为什么超光速研究可以用空气动力学数学模型2
空气动力学和流体力学中的模拟和计算方法
空气动力学和流体力学中的模拟和计算方法空气动力学和流体力学是现代工程领域中非常重要的两个学科。
空气动力学主要研究在大气条件下固体物体受到气体流动环境影响的力学问题，而流体力学则研究流体运动和力学性质及其应用。
为了更好地进行科研和工程应用，我们需要对这两个学科进行模拟和计算，本文就来探讨针对空气动力学和流体力学的模拟和计算方法。
一、计算流体力学计算流体力学（Computational Fluid Dynamics, CFD）是一种通过数学模型和计算机仿真方法来解决流体力学问题的方式。
它可以模拟流体在不同条件下的运动和交互，常见的应用包括飞机设计、汽车工程、水利工程、环境污染等领域。
CFD的基本原理是利用数学方程式来模拟流体运动，并解出这些方程组，得到流体的速度、压力、密度等物理变量。
CFD技术涉及到比较复杂的数学运算，需要强大的计算机和软件支持。
1. 数学模型CFD模型根据解决问题的不同，分为基于欧拉方程和基于纳维尔-斯托克斯（Navier-Stokes）方程两大类。
欧拉方程是适用于高速流动问题的模型，可以模拟高雷诺数下的流动场；纳维尔-斯托克斯方程适用于低和中速流动问题的模型，通常先将连续性方程和动量方程耦合，然后加上物理模型，如湍流模型、传热模型等。
2. 数值方法CFD求解过程中需要用到求解连续性方程和动量方程的数值方法。
常用数值方法包括有限体积法、有限元法、有限差分法等。
其中有限体积法是最广泛使用的一种方法，它将流场离散成小的体积元，将体积元内的物理变量平均值作为该点的物理值，将连续性方程和动量方程离散后带入求解器求解。
3. 反馈与优化在CFD求解过程中，我们可以通过反馈循环来影响模型的结果，从而优化设计方案。
设计变量可以是几何形状、边界条件或初始条件，优化目标通常是流场特定区域的速度和压力分布。
通过CFD模拟和数据分析，我们可以优化设计方案、提高工业效率，还可以减少原型实验成本和时间，节省资源。
高速列车空气动力学研究
高速列车空气动力学研究一、引言高速列车的空气动力学研究是基础工程学科领域中一个非常重要的研究方向。
目前，随着我国高速铁路的全面发展，高速列车的空气动力学问题也逐渐成为了学术界关注的热门话题。
本文将从基本概念、研究方法、实验结果等多个方面，对高速列车空气动力学研究进行深入探讨。
二、高速列车空气动力学基本概念高速列车空气动力学研究，是通过对高速列车在移动过程中，空气流动规律和各种影响因素进行计算机模拟和实验测试，来探究高速列车在空气环境中的行驶特性及其相关问题的学科。
在完成空气动力学研究之前，必须了解以下几个基本概念:1. 高速列车：指可以在600-800km/h的时速范围内运行的列车类型，如CRH时速——高速动车组等。
2. 空气动力学：是研究流体(如空气)在物体表面产生的压力、力和运动状态等方面的学科领域，属于流体力学的范畴。
3. 空气动力学力：是指空气在物体表面产生的静压力、动压力及粘性力对物体的作用力。
三、高速列车空气动力学研究方法高速列车空气动力学研究方法可分为两类：数值模拟和实验测试。
1. 数值模拟：数值模拟通常采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法，通过计算机模拟高速列车在空气中行驶时的流场分布和流动状态等参数，从而得出高速列车的空气动力学特性。
数值模拟方法相比实验测试来说，有明显的优势，如操作简单、费用较低、数据分析方便、仿真效果可视化等。
但也有一些缺陷，如假设过于理想与简单，无法考虑到复杂的小尺度压力和紊流效应等。
2. 实验测试：实验测试主要分为两种方式：静态试验和动态试验。
静态试验是通过研究高速列车在静止状态下受到的空气阻力等参数，来推算高速列车在高速行驶状态下的空气动力学情况。
