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hisuiIBMPower4 - 2006/3/15 20:45:00
我听到过一种讲法:当一个能量大于1.XXXMeV的高能光子,经过一个原子核时原子核的强洛仑兹力会把那个光子变成一个电子和一个阳电子,这是真的吗?好象质量增加了?要么光子的动能变成物质了?请高人解答。
kendy - 2006/3/15 21:52:00
高速物体和低速物体的质量是不可同日而语滴~~~
碇 - 2006/3/16 0:31:00
首先,单个原子核没有磁场可言……
光子也没有电荷,所以不会受到什么洛仑兹力……
再光子的能量只与其频率有关(表现在波长上),如果能量在1MeV以上的光子存在的话那算起来其波长还真是……怕是小到什么仪器都测不出
这种说法应该纯属完全不懂的人乱说吧= =(他大概只是听说了正反物质碰撞然后会放出一对光子什么的就想当然胡扯)
Prz - 2006/3/16 4:20:00
虽然我不知道顶楼的能量是否正确,但是至少理论是正确的。

原因很简单,光子是由一个正电子和一个(负)电子组成;
但是所谓的组成并不是一成不变的,光子也在不停的变化为正负电子,然后迅速的转换回光子,只不过这个变化的速度相当的快,正负电子存在的时间与他们的能量(包括质量)的乘积小于[STRIKE]h[/STRIKE]/2。
根据Heisenberg uncertainty principle,这个[STRIKE]h[/STRIKE]/2是物理测量的精度极限,换句话说,也就是没有任何一种测量能够区分光子是否在某个时间段以正负电子的形式存在。

而原子核将高能光子转换为正负电子也不是不可能,只不过是不是洛仑兹力就不清楚了(我认为有可能,因为洛仑兹力的特性是不做功,不会破坏质能守恒)。
宏观来说的确是质能转换,生成的正负电子的能量+质量是等于输入光子的能量的。
而且这也不破坏海森堡测不准原理,因为虽然这种方法"测"出了光子是在某个时间段以正负电子的形式存在,但是你永远也不可能精确的计算出发生这个事件时间点。
Prz - 2006/3/16 4:32:00
不过我同意这个理论看起来很荒谬,嘿嘿。

真空永远也不是真空,任何时候都有可能存在一大把基本粒子和对应的反粒子,只要把足够的能量通过某种方式传递到真空中,就会真正"凭空"生出一大堆物质(当然还有反物质,你需要有一定的办法将它们区分开来)。

也许,我们的这个世界并不是正物质多于反物质,也许它们是相等的,而我们仅仅是存在于能量作用下造就的一个正反物质的不稳定平衡态中。
换句话说,不仅仅是作为生物的我们,整个世界和我们观察到的宇宙,都是"能量体"而已。

比较形象的说法,世界仅仅是在平静的湖面投下的石子造就的波纹...
当宇宙重归宁静的时候,一切的一切只是一片虚空...

(突然发现我很有作诗的天赋 ^o^)
hisuiIBMPower4 - 2006/3/16 6:08:00
以下引用Prz在2006-3-16 4:32:56的发言:

也许,我们的这个世界并不是正物质多于反物质,也许它们是相等的,而我们仅仅是存在于能量作用下造就的一个正反物质的不稳定平衡态中。
换句话说,不仅仅是作为生物的我们,整个世界和我们观察到的宇宙,都是"能量体"而已。



反物质生成速<物质生成速
yougod - 2006/3/16 6:24:00
...这个问题知道了又能怎么样
Prz - 2006/3/16 7:27:00
以下引用hisuiIBMPower4在2006-3-16 6:08:51的发言:

反物质生成速<物质生成速


口胡
碇 - 2006/3/16 8:08:00
光子是由一个正电子和一个(负)电子组成

啥?
不如先确认名词= =
是否是一般所说的正负电子吧……orz
别把某连电磁相互作用在理论上都解释不完善的浮云理论里东西随便名词置换下套出来……(一般都起码要在引力上才卡死)
正负电子存在的时间与他们的能量(包括质量)的乘积小于h/2

