突破声障与突破光障的比较研究

本文把今日的光障问题与过去的声障问题作了比较,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。在超声速飞机问世前,当飞机速度接近声速将形成气体超大密度的激波,飞机将无法穿越它。但深入的理论分析和风洞实验使科学家获悉,即使v=c (在这里c为声速),密度仅增大6倍,不是无限大;故工程师开始设计和建造超声速飞机。1947年10月14日美国空军完成了人类首次超声速飞行。……我们相信对所谓光障也会是同样的情况。在空气动力学中,按照线性理论,对缩口管道而言,密度变化很像狭义相对论(SR)公式,ρ=ρ0/(1-β2)1/2,在这里β=v/c。故当β=1,密度增到无限大。如β> 1,就出现虚密度。幸运的是在实际上这都没有发生。由于瑞典工程师Carl Laval的新方法:把不断缩小的喷管后面加接一段截面逐步扩大的扩张管,发现只要压力够大,在扩张管那里竟出现了超声速流动。这就证明所谓无限大只存在于数学公式中。量子力学(QM)为实现超光速带来了希望。过去的实验表明,通过量子隧穿可使光子有超光速行为。我们期待用圆锥状截止波导作为实验中的势垒,希望由此实现超光速,因为这是对Laval技术的模拟。本文建议用物质波粒子(如电子)通过势垒以实现超光速。当粒子能量减少,粒子速度反而加大。有人说超光速会造成时间倒流或倒果为因,这种说法是错误的。在突破声障时,所有这类现象都不曾发生。