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1、小型超光速发生器的设计方案初探小型超光速发生器的设计方案初探田茂正 （贵州印江县新业乡九年制学校 555205） 摘要：摘要：为了论证物理学界关于超光速的假设，以及论证流体场论中有关超光速理论的推导， 打破狭义相对论中极限速率的思维桎梏，本文利用了齿轮传动装置，巧妙地论证了刚性实 物的超光速实验设计方案。结论得出：只要齿轮能保证绝对的刚性，那么齿轮的转动速率 就会无极限；换句话说：那种认为实物不可能达到光速或超光速的说法应该是不正确的。 超光速实验的最新设计方案，对重新认识当前的整个力学基础，以及完善流体场论，都具 有不可忽视的作用；另外，对宇宙大爆炸理论中的“暴涨模型”是一个有力的支持；它对
2、 21 世纪的力学发展可能具有一定的促进作用。 关键词关键词：超光速理论；齿轮传动装置；超光速实验设计方案；绝对的刚性；无极限。The first explores on design project for the small super-light-velocity machine Tian maozheng (The Junior Middle School of Xinye, Yinjiang, Guizhou 555205,China) Summary：In order to discuss assumption of super-light-velocity for physics
3、-circles，And argue for super-light-velocity theory in the flowing field theory，Breaking theory of the limiting velocity in Relativity，This text made use of the device for gearwheel，To argued skillfully the design project of super-light-velocity experiment for rigid object。The conclusion show that：On
4、ly if the gearwheel can guarantee the absolute rigidity，So the wheeling velocity of gearwheel would limitless limit；In other words：It may be incorrect that theory on object can not attains light-velocity or super-light-velocity。The latest design project of the super-light- velocity experiment，To kno
5、w current whole mechanics foundation afresh，And prefect the fluid-field theory，These can not neglect it；Moreover，It is helpful to “the soaring model” on great explosion theory of the cosmos，The soaring is what universe was rapidly getting very great；It may have certainly function to promote mechanic
6、s development in 21 centuries。 KeyKey phrasephrase：super-light-velocity theory；the device for gearwheel；design project of super- light-velocity experiment；absolute rigidity；limitless limit。 0 0 引言引言为了论证物理学界关于超光速的假设，以及论证流体场论中有关超光速的理论推导， 本文创造性的设计出一种新的实验方案，企图证明实物的超光速假说。 在研究物质速率的过程中，由于前人认识水平和实验水平的相对有限性，
7、物理学界一 直认为真空中的光速是物质的极限速率，一切实物不可能达到光速，更不能出现超光速现 象。在这一理论的桎梏下，要提出超光速的理论是很困难的。虽然在 1980 年，物理学家古 斯（音译）提出了超光速的概念，建立了宇宙膨胀的“暴涨模型” ，但他关于“超光速”的 概念只是一种假说，未曾得到有力的实验论证；另外，美国普林斯顿大学 NEC 研究院由王 力俊（音译）领导的一个研究小组，在实验中也曾记录到一束光的脉冲，以超光速的速率 穿过一个充满铯的腔室，但王的实验受到物理学界的质疑。因此，物理学界关于超光速的 假说和实验还缺乏有力的说服力。 为了找到超光速的有力证据，作者进行了长期的思索后认为：（1
8、）要论证超光速原理， 必须设计出超光速实验的实物装置，才能使人们信服；（2）根据现有的物理理论，实物在 达到光速或超光速时，其能量无比巨大，由能量守恒定律和现有的技术手段来看，实现实 物的光速或超光速是不可能的事情；（3）除非我们敢于放弃现有的物理理论，寻找出另一 条巧妙而又有效的办法，使实物的速率逐渐变大，以达到或超过光速；(4)按目前的技术和理论而言，要使实物的运动速率逐渐变大，有两条最有效的途径：一是利用高能加速器对 带电粒子进行加速，这种方法虽能使粒子的速率趋近于光速，但却永远不能达到光速；二 是利用杠杆传动原理对实物的转速逐级放大，这种办法可能没有速率限制；（5）因此，权 衡利弊后发