这是哪听来的orz
什么时候变成是存在时间……
还有h/2哪来的……
……
……
……
你们在说什么
好强的扯谈力……其实建议从初中物理复习起orz
某还是闪吧……
kkkklll - 2006/3/16 10:09:00
1 MeV/c² = 1.783 × 10−30 kg
电子质量 9.10938188 × 10-31 kg
所以,根据 E = mc2,至少要1Mev 多一点的能量才能提供 2个电子质量的物质。如果转换了,那就是几乎完全的质能转换了,1Mev是转换的下限。不过偶觉得真的要转的话,大个几倍比较好……呵呵。
Prz - 2006/3/16 11:20:00
以下引用在2006-3-16 8:08:42的发言:

啥?
不如先确认名词= =
是否是一般所说的正负电子吧……orz
别把某连电磁相互作用在理论上都解释不完善的浮云理论里东西随便名词置换下套出来……(一般都起码要在引力上才卡死)


麻烦不要在字词表面上作文章,要论正确的说法,"电子"本来就是外来词语,因此翻译的差别不足以如此小题大做。

如果你真正想知道,电子的英文名词为electron,其对应的反物质的英文称叫positron。可以将其翻译为"正"电子,"阳"电子。

所以"负电子"或者"阴电子"这些说法是不准确的,估计是民间为了强调正反物质的相对性造出来的,为了使我的解释通俗易懂,因此我估计用了一个括号: (负)电子

以下引用在2006-3-16 8:08:42的发言:
这是哪听来的orz
什么时候变成是存在时间……
还有h/2哪来的……
……
……
……
你们在说什么
好强的扯谈力……其实建议从初中物理复习起orz
某还是闪吧……


初中物理当然是没有的...
事实上高中物理也没有(至少我读的时候没有,不过现在说不定在选读材料里面可能会擦边提到)...

[STRIKE]h[/STRIKE]/2 里面的 [STRIKE]h[/STRIKE] 俗称 "H bar", 是 (普朗克常数h) 除以 (2倍圆周率)
普朗克常数h = 6.625 * 10-34 J·s

这也就解释了你前面的质问: "什么时候变成是存在时间"

如果你还不明白,请看下面的解释:
h 的单位是(焦*秒)
所以 [STRIKE]h[/STRIKE] 的单位也是(焦*秒)
因此 [STRIKE]h[/STRIKE]/2 的单位也是(焦*秒)也就是(能量*时间)

海森堡测不准原理为:
dx * dp < [STRIKE]h[/STRIKE]/2

不等式左边 dx*dp 的单位是 (位置*动量) 右边单位是(能量*时间)
两边的单位可以互化,你有兴趣可以自己做


而我应用海森堡测不准原理仅仅是将等式左边换了一种形式
de(总能量)*dt(存在时间) < [STRIKE]h[/STRIKE]/2
事实上你应该可以更加明显的看出来不等式两边的单位是一样的 (能量*时间)



BTW: 我都说了读了半辈子的物理,你怎么还不相信我... T_T (躲在角落里偷偷的[STRIKE]装[/STRIKE]哭)
hisuiIBMPower4 - 2006/3/16 11:51:00
以下引用在2006-3-16 0:31:11的发言:
首先,单个原子核没有磁场可言……
光子也没有电荷,所以不会受到什么洛仑兹力……
再光子的能量只与其频率有关(表现在波长上),如果能量在1MeV以上的光子存在的话那算起来其波长还真是……怕是小到什么仪器都测不出
这种说法应该纯属完全不懂的人乱说吧= =(他大概只是听说了正反物质碰撞然后会放出一对光子什么的就想当然胡扯)

第一点更正一下是库伦力,我平是常说静电力和电磁力不用库伦力和洛仑兹力。第2一个gamma光子当然有1MeV以上的能量,gamma光子和光子变正负电子对的过程测定可以用云室+设片曝光看到
第3那是从国家执业医师考合指导的放射有关章节看到的
Prz - 2006/3/16 12:01:00
另,单个原子核也是有磁场的,原因很简单:
1. 原子核带电荷(质子,或者说几种夸克,或者更加细分下去如果可以的话)
2. 带电荷的粒子同时也是运动着的(绝对静止的东西是没有的吧-_-)

因此通俗的说,变化的电场即产生磁场。

如果谁要质疑的话,请先自学Electrodynamics (中文翻译 电气力学 ... 好古怪的翻译) 再参加讨论
碇 - 2006/3/16 12:04:00
……
不是翻译这种问题吧……
既然你强调说是electron那么就是我没说错了,你说的那electron确实是和原子核外的那玩意是一样的东西,请确认是否是electron……
普朗克常数h除以2倍圆周率么……真方便的简化
好吧这个没问题
只是其他的从说明到结论都很寒……比如“精度”2字……