动态试验通常采用风洞实验或者实际铁路线实验，通过数据采集和测量的手段，获得高速列车在不同速度下的气动力特性数据。
四、高速列车空气动力学实验结果高速列车的空气动力学实验结果，主要体现在下列几个方面：1. 高速列车的阻力特性：高速列车在高速行驶过程中，其阻力大小和分布规律将直接影响到列车的牵引功率和能耗。
气体动力学与空气动力学分析
气体动力学与空气动力学分析气体动力学和空气动力学是研究气体在运动中的力学性质的分支学科。
气体动力学主要研究气体的压力、密度、温度等与气体运动相关的物理性质，而空气动力学则是在气体动力学的基础上研究空气流动对物体的作用力。
一、气体动力学气体动力学研究气体在运动过程中的各种性质。
在气体动力学中，压力是一个重要的参数。
当气体分子在容器内碰撞时，会产生压力。
按照理想气体状态方程P = nkT，气体压力与分子数、温度成正比，与体积无关。
气体动力学还研究气体的密度、速度和温度等参数。
密度是气体单位体积内气体分子的数量。
速度是气体分子在运动过程中的物理量，表征了分子的运动快慢。
温度是气体分子平均热运动的程度，直接影响气体分子的速度和压力。
在气体动力学的研究中，还有一个重要的概念是气体的分子速度分布。
根据玻尔兹曼分布定律，分子速度服从高斯分布，即大部分分子速度接近平均速度，只有极少数分子速度非常快或非常慢。
气体动力学的研究除了在实验室进行，还可以利用数学模型进行计算。
通过建立适当的方程，如连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程，可以模拟气体在复杂环境中的运动过程，对大气环境和天气变化进行预测。
二、空气动力学空气动力学是在气体动力学的基础上研究空气流动对物体的作用力的学科。
在空气动力学中，流体力学是一个重要的理论基础。
在空气动力学中，对流体的运动进行了系统的研究。
流体包括气体和液体，流体力学主要研究流体的静力学和动力学性质，包括速度场、压力场以及流体流动的稳定性和不稳定性。
对于空气动力学而言，空气流动对物体的作用力是非常重要的。
当一个物体在空气中运动时，空气会对其产生阻力、升力和侧向力等作用力。
阻力是空气对物体运动方向的作用力，升力是垂直于运动方向的力，侧向力则是垂直于水平平面的力。
空气动力学的研究对于飞行器的设计和优化是至关重要的。
通过分析空气动力学，可以了解飞行器在不同速度、角度和空气密度下的性能，并找到最佳的设计参数以提高飞行器的效率和稳定性。
高速列车空气动力学建模与仿真
高速列车空气动力学建模与仿真随着人们生活水平的提高，交通事业得到了很大的发展，高速列车的出现给人们的出行带来了巨大的便利。
然而，想要让高速列车在运行过程中更加稳定、安全，就需要对其进行深入的研究和探究。
在此背景下，空气动力学建模与仿真成为了一个热门的领域，尤其是在高速列车行业。
一、空气动力学建模的意义空气动力学是研究气体和固体（或液体）接触时所发生的物理现象，包含了气体压力、气流分布、风阻和地面摩擦等方面。
而在高速列车的设计、制造和运营中，这些因素都会对其进行直接或间接的影响，影响其安全性、舒适性等多个方面。
因此，建立高速列车的空气动力学模型并进行仿真，可以为了解高速列车的性能提供基础，为优化高速列车设计提供理论依据，并为提高高速列车构造和运行的效率提供方案。
二、空气动力学建模的方法在空气动力学建模和仿真方面，有多种方法和技术可供选择。
下面简要介绍几种较常见的方法。
（1）CFD（Computational Fluid Dynamics，计算流体力学）CFD 是通过计算机模拟流体力学现象的方法，常用于对空气动力学现象进行数值模拟。
该方法可以通过分析建模与参数设置的影响，对给定飞行器进行气动特性分析、流场特征计算、气动设计优化以及智能控制系统设计等工作。
CFD 方法在高速列车空气动力学领域具有广泛应用，其准确性和可视性都较高，但需要较高的计算资源和软件技术支持。
