Теория относительности и ускорители

Вас никогда не удивляло, что апологеты теории относительности не применяют против своих врагов «железный» довод: если бы не было формул теории относительности, то ни один ускоритель не мог бы эффективно функционировать. Мол, наш адвокат – ускоритель.

Однако, давно выяснилось, что ускорители заряженных частиц не получаются работоспособными если их рассчитывать по математическим моделям "теории относительности".

Тогда чем объяснить замедление набора скорости частиц в ускорителе, с ростом этой самой скорости?

Тут нет надобности в ТО, ни в специальной, ни в общей.

Достаточно вспомнить 2-й закон Ньютона

MΔV = FΔt

Ясно, что на каждый следующий цикл ускорения электрон входит с большей скоростью, чем на цикл предыдущий, и пролетает его быстрее. Поэтому величина FΔt будет меньшей (M и F –константы) и, следовательно, меньшим будет и приращение ΔV. На каждом следующем цикле приращение скорости будет меньше (без мистики СТО).

Выразим приращение скорости математически. Для чего, во избежание интегралов, воспользуемся законом сохранения энергии

MV1^2 = 2eU

MV2^2 - MV1^2 = 2eU

MV3^2 – MV2^2 = 2eU

………………….

Избавляемся от констант, переходя в систему единиц, где M и 2eU равны 1 одновременно, имеем

V1 = sqrt (1)

V2 = sqrt (2)

V3 = sqrt (3)

………

Vn = sqrt (n)

Vn+1 = sqrt (n+1)

ΔVn = Vn+1 – Vn = sqrt (n+1) - sqrt (n) = 1/( sqrt (n+1) + sqrt (n)) = 1/2sqrt(n)

Понятно, ряд с такими членами, является медленно, но расходящимся. Однако, - инженеру понятно, что реализовать идеальную конструкцию невозможно. Кроме того, здесь не учтены тормозящие факторы: синхротронное излучение, взаимодействие электронов с собственным э-м полем, в ускорителе гоняют не один электрон, а их пучки, … Иначе говоря, в электростатическом ускорителе довести скорость электрона до скорости близкой к скорости света, невозможно. Но это никак не связано с домыслами ТО. В других типах ускорителей электроны ускоряются бегущей волной, скорость которой не превышает скорость света. Опять ТО не при чём!