老实说……不是信不信的问题,信不信根本不用考虑就有结论了……
好吧,简单的问一个问题……什么原则性问题什么我也放一边
就按你说的
因为虽然这种方法"测"出了光子是在某个时间段以正负电子的形式存在,但是你永远也不可能精确的计算出发生这个事件时间点

就是说,光子有一定概率是以正负电子的形式存在
那么,光束通过两个磁极,在两个磁极处放两个铁片,正负电子向两边偏转,便能获得稳定直流电源喽……
这真是高科技……一切皆有可能orz
Prz - 2006/3/16 12:08:00
以下引用在2006-3-16 12:04:16的发言:
就是说,光子有一定概率是以正负电子的形式存在
那么,光束通过两个磁极,在两个磁极处放两个铁片,正负电子向两边偏转,便能获得稳定直流电源喽……
这真是高科技……一切皆有可能orz


如果楼上说的现象可以发生,大概如果我要回家休假的话,直接面向地面俯冲,就从地球的另外一面出来了...然后我将这一伟大的发现公诸于众,全球航空公司就此破产...



... 请不要断章取义,等你深刻的理解"测不准"的意义以后,这一切就自然明了了。


以下引用在2006-3-16 12:04:16的发言:
普朗克常数h除以2倍圆周率么……真方便的简化
好吧这个没问题
只是其他的从说明到结论都很寒……比如“精度”2字……


似乎全世界的物理教材和论文都是这样写的,难道您来自土豆星?
希德船长 - 2006/3/16 12:38:00
洛仑兹力没有强弱之分,估计应该是强核力,只有在极近距离下才会起作用。

如果这种现象真的存在的话,那应该是能量转化为质量了。


进一步想象一下吧,如果我们可以获得一束能量足够强(至于到底要多强,我懒得算了)的光子流,让他们穿过一个导体板(导体板上加正电压,把一部分电子导走),光子转化为正负电子后,剩余的能量会以动能的形式残留在电子和正电子上,如果残留的动能足够他们穿过强核力的作用范围,那么这时电子会被原子核的正电荷吸引,从而被俘获,而正电子则会被排斥,穿过导体板继续前进,这样,一个可以产生大量正电子的“正电子发生器”就成形了
Prz - 2006/3/16 12:45:00
强作用力的范围限定在原子核内部,MeV级别的能量似乎是打不进去的...
kkkklll - 2006/3/16 12:52:00
以下引用在2006-3-16 12:04:16的发言:
就是说,光子有一定概率是以正负电子的形式存在
那么,光束通过两个磁极,在两个磁极处放两个铁片,正负电子向两边偏转,便能获得稳定直流电源喽……
这真是高科技……一切皆有可能orz


是的,只要光子的能量 > 1Mev ,就有电流,但是1Mev的光子要大量产生只有用加速器或核反应了……而产生的电流,只能说是产生了几个电子而已。因为产生的可能性太小了。

BTW1:所有反应都是可逆的,只是反方向的可能性 < 正方向的。

BTW2:我学量子力学,就学到了一个:世上一切皆有可能……比如:水倒流,地球爆炸什么。只是可能性的问题。呵呵。
希德船长 - 2006/3/16 13:02:00
以下引用Prz在2006-3-16 12:45:23的发言:
强作用力的范围限定在原子核内部,MeV级别的能量似乎是打不进去的...


回头想想,好像的确有这么一回事,但是,我很难相信仅凭洛仑兹力就能做到这一点。况且,楼主的材料上说“经过一个原子核”。。。。。。
Prz - 2006/3/16 13:04:00
恩,的确凡事皆有可能,楼上的楼上正解。

这也就是我每天起床都往地上跳跳的原因....说不定哪天我遇到了 1/100000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 的可能穿越地球,落在了家里呢....

不过比起落在家里,落在熔岩中或者落在外太空,或者布什哪天早晨睡糊涂了内裤外穿,或者我明天资产就超过Bill Gates的几率要大100000000倍.....
kkkklll - 2006/3/16 13:10:00
应该是从原子核边上经过吧,只要没有外面电子的作用,核是正电,用来偏离两个+-电子还是可以的吧。而且一般大一点的原子还是比较大的,足够让它们(+-电子)分开了。

以上没有计算考证,纯属乱想……
碇 - 2006/3/16 13:57:00
变化的电场即产生磁场

这种磁场不是静磁场,提供不了什么强大的洛仑兹力,要这么说光本身就是电磁波,弱作用力传递体,可有人使用光线里的这种磁场来提供洛仑兹力?