（2）纸飞机试验法纸飞机试验法是一种比较简单、直观的空气动力学试验方法。
该方法通过制作纸飞机并在起降跑道上进行试验，通过观察纸飞机的运动轨迹和落地方式，可以分析气流分布和风阻情况。
在高速列车的空气动力学模型搭建过程中，该方法可以快速获取一些大致的数据，但其数据准确性较低，只适用于模型初期的引导性试验。
（3）小比例模型试验法在该方法中，会制作一个比实际高速列车小很多的模型，并在流体力学实验室（风洞）中进行静态或动态的实验。
该方法可以通过模型的实验数据获取较为精确的数据，有利于对高速列车的参数和气动性质进行分析，但需要制作模型，费时费力，且实验结果的精度也会受到模型缩放比例的影响。
流体动力学中的超音速流动
流体动力学中的超音速流动引言流体动力学是研究流体运动和相应的力学问题的学科。
在流体力学中，超音速流动是一种特殊的流动状态，它的速度超过了声速。
超音速流动具有许多独特的特性和应用，如超音速飞行、超音速喷气引擎等。
本文将介绍超音速流动的基本概念、数学模型和应用。
超音速流动的基本概念超音速流动是指流体在介质中传播速度超过该介质中声音传播的速度。
在大气中，声音的速度通常为340米/秒，所以当流体的速度超过340米/秒时，就可以称之为超音速流动。
超音速流动可以分为亚音速流动、跨音速流动和超音速流动三种状态。
在亚音速流动中，流体穿过一个某个物体周围的速度小于音速，声波能够从物体上的远处扩散到物体表面。
在跨音速流动中，流体的速度大于音速，但流体粒子与物体表面的相对运动速度小于音速，流体中的声波可以穿过物体表面传播。
在超音速流动中，流体的速度大于音速，流体粒子与物体表面的相对运动速度也大于音速，此时声波无法传播到物体表面。
超音速流动的数学模型在超音速流动中，由于流体的速度超过了声速，流动的非定常性和非线性性质显著增强。
因此，超音速流动的数学模型是基于非定常Navier-Stokes方程组的。
Navier-Stokes方程组描述了流体的运动和力学性质。
它包含了质量守恒、动量守恒和能量守恒的方程。
对于超音速流动，在Navier-Stokes方程组的基础上需要添加其他方程来描述声速度、声波传播和流体的热力学性质。
超音速流动中的数学模型可以采用Euler方程组或Navier-Stokes方程组。
Euler方程组是Navier-Stokes方程组的一种特殊情况，忽略了粘性效应。
而Navier-Stokes方程组考虑了粘性效应，可以更准确地描述流体的真实行为。
超音速流动的应用超音速流动具有广泛的应用领域，尤其在航空航天工程和军事领域。
以下是一些超音速流动应用的例子：1.超音速飞行：超音速飞行器能够以极高的速度穿越大气层，以实现快速、高效的空中交通。
空气动力学在航空航天中的应用
空气动力学在航空航天中的应用一、空气动力学概述空气动力学是力学的一个分支，主要研究空气在运动物体表面上产生的力，以及这些力对物体运动的影响。
在航空航天工业中，空气动力学是一个十分重要的领域，它关注的是飞行器在空气中的运动特性以及空气与飞行器之间的相互作用。
二、空气动力学在航空航天中的应用空气动力学在航空航天领域有着广泛的应用，下面我们将从不同类型的飞行器出发，分别探讨一下空气动力学在这些领域的应用。
1.飞机飞机的研发过程中，空气动力学一直是一个重要的研究领域。
空气动力学可以帮助研究人员了解飞机在空气中的运动特性，包括起飞、飞行和着陆。
空气动力学原理中的阻力、升力、推力和重力，对于飞机的运动轨迹以及速度控制有着重要的影响。
同时，空气动力学还可以帮助研究人员进行飞机的性能分析和设计。
例如，通过对空气动力学原理的研究，可以优化机翼的设计，提高飞机的升力，并降低整机的阻力系数，从而减少油耗、提高经济性，进而提升飞机的飞行性能。
2.导弹导弹的运动也是依托于空气动力学的。
导弹在飞行时会受到许多因素的影响，包括重力、惯性阻力和空气阻力等，但其中最重要的是空气动力学的影响。