9、现：要使实物的速率达到或超越光速，只有靠杠杆的传动原理啦！（6）另外， 人类现有的技术使得我们无法用直杠杆来达到超光速，这就迫使我们必须把视线投在曲杠 杆上；而曲杠杆包括滑轮和轮轴，单个滑轮和轮轴又无法实现超光速，这就迫使我们去研 究滑轮组和若干个轮轴的组合体；（7）由于利用滑轮组实现超光速需要太多的滑轮，从而 使装置过于庞大，而且滑轮过多会使摩擦力增大，进而减少实验成功的可能性，因此权衡 利弊后认为：使用若干个轮轴的组合体来实现超光速可能是目前唯一有效的办法；（8）由 于轮轴和轮轴间传动可以借助齿轮来实现，而且轮轴的大小轮都可以做成齿轮的形状，这 时的轮轴组合体实际已变成了齿轮组合体。很明显
10、，这时的齿轮组合体就是齿轮传动装置。于是，经过上述严密的筛选，使得我们把可能实现超光速的最佳物体，集中体现在齿 轮传动装置上。但是，凭借什么样的齿轮传动装置才能实现超光速呢？这就成了我们思考 超光速理论的最后问题。 因此，寻找最有利的齿轮传动装置，以找到超光速的最佳实验，就成为本文探索的最 终目标。 在经过多次的失败后，于 2004 年 6 月 20 日黄昏，作者在玩具齿轮的启发下，忽然豁 然开朗：既然快速转动的小齿轮 B1能通过接触作用带动大齿轮 A0缓慢转动，那么反之， 缓慢转动的大齿轮 A0也能通过接触作用带动小齿轮 B1快速转动；如果这个小齿轮 B1与另 一个大齿轮 A1固定在同一根旋
11、转轴上，则在 B1的带动下，A1也应该快速旋转；当这个 快速旋转的大齿轮 A1又带动另一根轴上的小齿轮 B2时，B2又会以更快的速度旋转；如 果又一个大齿轮 A2被固定在轴上，那么,在 B2的带动下，A2也会以更快的速度旋 转像这样，一根轴上的大齿轮通过接触作用带动另一根轴上的小齿轮旋转，这个小齿 轮又带动固定在同一根轴上的大齿轮旋转如是持续下去，则大齿轮的旋转速率越来越 大，以至于达到甚至超越光速！ 正是这一思路，使我们从此找到了征服极限速率的理论！ 为此，作者利用了齿轮传动原理，对齿轮的转动速度逐级放大；最后发现：虽然齿轮 的半径很小（R=1cm） ，但是，到了第十级后，齿轮将以大于 2
12、倍光速的速率转动！从而在 理论上有力的论证了超光速的存在。 本文的研究方法是：首先由超光速的假说出发，激活自己的思维，并且结合自己在流 体场论中有关超光速的推导，大胆放弃、分析和想象，在不可能中寻找可能，最后发现了 超光速的论证方法。 结论认为：刚性齿轮的转速从理论上来说是没有极限的，实物达到光速或超光速是完 全有可能的！那种认为光速是一切物质的极限速率的说法可能是错误的。 （这里之所以不敢 肯定，是因为在没有良好的实验条件下，科学界不应该有最新真理的裁判官！） 超光速实验的理论发现，对于重新认识相对论力学、完善基础力学，具有不可忽视的 意义；它也有力地论证了流体场论中关于超光速的推导，为 2
13、1 世纪的力学革命作了一个大 胆的尝试；它对宇宙大爆炸理论中的“暴涨模型”是一个最有力的支持；它首次提出了突 破时空束缚的最新观点（实物的超光速论） ，为人类最终研制超光速飞行器作了不可忽视的 理论探索！人们对力学的认识也必将由此进入另一个崭新的天地！？1 实验设计及原理分析实验设计及原理分析如图，矩形方框是垂直于纸面的薄金属板（厚度为 2mm） ，共有 13 根互相平行的由细 金属棒制成的旋转轴；每根轴上都固定着两个大小不同的齿轮，轴与齿轮的平面垂直；并 且大齿轮的半径为 10mm，厚度 h=0.5mm，大齿轮的齿数 D=100 齿，小齿轮的齿数 d=10 齿；每根轴上的大齿轮必与另一根轴上
14、的小齿轮有效接触，以便传动；由于每根旋转轴的 大小一样，大齿轮的形状完全相同，加上小齿轮的齿数均等，因此由齿轮传动原理：i = D/d =d/D (1.0)可知：两个相互接触的齿轮，大齿轮的齿数 D 是小齿轮齿数 d 的几倍，则小齿轮的转速 d必是大齿轮转速 D的几倍。于是，当 D=100 齿的大齿轮转 1 周时，d=10 齿的小齿 轮会转 10 周；也即说：相互接触的两个齿轮，小齿轮的转速是大齿轮转速的 10 倍。 假定旋转轴和旋转轴承之间没有摩擦，相互接触的两个齿轮又接触良好（既不松也不D=100 齿 BA d =10 齿 d=10 齿 B12110紧） ，并且假定这个装置（包括轴、轴承和
15、齿轮）具有绝对的刚性；绝对刚性的含义是说： 不管用多大的力，或是齿轮旋转得多么快，装置都不会发生变形。于是在这样的前提下， 当轴上的大齿轮在单位时间内转 1 周时，轴上的小齿轮必定会转 10 周，因而固0A01B1定在轴上大齿轮也要旋转 10 周；也即说，的转速 1是转速 0的 10 倍；又1A1A1A0大齿轮与轴上的小齿轮相接触，由前面的齿轮传动原理可得：小齿轮必然旋转A12B2B2100 周，因而与在同一根轴上的大齿轮也要转 100 周；也即是说，的转速 2是B2A2A2的转速 1的 10 倍，因而 2也必然是 0的 100 倍以次类推，可知：旋转轴A1上的大齿轮的转速 n必是 0的 10
16、 的 n 次方倍，即nAnn=010 n (1.1) 于是可得轴上大齿轮和轴上的大齿轮间的线速度关系nAn0A0Vn=V010n (1.2) 假定轴上的大齿轮的转速 V0=1r/s(转/秒)，由于所有大齿轮的半径 R=1cm，则在0A0单位时间（1s）内，V0=1r/s=2R/s=210- -2m/s；于是，轴上的大齿轮的转速AnVn=210- -210 n m/s =210 n-2m/s 取 =3.14，则当 n=10 时，必有V10=6.28108m/s2(310 8m/s)=2C 其中 C 为真空中的光速。 可见，从理论上来说，即使是半径为 R=1cm 的齿轮，其边缘也完全可以超光速的速率 转动！难道这不是力学史上的一大奇迹吗？因此，从实验理论的角度从实
