爱因斯坦96布赫雷尔荷质比08.9
爱因斯坦96布赫雷尔荷质比08.9
9月7日，波恩的阿尔弗雷德·布赫雷尔（AlfredBucherer，在1906年8月4日的《论确定电子的横向和纵向质量比的方法》的最后爱因斯坦提及了布赫雷尔理论给出的电子横向和纵向质量比的预测值）给爱因斯坦发来了一封信，通报了自己最近的测量荷质比的实验证实了爱因斯坦和洛伦兹的理论（即狭义相对论）是正确的：
“非常尊敬的同事：
首先，想我冒味地通知您我已经用仔细的实验毫无疑问地证明了相对性原理的正确性。您也许已从《物理学期刊》上我那篇文章的注释中了解了实验设计。
我进行检验的方式是：对相对性原理（注：爱因斯坦和洛伦兹理论，即狭义相对论）和麦克斯韦原来的理论从实验数据和作为速度函数的电磁质量中计算出e/m0(对于β=0的比荷)。结果表明，对于不同的β，只有当m=m0(1-β)-0.5时才是常数。”
β=υ/c，m是相对论质量，m0是静止质量，即布赫雷尔的实验说明实际测得的质量为相对论质量m，只有经过狭义相对论换算成静止质量m0，再算荷质比才是不变的常数。
通报完实验结果后，布赫雷尔向爱因斯坦咨询了一个疑问，实验中按传统的麦克斯韦理论（布赫雷尔称为“我的相对性原理”）给出的一个力为（eHu·sinα）/（1-β2cos2α），而按照爱因斯坦和洛伦兹理论其为eHu·sinα，奇怪的是埃比尼泽·坎宁安（EbenezerCunningham，1881年-1977年）在《哲学杂志》上发文说按爱因斯坦和洛伦兹理论这个力为布赫雷尔按麦克斯韦理论给出的eHu·sinα）/（1-β2cos2α）。
布赫雷尔对此比较疑惑，认为自己对爱因斯坦和洛伦兹理论理解没错，应用的也对，问爱因斯坦对此有何看法：
“尽管我确信在目前的实例中我正确地运用了您的理论，我已经从实验中认识到了这一点，但坎宁安的陈述听起来很肯定，如果您能谈谈您的看法我将不胜感激。
谨致最良好的祝愿。您的非常忠实的
埃比尼泽·坎宁安
波恩市莱茵河畔
Königstr.61号”
在度假期间，爱因斯坦试图与马克斯·普朗克相见，因此，普朗克于9月8日在伯尔尼高原的阿克萨普（Axalp）贝尔维尤（Bellevue）饭店给他回了一封信，建议两人在科隆于9月20至26日举行的德国自然科学家和医生协会第30次大会时见面，不过后来爱因斯坦并未出席此次大会，两人也就没见面：
“最尊敬的博士先生!
过去两个星期我和我的家人是在这里度过的；然而，我很难给您提出一个我们相聚的确切的时间和地点，因为我们的所有计划在很大程度上都取决于天气这个因素。
我惟一能说得很确定的是，12日即星期六的晚上，我将住进布里恩茨的湖滨饭店，因为13日凌晨我们将启程回布鲁尼格（Brünig）我们的家。
我们俩在科隆的自然科学家大会上见面不是更实际些吗？我肯定会去那儿。在那里我们会有更多的时间和更适当的心情来讨论科学问题。谨致最良好的祝愿。您最忠实的
马克斯·普朗克”
布赫雷尔9月7日的咨询信件爱因斯坦很快就回复了，因此9月9日，他就又给爱因斯坦回了一封信，在信中布赫雷尔首先表达对自己实验精确度的自信，并批评了沃尔特·考夫曼实验的不精确，其粒子的轨迹曲线都不符合对称性的要求：
“非常尊敬的博士先生!