由于导弹的飞行速度和高度都非常高，它们与空气的作用非常显著，只有对它们的空气动力学性质有深入的理解，才能保证导弹的性能和精准度。
在导弹的设计和研发中，空气动力学被广泛地应用。
例如，研究人员需要考虑导弹对空气动力学的影响，尤其是在高速飞行状态下，需要对导弹的机翼、推进器进行优化设计，以达到最大的飞行速度和控制能力。
3.卫星卫星在飞行过程中依赖于空气动力学的稳定性和控制性，同时它也需要克服空气阻力以保持它的运动轨迹。
在卫星的设计和制造过程中，空气动力学是一个重要的研究领域。
卫星的制造商需要了解卫星在高空大气环境下所受到的气动力学力，以确定它的形状、重量、外形和材料特性，从而最大化其性能和寿命。
而在卫星的维护和改进过程中，空气动力学则可以帮助工程师优化卫星的操作性能，并且使得卫星能够稳定地留在其轨道上。
数学与航空航天了解数学在航空航天领域中的应用
数学与航空航天了解数学在航空航天领域中的应用一、引言数学作为一门精密而普遍应用的学科，在各个领域都有着广泛的应用。
航空航天领域作为科技的前沿领域之一，也离不开数学的支持与应用。
本文将探讨数学在航空航天领域中的应用，并介绍其中一些关键的数学概念和方法。
二、航空航天中的数学模型1. 飞行力学在航空航天领域中，飞行力学是一门关键的学科，它研究了飞行器运动的原理和规律。
而其中的数学模型则发挥了重要作用。
例如，通过多元微积分和微分方程的方法，可以建立飞行器的运动方程，分析飞行器的速度、加速度等参数。
这些数学模型为设计飞行器的性能和控制飞行器提供了重要的理论依据。
2. 空气动力学空气动力学研究空气在物体表面上产生的力对物体运动的影响，是航空航天工程设计中的重要一环。
数学上，空气动力学借助流体力学的理论和方法，运用偏微分方程、边界条件等，研究了飞行器在空气中的运动状态与力学性能，如空气动力学力、飞行器的升力和阻力等。
这些数学方法帮助航空航天工程师们进行飞行器的设计和优化。
三、数学在导航与控制中的应用1. 导航系统在空中和太空中进行准确的导航对于航空航天任务的成功非常重要。
而现代导航系统又离不开数学的支持。
例如，全球卫星导航系统（GNSS）利用了高精度的数学计算和测量，通过多个卫星的信号定位飞行器的位置和速度。
数学方法如三角函数和插值法等都被广泛应用于导航系统的算法中，从而实现了高精度的导航定位。
2. 自动控制在航空航天领域中，自动控制系统在飞行器的稳定性和安全性方面起着至关重要的作用。
数学上，控制论是研究自动控制系统的数学理论和方法，其中包括了状态空间分析、控制器设计等。
通过数学模型和控制算法，飞行器可以实现自动驾驶和自动稳定等功能，提高了飞行器的性能和安全性。
四、数学在气象预报中的应用气象对于航空航天任务的安全性和顺利进行起着重要的作用。
而气象预报中的数学模型和方法帮助航空航天界了解天气变化，以制定合理的飞行计划和决策，最大限度地避免不良天气对飞行任务的影响。
空气动力学在航天领域中的应用
空气动力学在航天领域中的应用航天领域一直以来都是科技领域的重要分支，空气动力学作为其不可或缺的一部分，也在其中发挥着重要的作用。
本文将介绍空气动力学在航天领域的应用。
一、空气动力学基础空气动力学是研究在空气中运动的物体所受到的力的学问。
它的研究范畴包括流体力学、热力学、结构力学和振动等方面。
它研究空气对物体的压力、阻力和升力等各种力的作用，可以为航空、航天和汽车等工程领域提供技术支撑。
二、航天器的空气动力学空气动力学在航天器发射和控制过程中，扮演着重要的角色。
一静止的物体在空气中不受任何力的作用，一旦物体开始运动，空气分子会发生流动，给其带来一定的阻力。
为了保证航天器在发射过程中的稳定性，需要对其空气动力学性能进行大量模拟和测试。
各种系统的模拟需要考虑气动外形、外型的曲率和修整等等，来最大限度地减少发生变化的风险。
航天器的空气动力学测试包括地面试验和空中试飞。
在地面试验中，可以使用模拟器来研究各种条件下，各种身体形态下的气动性能。
