高斯加速器为什么不可以无限加速物体？

简易的高斯加速器可以利用永磁体加速钢珠，如果在理想情况下有一条无限长导轨，钢珠速度为什么不可以无限增大？是什么因素限制了它的加速呢？

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:47

社区这是什么风气，一个小钢珠也要扯到高能物理，有必要这样装逼吗？
小钢珠在导轨上加速，无非就是磁力与阻力（摩擦力和空气阻力）的平衡问题。
摩擦力和空气阻力都会随速度的增大而显著增加，当阻力增大到与磁力平衡就是匀速运动，不会再增加了。
初中物理知识就解决的问题。

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:48

高速运动的带电粒子或者物质，是会辐射电磁波的（切伦科夫辐射），所以最后很难被加速到很高。现在最高速的大概是TeV量级。

另外，从相对论来讲，任何一个静止质量不为0的粒子，其极限速度是光速，而把一个有限质量的粒子，加速的光速，需要耗费的能量是无限大的（这里是假设没有任何辐射，单纯的计算耗能）。

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:49

相对论吧…
人教版高中物理有讲

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:50

爱已经斯坦相对论和能量守恒定律是基础。
爱因斯坦认为，如果物体被加速到光速的速度，那么所需要的能量是无穷大，而无穷大的能量不存在，所以物体无法被加速到光速(更不用说无穷大的速度了)。
能量守恒定律告诉我们，初始能量就是小球的动能，能量就那么多，不借助外力，我很难相信动图中的实验结果是可重复的。

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:51

首先，入射小球受磁铁吸引加速，这个速度是有限的。磁铁对铁球的吸引力来自电磁相互作用，不可能超过真空中的光速 c, 因此，吸引小球加速的时候，有速度上限
其次，入射小球, 入射速度 v(in) 将动量 mv(in)传递，最终将出射小球获得 mv(out) 以速度 v(out) 射出，其间，我们假定没有动量损失。然而，在传递过程中，依赖磁铁和小球之间的机械波，机械波存在损耗，入射速度越快，机械波损耗越大，最终将不能继续加速..... 机械波在磁体中传播，肯定要辐射电磁波的..... 能量很大的时候完全不可忽略

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:52

谢邀，可是我哪懂，我连荧光定量pcr都不懂

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:53

:D 这问题高深莫测，我已经告别理综几个世纪了:D

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:54

有爱因斯坦相对论，速度接近光速，质量也会改变。

热心的小回应 · 2021-1-3 22:00:55

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才开始没审好题以为是永动机
刚才觉得…嗯…受力平衡后匀速前进还是能被加速的…不清楚
最后限制加速应该就是空气阻力
（占坑）

高斯加速器为什么不可以无限加速物体？

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