我最真挚地感谢您亲切的来信。首先，如果可能的话，我想告诉您更多一些有关我的实验的精确性的情况。我认为我可以恰如其分地说，我的所有测量都比考夫曼精确得多，所以从一开始我就确信无疑；我肯定能获得确定的结果。
我随信寄去了一张我的射线照片，如果您已经见过考夫曼的射线照片，那么从我的照片上您马上就能看出我的方法的优势所在。考夫曼的实验安排是许多错误的根源，我已经给他指出了其中的一个。按照这种实验安排的理论，这个曲线的两个分支应当是对称的，而我已发现它们是不对称的，这种不对称本身已经足以表明这种对精确性的要求是一种幻想。根据我的建议，考夫曼对这种不对称作了测量，他发现，在6条曲线的2条中有50%的不对称！这个需要加以检验的理论[与实验]的差异大致就是如此。”
（注：沃尔特·考夫曼对爱因斯坦来说也算熟人了：
1906年8月4日《论确定电子的横向和纵向质量比的方法》中最早提及了考夫曼先生通过β射线进行了考查；
1907年5月14日质能方程第三论文《论相对性原理所要求的能量的惯性》也提及了考夫曼，希望由他和普朗克去完善相对论的文献综述；
1907年11月1日爱因斯坦回复了斯塔克10月4日的信件中感谢斯塔克提醒自己注意普朗克关于沃尔特·考夫曼实验检测电子的电磁质量与速度的依赖关系；
1907年11月9日普朗克给爱因斯坦发来了自己关于考夫曼实验的论文，并随附了信件，指出考夫曼的结果与爱因斯坦的理论和洛伦兹的电子理论的预言不一致，也许是由于考夫曼在测量电子的荷质比的过程中用以使电子偏转的电场产生了电离效应，结果引起了电场的非均勾性，从而有效地减弱了电场强度；
1907年12月4日总结狭义展望广义相对论论文《关于相对性原理和由此得出的结论》第10节《关于质点运动理论的实验检验的可能性及考夫曼的研究》提及了考夫曼的实验。）
指出考夫曼实验粒子轨迹曲线不对称的缺点后，布赫雷尔又指出亚瑟·舒斯特（ArthurSchuster，1851年-1943年）、考夫曼和西蒙（Simon）等人计算荷质比的理论依据都是错误的，然后，他又阐述了伦琴射线能量未考虑而对荷质比检测带来的影响，会导致测得电子速度u变大，则相对论质量m偏大，而静止质量m0便偏小了，结果就是荷质比e/m0偏大：
“简而言之，凡是电子被加速之处都会放射出这种射线。伦琴能量（Röentgen）若略去不计就会使得u从而也使得e/m0的值变得过大了。我最近听说运用舒斯特（Schuster）的方法进行了极为精确的测量，所获得的值为1.78×107。这些测量的结果大概很快就会公布。我不久将从实验上确定伦琴射线能量的百分比，并相应地修正用老的舒斯特方法所获得的e/m0的值。”
（注：1890年，舒斯特对被电场加速、同时因一与电场垂直的磁场而发生偏转的带电粒子作了计算。通过从磁场的洛伦兹力中计算粒子的向心加速度并使粒子增加的动能与其减少的电势能相等，就得到了粒子的荷质比。）
至于上封信提出的力的方程表达式的疑问，这封信里也做了解答，对于作用于一在均匀磁场H中运动的电子的运动方程mu2/r=eHu·sinα大家都没有异议，但是，埃比尼泽·坎宁安认为这个向心力是（eHu·sinα）/（1-β2cos2α），而狭义相对论认为m是相对论质量，m=m0(1-β)-0.5，而作用在m上的力是eHu·sinα。布赫雷尔在信中咨询是否可以把爱因斯坦的上述观点拿来回复埃比尼泽·坎宁安。
在信的最后，布赫雷尔宣称随着自己的实验得到公认，荷质比检测实验逐渐烟消云散了，名花有主，大家对此种实验的热情都不高了：
“然而，人们已经失去了对整个这一争论的兴趣，因为我证明了惟有您的相对论是合理的。而且正如我说的那样，这个证明绝对是无可辩驳的。
当我发觉洛伦兹-爱因斯坦理论被确认了时，我自己感到非常惊讶。因为我开始我的实验时，我仍然坚定地相信考夫曼的测量结果。