空中试飞则需要将模拟器拟成真实的航天器，然后在真实的航天器上进行测试。
这些测试都需要进行大量的数据分析和处理，才能够得到真实可靠的结果，用于航天器的发射和控制。
三、气动力学应用于空间探测空气动力学也被广泛地应用于空间探测。
在探测器发射过程中，空气动力学可以保证器载设备的有效解算和行动控制。
同时，空间探测的过程中，飞船的空气动力学性能也需要进行研究和测试，以保证其在高速和浸透气流的颠簸中能够正常运行。
为了完成飞船的重要使命，探测器设计需要考虑到空气动力学的参数，并且需要提供适当的控制制度，来调整其机体的空气动力学性能以满足不同的运行状态。
在太空探索中，需要考虑到不同的气体组成和气流条件，同时还需要考虑到热量、压力和剪力等因素的耦合。
四、总结空气动力学在航天领域中有着重要的作用。
它是航空、航天和汽车等工程领域的基础科学，涉及到研究物体在空气中的流动，阻力和升力等动力学参数。
在空气动力学中常见的数学模型
在空气动力学中常见的数学模型，指的是以数学为基础的航空与宇宙领域的模拟和研究方法。
许多航空航天并不是物理实验室中进行，在工程实践中广泛使用数学建模的方法来处理问题。
因此，了解空气动力学中常见的数学模型可以帮助我们更加深入地了解飞行器的原理，让我们一起来探讨这些数学模型。
1. 翼型理论模型翼型模型是空气动力学中使用最广泛的模型之一，它描述了机翼在空气中产生升力和阻力的机理。
该模型认为机翼的剖面形状（翼型）是决定升阻比的最重要因素。
翼型理论模型通过复杂的数学公式和计算方法描述了机翼的气动特性，如气动中心、升阻比、升力系数、阻力系数等；这些特性是设计飞机和评估飞机性能的基础。
2. 流体动力学模型流体动力学模型是一种数学模型，它描述了空气和其他流体在机体表面的流动和受力情况。
该模型广泛应用于研究气动力学问题，如风洞实验、飞行全场模拟、气动外形优化等方面。
流体动力学模型通常基于伯努利和纳维-斯托克斯方程来构建，在此基础上通过适当的近似和简化来减少计算复杂度。
3. 无人机模型无人机模型是研究无人机性能和进行遥控指挥的重要工具。
该模型包括两个方面：飞行动力学和控制系统建模。
飞行动力学模型，基于气动学和力学定律，用数学方法描述无人机在空气和其他流体中的运动。
控制系统模型，描述了实际控制器和信号处理器内的控制算法，用于驱动电机和执行器驱动飞行器。
4. 航线模型航线模型是一种数学模型，它涉及航空公司的航线和飞行计划的规划和管理。
这个模型将考虑诸如性能、航空燃油成本、天气、飞行规则和安全性等因素，并为航班提供最佳飞行方案。
使用航线模型进行预测分析实际飞行环境，以获得最佳的航线和安排，从而让航班正常执行，提高航空交通的有效性。
总之，空气动力学中常见的数学模型给予我们一个完整的了解飞行器的原理并对飞行器进行模拟和优化相关处理。
当然，在空气动力学中的数学模型并不仅限于以上四种，许多其他模型在空气动力学的研究和航空工程中也起着重要的作用。
数值模拟在空气动力学中的应用
数值模拟在空气动力学中的应用空气动力学是一门研究空气对物体运动的影响的学科。
在航空航天、汽车工业、建筑设计等领域，空气动力学都发挥着重要的作用。
数值模拟是空气动力学中常用的一种分析方法，它可以通过计算机模拟来预测物体在不同风速、风向、气温、气压等条件下的运动规律和受力情况。
数值模拟在空气动力学中的应用已成为研究人员研究新产品、设计新型号和改进现有性能的重要手段。
一、数值模拟的基本原理数值模拟的基本原理是将实际情况抽象成数学模型，再用数学方法求解模型得到结果。
在空气动力学中，我们一般采用CFD（Computational Fluid Dynamics）技术进行数值模拟，即计算流体力学。
该技术通过将流体分割成微小区域，再用连续性方程、动量守恒方程和能量方程求解，来模拟流体的运动状态。
在数值模拟中，我们还可以采用不同的数值方法，包括有限元法、有限体积法和有限差分法等。
