作者：卫永刚
时间：2021-02-18
上一次在《8是一个神奇的数字》一文中，对爱因斯坦侠义相对论中质量与速度关系式的漏洞进行了修正。但是修正后的公式，感觉还是有问题。
由于爱因斯坦的侠义相对论，没有与温度等物理量关联，这不符合宇宙的最实际情况，导致以下问题：第一，没有扩展性，不能很好的用于整个宇宙中每个星系和每个天体的运行规律；第二，也不能用于粒子加速器在加速粒子时动态质量与速度关系中。
这次我想把这个关系式重写，使其更符合粒子加速器的实验事实。
大到宇宙、小到微观粒子，都离不开8这个数字。由数字8所建立的法则，包括宇宙和微观粒子在内的所有物质都得遵守。
这个法则就是：
在恒定温度下，不管任何物质，以任何形式，运动到任何速度，他的总动态质量，永远不会大于8倍的静态质量。
写成公式：
M≯8M0
。。。1
或写成：
M≤8M0
。。。1-1
公式成立条件：
在T=T0条件下，
当物质的运动速度V=C时，
M=8M0；
。。。1-2
当物质的运动速度V＜C时；
M＜8M0
。。。。1-3
V≯C，物质的运动速度永远不会大于光速。
公式1-1中：
M为物质的总动态质量；
M0为物质的静态质量；
在恒定温度下，8是一个常数。
当一个物质在恒定温度下运动到光速时，物质的动态质量也不会超过静态质量的8倍，这是物质运动速度达到光速时，引起质量变化的上限，它不像爱因斯坦侠义相对论所说的那样是无穷大。
这就是物质在恒温条件下运动的第一大法则。
这个8是怎么来的呢？在《8是一个神奇的数字》一文中，没有给出计算方法，现在推导如下：
设：
在恒温条件下T=T0
M=kM0
。。。2
在公式2中，k为运动物质质量增益及其它物理量的校正系数。
k的计算公式：
k=k1*k2*k3*k4
。。。2-1
在公式2-1中：
k1=(1-(V0-V)/(V0 V))^3
。。。2-1-1
k2=(T0/T)^3
。。。2-1-2
k3=(ρ0/ρ)^(1/6)
。。。2-1-3
k4=(Ca0/Ca)^(1/6)
。。。2-1-4
以上k的计算公式是根据大量天文学数据总结出来的，在以后的有关宇宙和加速器的有关文章中还会用到。
式中：
V0为物质在未加速前的运动速度，
V为物质在加速后的运动速度；
T0为物质静态质量时的温度，
T为加速物质运动时的温度；
ρ0为物质静态时的密度，
ρ为物质动态运动时的密度；
Ca0为物质静态时的比热容，
Ca为物质动态时的比热容；
将k1,k2,k3,k4代入公式2-1得：k=k1*k2*k3*k4
=(T0/T)^3(Ca0/Ca)^(1/6)(ρ0/ρ)^(1/6)(1-(V0-V)/(V0 V))^3
写成图片格式：
。。。2-2
将k代入公式2得：
M=(T0/T)^3(Ca0/Ca)^(1/6)(ρ0/ρ)^(1/6)(1-(V0-V)/(V0 V))^3M0
。。。2-3
写成图片格式：
在爱因斯坦狭义相对论质量与速度的关系中，没有考虑温度和其他因素的影响，为了与其比较我们做以下简化处理。
设：
物质在静态和动态时温度相同，
即T=T0，
则：
ρ=ρ0
Ca=Ca0
k2=1
k3≤1
k4≤1
k2,k3,k4取最大值1代入公式2-1得： k=k1k2k3k4=k1
=(1-(V0-V)/(V0 V))^3
。。。2-4
将公式2-4代入公式2式可写成：
M=(1-((V0-V)/V0 V))^3M0
。。。3
这就是重写后的物质质量与物质运动速度的关系公式
写成图片格式：
根据公式3可知
k=k1=(1-((V0-V)/(V0 V))^3
。。。4
写成图片格式：
当理想状态时V--->C，V0--->0，则：
k=(1-((V0-V)/(V0 V))^3=8
。。。4-1
这就是数字8的推导方法。
从公式4-1中可以看出，物质的运动速度V对物质动态质量的影响能力的上限就是8倍的静态质量，不是无穷大。
根据公式3整理得速度计算公式： V=(M/M0)^(1/3)/(2-(M/M0)^(1/3))V0
。。。5
知道其他数据时也可以计算出V0
V0=((2-(M/M0)^(1/3))/(M/M0)^(1/3))V
。。。6
以上计算公式为简化后的公式，实际计算公式要按公式2-3进行计算，这个公式要复杂得多，不但要考虑温度系数k2的影响，还要考虑物质的密度系数K3和物质比热系数k4得的影响，才能准确算出物质加速后的动态质量来。
从公式2-3可以看出，要想使物质的动态质量大于8这个值，只有降低物质运动时的温度才能实现。
在粒子加速器中就是靠降低加速器的工作温度，来实现加速器的加速能量，温度越低，k2值就越大，k值就越大，粒子获得的运动能量就越高，粒子的密度也就越高。
目前液氦能实现的极限最低温度为0.6K,在这个温度下能实现的最高动态质量是静态质量倍数为：k=8（T0/T）^3=9.81613849E 08
LHC的加速器的磁铁温度为1.9K，，电子通道的温度为：3.7K，在这个温度条件下，它就可以使粒子获得13TeV的能量。但是，目前也没超过9.81613849E 08倍的静态质量。今年5月份LHC将进行改进后的第一次试车，如果设备一切正常的话，实验一定能成功，因为14T,是质子所获得的质量是静态质量的7460.6947倍,没有超过9.81613849E 08的限制。所以粒子加速器还有很大的发展空间。
在过去很长一段时间，粒子加速器的加速能量上不去，除其他技术原因外，最主要的原因还是制冷技术的落后所制约的。
加速器的温度越低，粒子所获得的加速能量也就越高。温度对加速器加速能量的影响力，要远远大于速度对加速器加速能量的影响力，这一点爱因斯坦侠义相对论恰恰给忽略了。
加速器的能量再大也不能把粒子的动态质量加速到无限大，它不但受到宇宙物质运动第一大法则8的限制,同时也受到加速器最低温度的限制。
粒子加速器实验事实证明：爱因斯坦侠义相对论中质量与速度的公式是错误的。
下一片文章将着重讨论粒子加速器在低温下的质量与速度关系式。敬请期待。
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