谨致最良好的祝愿。您的忠诚的
阿尔弗雷德·布赫雷尔”
9月10日，布赫雷尔又追加了一封信，告诉爱因斯坦关于伦琴射线能量影响的问题需要重新考虑：
“尊敬的同行先生：
在对阴极射线值不一致的原因作了进一步的反复思考后，我所得出的结论是，所猜想的伦琴射线能量的影响终究是不足以说明同题的。
在对一切都作了说明和研究的情况下，阴极射线的产生却还是一个未得到充分闸明的过程，因此在计算速度时，一些重要的因素很容易被忽略了。例如，如果电子在阴极的产生和加速是一个单一的过程，那么在能量方程中也应当考虑产生电子时所做的功。
谨致最良好的祝愿。
阿尔弗雷德·布赫雷尔”
9月7日，波恩的阿尔弗雷德·布赫雷尔（AlfredBucherer，在1906年8月4日的《论确定电子的横向和纵向质量比的方法》的最后爱因斯坦提及了布赫雷尔理论给出的电子横向和纵向质量比的预测值）给爱因斯坦发来了一封信，通报了自己最近的测量荷质比的实验证实了爱因斯坦和洛伦兹的理论（即狭义相对论）是正确的：
“非常尊敬的同事：
首先，想我冒味地通知您我已经用仔细的实验毫无疑问地证明了相对性原理的正确性。您也许已从《物理学期刊》上我那篇文章的注释中了解了实验设计。
我进行检验的方式是：对相对性原理（注：爱因斯坦和洛伦兹理论，即狭义相对论）和麦克斯韦原来的理论从实验数据和作为速度函数的电磁质量中计算出e/m0(对于β=0的比荷)。结果表明，对于不同的β，只有当m=m0(1-β)-0.5时才是常数。”
β=υ/c，m是相对论质量，m0是静止质量，即布赫雷尔的实验说明实际测得的质量为相对论质量m，只有经过狭义相对论换算成静止质量m0，再算荷质比才是不变的常数。
通报完实验结果后，布赫雷尔向爱因斯坦咨询了一个疑问，实验中按传统的麦克斯韦理论（布赫雷尔称为“我的相对性原理”）给出的一个力为（eHu·sinα）/（1-β2cos2α），而按照爱因斯坦和洛伦兹理论其为eHu·sinα，奇怪的是埃比尼泽·坎宁安（EbenezerCunningham，1881年-1977年）在《哲学杂志》上发文说按爱因斯坦和洛伦兹理论这个力为布赫雷尔按麦克斯韦理论给出的eHu·sinα）/（1-β2cos2α）。
布赫雷尔对此比较疑惑，认为自己对爱因斯坦和洛伦兹理论理解没错，应用的也对，问爱因斯坦对此有何看法：
“尽管我确信在目前的实例中我正确地运用了您的理论，我已经从实验中认识到了这一点，但坎宁安的陈述听起来很肯定，如果您能谈谈您的看法我将不胜感激。
谨致最良好的祝愿。您的非常忠实的
埃比尼泽·坎宁安
波恩市莱茵河畔
Königstr.61号”
在度假期间，爱因斯坦试图与马克斯·普朗克相见，因此，普朗克于9月8日在伯尔尼高原的阿克萨普（Axalp）贝尔维尤（Bellevue）饭店给他回了一封信，建议两人在科隆于9月20至26日举行的德国自然科学家和医生协会第30次大会时见面，不过后来爱因斯坦并未出席此次大会，两人也就没见面：
“最尊敬的博士先生!
过去两个星期我和我的家人是在这里度过的；然而，我很难给您提出一个我们相聚的确切的时间和地点，因为我们的所有计划在很大程度上都取决于天气这个因素。
我惟一能说得很确定的是，12日即星期六的晚上，我将住进布里恩茨的湖滨饭店，因为13日凌晨我们将启程回布鲁尼格（Brünig）我们的家。
我们俩在科隆的自然科学家大会上见面不是更实际些吗？我肯定会去那儿。在那里我们会有更多的时间和更适当的心情来讨论科学问题。谨致最良好的祝愿。您最忠实的
马克斯·普朗克”
布赫雷尔9月7日的咨询信件爱因斯坦很快就回复了，因此9月9日，他就又给爱因斯坦回了一封信，在信中布赫雷尔首先表达对自己实验精确度的自信，并批评了沃尔特·考夫曼实验的不精确，其粒子的轨迹曲线都不符合对称性的要求：
“非常尊敬的博士先生!