二、数值模拟在风洞试验中的应用风洞试验是一种常见的空气动力学试验方法，用于模拟飞机、汽车等运动物体在不同风速下的受力情况。
但是，风洞试验需要昂贵的试验设备和大量的实验人员，试验周期长，而且由于存在模型效应等问题，所得数据的可信度有限。
为了克服这些问题，数值模拟被广泛用于风洞试验中。
数值模拟得到的结果可以较好地预测飞行器、汽车在不同风速下的流场分布，其三维模拟精度高，受力分析细致。
而且，数值模拟可以较快得到结果，更加节约成本，可重复性好。
因此，在产品设计中，将大型产品的风洞试验转化为数值模拟已成为必要的选择。
三、数值模拟在空气动力学中的应用案例1. 飞机设计飞机的研发需要进行大量的空气动力学研究，早期常用实验室的风洞试验来模拟不同情况下的飞行，但是试验成本过高，并且试验结果存在误差。
因此，近年来，许多航空工程师将数值模拟引入飞机设计中，通过CFD计算流体力学仿真模拟得到飞机的气动性能。
数值模拟可以帮助工程师确定飞机的主翼形状、机身尺寸、机翼安装位置和进气道位置等容易出现风阻和气动干扰的部位，从而实现飞机设计中的优化。
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为什么超光速研究可以用空气动力学数学模型
超光速研究是一项对物理发展作用很大的探索研究。早在七十年代中科院
数学所长秦元勋就提出超光速时洛伦兹变换要变号，要把（1－M2）1/2变成（M2
－1）1/2，M＝V/C。90年代北师大曹盛林教授按照超新星资料拟合的曲线也吻
合上面的结果。这正是空气动力学的性质。也是洛伦兹本人坚持的那个假设，
即仅在密度不变的波动方程的运动方向加一个如上的系数变换。当时谁也没有
想到，洛伦兹本人的这个变换得到的方程竟然是一个小扰动声学方程。
现在刚被认可的暗能量研究,都是用N-S方程类似的方程来计算的。和空
气动力学不同在于采取了密度不可变化的状态方程，因此算完后要附加一个变
换，理论物理学称之为相对论变换；或者通过度规不变性的假设附加一个方程。
这附加方程叫度规不变性。
空气动力学方法唯一不同在于采用密度变化的状态方程，所以它可以
不需要附加假设和方程得到同样结果。当然空气动力学以前也有一种近似算法，
就是先按照密度不变的方程算一个“静止的结果”，然后再加上密度改变所需要
的变换。其实这些步骤都和变换的式子的主部都是和隐物质一样的，都是X方
向缩短（1－M2）1/2；这在空气动力学里面叫做相似变换（哥劳沃变换，普朗
特变换）。
前者需要附加假设，达到光速质量无穷大，超过光速会有复数出现，于是跟随
产生回到过去，穿越时空的假设。
其实这些困难，连续介质力学发展中也遇到过，音速点按照小扰动近似理论也
是无穷大，拿亚音速的方程算超音速也有复数产生，称之为复特征线方法，气
动设计手册上都介绍过。所以张仲寅、乔志德、罗时均副校长、杜隶荣、徐明
初等原来西北工业大学老教授都支持这样的探索。还有许家栋、陈长乐、高超、
白存儒等许多当时的年轻教授甚至西安的很多专家（西安交大校长史维祥校长、
西电的胡征副校长、西北大学张纪岳教授，西安交大李开泰教授）也积极参与，
在这种情况下西北工业大学受国防科工委委托，在2003年校庆活动中召开“相
对论和现代物理创新国际会议”。
当时有些人说光速比音速高近百万倍，两个物理性质会有质的不同！但是光和
声的无量纲方程是完全一样的，那么就意味着规律是一样的。
宋健院士在2004年底召开了“光障和宇航科学讨论会”。那次在会上，宋健院
士和清华白同云教授提出了一个国外报道上提到的修改相对论的方案，把相对
论中的V/C的改成V/C0就可以达到超光速，C0是比光速C略大的一个数，与
会学者追问怎么来的，做的解释很清楚，这就是钱学森的卡钱公式，这是连续
介质力学的一种近似表达。接着谈了理论背景，连续介质方程是何推导出麦克
斯韦尔方程组的，以及这种学科的理论如何在实验上应用，加速器如何通过减
