飞船速度小于光速,我就有办法判别:能或不能与你通信,谁对谁错.因为原则上我可以做实验.

当电子加速到10GeV时,用255501.6925eV 可以将其减速到零。
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你的“255501.6925eV 可以将其减速到零。”数据从何而来�

南澳洲教授:
我不理解17楼的试验怎么能证明惯性质量=引力质量?

别忘了康普顿效应还有波长变化的一面，同样证明了波动现象�

牛顿力学处理时有波长吗？

回复40楼:运用牛顿力学处理的结论是怎样的？(康普顿效应)
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回复:康普顿效应本来意义是说明光量子具有能量(1905年爱因斯坦已经提出),动量(康普顿首先提出)的光子.

光子与电子的碰撞满足能量动量守恒.碰撞前电子的动量为零,能量就是电子的自能(mcc),碰撞后,电子的能量变大,动量也不为零.要整个过程满足能量动量守恒,光子的能量要减少,动量(如果正碰)也减少.(动量是矢量,只能在同一方向上才说它们的大小)无论你如何处理都必须满足上面的要求.

经典力学(牛顿力学)结论是光子速度变小..........(1)
相对论力学是:能量动量变小,光速不变............(2)

实验结果与(2)一致.

南澳洲 您辛苦了�

回复44楼:
 南澳洲老师理出的实验确实不少，其中第5，6，7不是在张元仲教授的《狭义相对论实验基础》一书中已经例举了么？在本巴讨论时，是被说成不可信的呀！ 
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实验5.由于实验误差比较大(主要是没有办法克服多普勒效应引起的光谱线展宽)可以说该实验与相对论不矛盾.
实验6.是80年代的一个CUSPEA试题,我的数据是从试题上得到的.
实验7.是绝大多数书的一个例子.我相信这个例子.我才来本吧一个月左右,以前发生过什么事,我不清楚.

我自己认为:这三个实验从不同方面支持了相对论!