我最真挚地感谢您亲切的来信。首先，如果可能的话，我想告诉您更多一些有关我的实验的精确性的情况。我认为我可以恰如其分地说，我的所有测量都比考夫曼精确得多，所以从一开始我就确信无疑；我肯定能获得确定的结果。
我随信寄去了一张我的射线照片，如果您已经见过考夫曼的射线照片，那么从我的照片上您马上就能看出我的方法的优势所在。考夫曼的实验安排是许多错误的根源，我已经给他指出了其中的一个。按照这种实验安排的理论，这个曲线的两个分支应当是对称的，而我已发现它们是不对称的，这种不对称本身已经足以表明这种对精确性的要求是一种幻想。根据我的建议，考夫曼对这种不对称作了测量，他发现，在6条曲线的2条中有50%的不对称！这个需要加以检验的理论[与实验]的差异大致就是如此。”
（注：沃尔特·考夫曼对爱因斯坦来说也算熟人了：
1906年8月4日《论确定电子的横向和纵向质量比的方法》中最早提及了考夫曼先生通过β射线进行了考查；
1907年5月14日质能方程第三论文《论相对性原理所要求的能量的惯性》也提及了考夫曼，希望由他和普朗克去完善相对论的文献综述；
1907年11月1日爱因斯坦回复了斯塔克10月4日的信件中感谢斯塔克提醒自己注意普朗克关于沃尔特·考夫曼实验检测电子的电磁质量与速度的依赖关系；
1907年11月9日普朗克给爱因斯坦发来了自己关于考夫曼实验的论文，并随附了信件，指出考夫曼的结果与爱因斯坦的理论和洛伦兹的电子理论的预言不一致，也许是由于考夫曼在测量电子的荷质比的过程中用以使电子偏转的电场产生了电离效应，结果引起了电场的非均勾性，从而有效地减弱了电场强度；
1907年12月4日总结狭义展望广义相对论论文《关于相对性原理和由此得出的结论》第10节《关于质点运动理论的实验检验的可能性及考夫曼的研究》提及了考夫曼的实验。）
指出考夫曼实验粒子轨迹曲线不对称的缺点后，布赫雷尔又指出亚瑟·舒斯特（ArthurSchuster，1851年-1943年）、考夫曼和西蒙（Simon）等人计算荷质比的理论依据都是错误的，然后，他又阐述了伦琴射线能量未考虑而对荷质比检测带来的影响，会导致测得电子速度u变大，则相对论质量m偏大，而静止质量m0便偏小了，结果就是荷质比e/m0偏大：
“简而言之，凡是电子被加速之处都会放射出这种射线。伦琴能量（Röentgen）若略去不计就会使得u从而也使得e/m0的值变得过大了。我最近听说运用舒斯特（Schuster）的方法进行了极为精确的测量，所获得的值为1.78×107。这些测量的结果大概很快就会公布。我不久将从实验上确定伦琴射线能量的百分比，并相应地修正用老的舒斯特方法所获得的e/m0的值。”
（注：1890年，舒斯特对被电场加速、同时因一与电场垂直的磁场而发生偏转的带电粒子作了计算。通过从磁场的洛伦兹力中计算粒子的向心加速度并使粒子增加的动能与其减少的电势能相等，就得到了粒子的荷质比。）
至于上封信提出的力的方程表达式的疑问，这封信里也做了解答，对于作用于一在均匀磁场H中运动的电子的运动方程mu2/r=eHu·sinα大家都没有异议，但是，埃比尼泽·坎宁安认为这个向心力是（eHu·sinα）/（1-β2cos2α），而狭义相对论认为m是相对论质量，m=m0(1-β)-0.5，而作用在m上的力是eHu·sinα。布赫雷尔在信中咨询是否可以把爱因斯坦的上述观点拿来回复埃比尼泽·坎宁安。
在信的最后，布赫雷尔宣称随着自己的实验得到公认，荷质比检测实验逐渐烟消云散了，名花有主，大家对此种实验的热情都不高了：
“然而，人们已经失去了对整个这一争论的兴趣，因为我证明了惟有您的相对论是合理的。而且正如我说的那样，这个证明绝对是无可辩驳的。
当我发觉洛伦兹-爱因斯坦理论被确认了时，我自己感到非常惊讶。因为我开始我的实验时，我仍然坚定地相信考夫曼的测量结果。
谨致最良好的祝愿。您的忠诚的
阿尔弗雷德·布赫雷尔”
9月10日，布赫雷尔又追加了一封信，告诉爱因斯坦关于伦琴射线能量影响的问题需要重新考虑：
“尊敬的同行先生：
在对阴极射线值不一致的原因作了进一步的反复思考后，我所得出的结论是，所猜想的伦琴射线能量的影响终究是不足以说明同题的。
在对一切都作了说明和研究的情况下，阴极射线的产生却还是一个未得到充分闸明的过程，因此在计算速度时，一些重要的因素很容易被忽略了。例如，如果电子在阴极的产生和加速是一个单一的过程，那么在能量方程中也应当考虑产生电子时所做的功。
谨致最良好的祝愿。
阿尔弗雷德·布赫雷尔”
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