如果一個粒子速度接近光速，質量接近無窮大，那麼粒子是不是看起來就靜止了？

相對論是普適性定律，任何運動都受到相對論限制，因此不是「只有高速才會受到相對論限制」，而是「任何狀態下都會受到限制」！只不過，低速情況下，這種限制很弱，弱到可以忽略不計。因此，正確推導迴旋周期需要在相對論性力學下進行。

除了這些因素，那就是做高速迴旋運動的荷電粒子，必然導致同步輻射，這會導致一些意外發生。比如說由於輻射電磁波導致運動速度會有一個臨界平衡點，以致於再想往上提高速度是不可能的事情。

如果速度接近光速質量接近無窮大，那麼周期也是無窮大，那回旋加速器里的粒子是不是看起來就靜止了？

理論是這樣，但還沒達到光速，所以周期變大的同時速度在靜止觀察者看來還是接近光速的。速度大，周期也略微增大，同時滿足。驚不驚喜，意不意外。

現實中的回旋加速器就是這樣，在把粒子加速到高速的時候，會發現粒子壽命變長了，周期也長了，每轉一圈會比不考慮相對論來的晚一些。

如果特別特別接近光速，也就是說在粒子的角度來看自己並沒有發生什麼改變，一直在加速，粒子看自己的周期是無限短的，轉蒙了，極短時間內就轉了無數圈。在我們靜止觀察者來看，粒子在那呆著沒怎麼動。能達到這樣的效果需要無限能量，把太陽吃了都不夠。

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現實中無法達到這樣的效果。因為粒子的同步輻射率在接近光速的時會無限增大，但是交變電場提供的功率不能無限增大，所以理論上這倆功率相等的時候粒子就不能再加速了。

所以我們在實驗室中觀察不到粒子被我們加速到特別接近光速的的現象，只能觀察到粒子壽命變長，周期變長。

相對論理論認為，物質是有動質量的，物質速度越大，質量就越大。當粒子質量增大太多，在均勻磁場強度內，根據圓周運動向心力公式分析，粒子運動周期會改變，這是額定交變電場頻率已與粒子圓周運動周期不同步，粒子巳無法被加速。

電荷在磁場中受到的洛倫茲力是不做功的；帶電粒子速度越大，粒子的運動半徑也越大，周期自然就越長，加入相對論的質增效應也是同樣的結果。

由洛倫茲力提供向心力：

qVB=mv^2/r；

可以得到周期公式：

T=2πr/v=2πm/qB；

其中的質量m，修改為相對論的m/（√1-v^2/c^2）也是可以的。

對於回旋加速器，我們先得用電場，給帶電粒子加速，然後在引入磁場中做勻速圓周運動，如果你的速度越大，那麼圓周運動的周期越長。

那麼，粒子的速度該是多少還是多少！引入相對論質增效應後，粒子周期趨向於無窮大，那是因為粒子的圓周運動半徑無窮大。

PS：未經同意不得轉載（圖片來源網路）

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