第一点更正一下是库伦力

好吧……那么谁教我光子怎么受到库仑力法orz

要说可能性……反正根本没有的事你都能说可能喽
本来就是要你严格证明么
那请问为什么一定是电子不是其他什么?比如质子什么的……
Prz - 2006/3/16 14:10:00
这种磁场不是静磁场,提供不了什么强大的洛仑兹力,要这么说光本身就是电磁波,弱作用力传递体,可有人使用光线里的这种磁场来提供洛仑兹力?


“强大的洛仑兹力”
“...电磁波,弱作用力...”


......我倒.....前矛后盾......

"电弱统一"你知道么?如果不知道的话,看下面的解释:

初中课本里提到有四种力: 强作用力 弱作用力 电磁力 和 万有引力
事实上已经有人证明 弱作用力 和 电磁力 是同一种力,因此目前就只有三种力了...

因此“强大的洛仑兹力”和“...电磁波,弱作用力...”是一回事.... Prz
碇 - 2006/3/16 14:25:00
弱作用力即电磁相互作用
这某当然知道
不过某哪点矛盾了orz
再说,这只是说两者是同一体系。
洛仑兹力是其中具体的一种当然单独说,好吧,请正面回答我的问题吧。

应该是从原子核边上经过吧,只要没有外面电子的作用,核是正电,用来偏离两个+-电子还是可以的吧。而且一般大一点的原子还是比较大的,足够让它们(+-电子)分开了。

请注意,说的是分离光子= =
Prz - 2006/3/16 14:38:00
-_- 看来你还没搞懂..... 根本就没有什么体系不体系的,弱作用力就是电磁力就是洛仑兹力就是库仑力!
kkkklll - 2006/3/16 14:42:00
Y <-> 正e + e (Y就是Y射线,就是高能光子。这个公式不一定正确,考试被扣了分表打我……)
本来反应是右边到左边占绝对优势的,正电子即使出现也会和负电子马上反应而变回去。但是在原子核附近,正电子被排斥(原子核带正电),负电子被吸引(……这个不太准确,算了……),两者的速度不一致。所以,极少的正电子被分离出来了。
碇 - 2006/3/16 14:53:00
楼上那个很有想象力……
如此说来因为弱作用力就是电磁力,所以洛仑兹力就是库仑力……
恩……我败了orz
这太……
-----------
是哪,很简单哪……
某已没语言了……
明白的自然明白……
Prz - 2006/3/16 15:26:00
如此简单明了的一件事情,居然被楼上的搞得如此糊涂...

一个简单的比方:一个人,爸爸叫"宝贝",妈妈叫"丫头",同事叫名字,朋友叫"疯子",恋人叫"公主",小孩叫"阿姨",老人叫"孩子"... 从不同的角度称呼就有不同的叫法,叫过来叫过去还是一个人....你硬要说是有一群人在那里,我也就没有语言了....
kkkklll - 2006/3/16 15:32:00
原来是洛仑兹力在作用呀,怪不得我觉得库仑力直接作用没这么大的力量。看错了,呵呵。不过基本还是如此的,正电切割和负电切割磁力线(原子核的磁力线就是一个向外辐射的图像)产生相反的力,从而如此。

上面的可不是想象呀,是用与我们这个世界相近的语言来对之进行近似描叙的结果呀。其实,就是光子处于的状态是不确定的,是有一定几率进行变幻的。每一个东西都是如此的,只是可能性的大小而已……而各种各样的场,包括什么电场,磁场,引力场……将导致这种可能性的大小变化。

嗯,看看量子论就明白了……

弱作用 = 电磁 应该在十分高的能量下才行吧。
楼上再说下去,某就要崩溃了……这个混乱的世界……呵呵
long1412 - 2006/3/16 17:06:00
看了楼上各位的讨论之后,发现已经大二的我居然对这些知识已经完全没有概念了,想想当年我的理化成绩还是蛮不错的,现在已经到这步田地了。不禁感叹人健忘的本领真是可怕啊!
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