超光速研究和流体力学有没有关系?

yuren2

原帖由 周华 于 2012-1-29 10:24 发表

                               
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卢卡西维奇在《高超音速试验（？）》那本书上曾经提过一个数据，就是一座高超音速风洞运行时需要的能量与半个洛杉矶市的用电量相仿，而那还只是马赫数较低的高超音速流动，要是能出现相对论效应，大概要把全世界的能 ，大概要把全世界的能量都用上了，超光速就更不可能了。...

音速的风洞,其实只要超过音速就叫做超临界流动了,音速问题在无量纲化的时候,音速a,风速U,等一系列变量做无量纲化得到无因次表达式,这里的速度都是相对于音速而言. 没有必要提到光速上面.
和音速风洞类比比较的不应当是风洞而是电子加速器,电子加速器也仅仅只加速很少电子,束流密度很低,它和风洞的工作原理完全不一样,当然电子加速器加速到光速也需要大量的能量,但是和把风洞提高到光速是两码事情.加速器的束流截面是相对电磁场而言和风洞截面是两个概念，
  所以卢卡西维奇在《高超音速试验>本书上曾经提到的数据,不是应用到相对论效应上的，我们说利用拉瓦尔喷管减低压力得到超音速的原理，并不是简单把拉瓦尔喷管用到超光速“风洞上”，超光速的研究根本不用风洞，而使用的是电子加速器，借鉴拉瓦尔喷管类似的数理方法，在电子加速器达到0.99999倍光速以后，采用的是截止波导给电子束流减小能量，观察他有无反常粒子以相位以及束流截面扩散等方式出现，科技大学原来加速器研究所的学术委主任裴元吉老先生已经做了设计，正在等待机会施工，这和风洞是两码事情。

[ 本帖最后由 yuren2 于 2012-1-30 15:00 编辑 ]

周华

对电子加速器不了解，要真的存在与拉瓦尔喷管类似的原理，那超光速岂不是在理论上就是可行的了？实际上不就等于推翻了相对论的速度极限了吗？这类问题还是小心论证为好，推翻相对论和证明哥德巴赫猜想的说法太多了，看到这几个字眼脑子都木了没反应了。

yuren2

      据说，美国一直在光纤维里面用激光做类似空气动力学激波的实验，现在某位研究者把这个项目带到中国来了，中国一批专家和院士与其进行了交流，详细观看了光纤材料的实验设计和试验运行。非常感兴趣。装备部也感兴趣。  
     高马赫数的空气动力学实验太难做了。激波管100毫秒，风洞能好1000倍，要一个中等城市的电开压缩机准备气源。如果在光纤里面的激光能把激波打出来，对教学也有好处啊。
    我们周围有没有能对这个实验进行设计和运作的人呢？
   光纤维里面的激波结构到底是什么样子？谁真正很了解这个实验？希望能够搭个桥介绍一下，既然在光纤里面用光把空气动力学试验的激波都打出来了，那么为什么介质里面的麦克斯维尔方程组还一直用原来的本构方程恐怕就要变通一下了？
   追踪一下理论的源头，liouvill 方程，bbgky链，系综理论，通过他把量子理论，光学和电磁，热力学系综，波尔兹曼方程和可压缩流体动力学联系起来，还能有什么新的生长点呢？有待探讨
   

yuren2

  10年磨一剑   
美国一直在搞光纤里作的风洞激波的模拟实验，光纤里面的光属于电动力学领域，但是类似风洞里面的激波却是空气动力学的效应，看起来风马牛不相及，但这个试验竟然就把电动力学和流体力学实验从基础上联系到了一起。

     既然在光纤里面用光把空气动力学试验的激波都打出来了，那么为什么介质里面的麦克斯维尔方程组还一直用所谓的本构非线性来解释呢？打开这个局限，在非线性系数上改进介质内的麦克斯维尔方程组，使得能够满足激波的产生，那最简单的办法就是引入可压缩的介质方程，这方面也可以有添加源项办法来做，如同一些教授作了马赫角与马赫数关系的推导，他们的主要的创新点是用电动力学的推迟势的办法算激波斜角。但是出发点也是介质运动。

    具体到中国来交流的是个美国华人科学家，人在广州，中国有关方面认真的看了他的实验设计，参加者有院士，也有超高速项目的主管。报告和试验及讨论，延续了一天半。

    当然反对的仍旧可以说，介质里面的激光不是电磁场，光纤维里面非线性量子力学方程、孤波方程等等不是量子力学

   NS方程是有他的不足，甚至波尔兹曼方程也有不足，那么再往前，揪流体力学的老祖宗可以把BBGKY揪出来，再往前，揪出刘维尔方程，甚至系综理论，到什么地方可以和电动力学甚至量子力学联系在一起了呢？
  我们的流体力学用的不可压流可以推导成麦克斯维尔方程的形式，就是说两者是等价的，可以不严格的这么说：前者认为音速无穷大，后者认为光速无穷大
为了算相对运动速度下的状态，流体力学用了尺缩变换近似计算的结果，而麦克斯维尔方程用得也是尺缩变换（时间延长变换的正确性至今无人见过），靠他算出来的结果也是相对运动坐标系下的结果。洛伦兹变换是不是会因为最终相同的数学描述而和可压缩流的普朗特变换发生联系？
   我们的热力学系综和量子力学系综还有多少差别？谁能来讲讲清楚？

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