小能量加速超过光速的。也提到中国科技大学的加速器学术委员会主任裴元吉
支持这种实验，试一下在加速器电子被加速到0.99999倍光速时不再增加能量反
而减小能量，看看会不会有超光速电子出现，宋健院士很兴奋，会间说：“我一
直找这么一种理论，这种解释比我说得清楚，（陈）佳洱同志你看能不能做一
下......”,陈佳洱院士也答应回去考虑一下。那次参加香山会议的一部分同志会后
成立了一个北京基础科学讨论会，每两年讨论一次。宋健院士召集几个其他院
士办了前沿科学杂志，专门支持不见经传的探索。
近年来，理解的人逐渐增多起来，从连续介质方程推导出的电磁场方程，可以
作为一种计算电磁场的方法，它被东北大学作为申请教育部重点基金的理论基
础，进行数值计算，取得了成果。作为类似理论的隐物质，暗能量探索，过去
也不被认可，但是现在已经列入自然科学基金，其中九院和北京的院所最为积
极。
欧洲中微子实验的消息其实触动很大，当年和钱学森一起回国的罗时均教授立
即在美国给国内外同行和学生写信要注意此动向。
2011年11月7日，《科技日报》社主办《超光速科学问题学术研讨会》，中心议
题为“欧洲科学家的超光速实验与中国科学家的责任”。原科技部副部长程津培
院士、中国工程院院士张钟华参加了会议。程津培说，欧洲OPERA实验是探索
单程光速能否超c，是重大挑战性课题，关系到理论上的原始创新。科学问题有
争论是正常的，对相对论提建设性意见是允许的。当前我国科学界的原创性思
维很不足，故我们要提供一种宽容性的环境允许不同意见的发表。希望以后能
有一批年轻的专家坐在前排，担任主攻。另外还希望在坐的同志搞好普及，要
想法让大家都知道，都明白，起码要记者也能明白。
张钟华院士讲宋健院士给他打了电话，电话中给他说要支持这项研究，他接着
说：“做科研就要有一种精神，要甘于寂寞，即使不被主流认同也要坚守，这是
科学追求的真谛。......尽管挑战传统理论非常困难，但我们也应该勇敢去做。”
会议共有9个人做了学术报告，张操、谭暑生、林金等都谈了光速可变问题及
超光速的理论，黄志洵、裴元吉，杨新铁作了题为“电子的加速器超光速实验
方案”的报告。提出利用连续介质力学的数学结构可以解释相对论现象；在超
光速时的数学方程是双曲型的，故在超光速区要减小能量才能加速。过去所有
加速器设计一味加大能量，这方法不能用于超光速研究。建议加速电子到光速
后（如反相、量子势垒等）减小能量，以期发现速度比c大的奇异电子。中国
科技大学国家同步辐射实验室教授裴元吉还特别讲了如何设计相速1.05c的加
速管（长1.2m）；产生束团长度ps级的电子束；然后调节移相器测量不同相位
时的束流能量。通过初步实验寻找疑点和原因。
会后大家还不断讨论，江兴流教授提出了俄罗斯做过的一个实验，也是电子被
脉冲加速打向一个标靶，然后在标靶后方2公里处发现62倍光速的作用。另外
经过讨论，还可以对同步辐射加速器电子在转弯的时候失去能量的特性进行分
析，来探讨超光速区的鞍点特性和间断特性。这些都是和空气动力学模型的数
学规律类似的。
这次会议《科技日报》于11月10日在头版作了报道，会后程津培院士打电话
给黄志洵要求积极跟进，有问题找也参加会议的科技部基础司彭司长，在一个
星期前前召开的纪念钱学森百周年诞辰会上宋健院士又针对当前科学界缺少领
军人物提出：“答案就是没有‘淮海战役’。有大战役才有领军的统帅，要敢于
干科学大工程，只有在大的科学工程取得胜利的时候，领军人物就必然会出现。”
可悲的是，现在做跟踪得多，做原创性的基本不被认可。
总而言之，目前进行超光速探索，其学科领域刚好跨介质力学，声学和光
电子学几个学科，急需有人统领这项领域，希望能把这个情况做一个清楚认识。
以便充分利用条件对这项研究给予推动，使它他不仅有助于物理学发展，也对
交叉学科建设产生有利影响。
http://hi.baidu.com/相对论属于近似/ihome/myblog