光子碰撞产生什么,如果有两台粒子加速器将粒子同时相对发射,是不是产生了超光速运动和碰撞? <#21---->


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如果题主想知道对撞会不会超光速,可以去几个地方实地考察一下。首当其冲的是位于法国与瑞士交界侏罗山的欧洲大型强子对撞机,它是欧洲核子研究中心的一个重要实验项目;另外,美国费米国家加速器实验室、美国布鲁克海文国家实验室、美国SCLA国家加速器实验室、德国电子同步加速器、俄罗斯科学院布德克尔核物理研究所、日本高能加速器研究机构以及我国的中国科学院高能物理研究所都有相关的高能粒子对撞机实验项目。虽然不同的实验室能所能达到的能标不同,但是将一些质量很轻的带电粒子加速到几乎是真空光速的程度还是可以的。

说再多的理论解释都不如实地考察一番。而且从事实验研究的物理学者往往是不太在意理论到底如何,只要有数据就行。【当然,不重视理论素养也会导致一些像几年前的“中微子超光速”乌龙事件,最后导致一位实验室主任辞职。】如何从相关数据里找到超光速存在或者不存在的证据呢?很简单,加速带电粒子消耗的电能与其速率之间的实验数据关系图很容易获得。这个关系就现在的理论水平以及实验水平,其基本形式是可以确定的,而且由该关系式可知无论能量多么大,速度大小都不会超过光速。

现在我们来思考粒子对撞会不会导致超光速的现象。依然从实验数据来分析。考虑多次粒子对撞,如果存在相对速度超光速的现象,那么一定会有一次超光速现象被真实捕捉。为此我们可以一次加速足够多的粒子,然后进行集团性地对撞。但是,到今天为止,在以上八个实验室里都没有找到一个超光速运动的粒子!可以说,在实验级别上,超光速粒子应该不存在!

但是这不代表超光速粒子就真的不存在!理论上讲,超光速粒子可以存在,只不过是一类特别奇怪的粒子。但是超光速粒子不能通过加速亚光速粒子或者对撞亚光速粒子来获得!

这是对另一个类似问题的回答。

在你所在的参照系中,两个光子从同一个固定点O,同时开始向相反的方向运动,一秒钟后,两光子之间的距离为2c,因为它们距O点的距离均为c,如果谁说不是2c,而是1c,那就是在睁眼说瞎话。2c距离除以1秒的时间,得到一个2c的速度,请问,这是你这个参照系中的那个物体的速度?在你这个参照系中,在这个问题中,有两个光子,它们相对于你这个参照系的速度都是c。2c不是你这个参照系中的任何一个物体相对于你这个参照系的速度。

现在,把参照系建立在一个光子上,来对上述过程进行测量和描述。不能把原来那个参照系中的距离、时间、速度等测量结果直接搬到这个新建的参照系中去,因为测量距离的直尺,在这个新建的参照系中,已经缩短了,时钟也已经变慢了,用这套已经变化了的直尺和时钟测量,另一个光子的运动速度,仍为c。按照狭义相对论,直尺搬到这个以光速运动的参照系中后,长度已收缩为零,时钟搬到这个参照系中后,已经停止了走动,为了讨论方便,我们可以把两颗光子换成两颗子弹,速度均为V,且小于光速,我们就会得到一个收缩但还不为零的直尺,得到一个变慢但还没有停止的时钟,这样就能进行实际测量,以一颗子弹为参照系,测量另一颗子弹的速度,测量出的速度不是2v,而是一个小于2v的值,设为v/,然后,再让v取极限到c,则v/就取到极限为c。

在这个参照系的时钟的1秒钟后,这个光子运动的距离,用这个参照系中的直尺测量,距离只是c,而不是2c。这个参照系的1秒时间,不是原来那个参照系中的1秒时间,这个参照系中的距离c,也不对应原来那个系中的2c距离,因为时钟和直尺都已经变化了。