《对狭义相对论的研究和讨论》
黄志洵
（中国传媒大学信息工程学院，北京 100024）
作者简介：黄志洵（1936- ），男（汉族），北京市人，中国传媒大学教授、博士生导师，中国科学院电子学研究所客座研究员
摘要：本文提供了相对论发生、发展的背景。物理学定律之一的相对性原理从任意惯性系看来的一致性最先由H.Poincarè推介，而Lorentz变换（LT）体现该原理，但H. Lorentz于1904年发表的相对性思想是在以太存在性之下得出的。1905年Einstein发表了著名论文，其中有一个公设--光速不变性原理，由此认为不需要以太，亦即用不着一个优先的参考系。后来的讨论总包含下述问题：Einstein的狭义相对论（SR）和改进的Lorentz理论（MOL），哪个更好地描述自然界？这两者的主要区别在于，SR认为所有惯性系都是平权、等效的，而MOL认为存在优先的参考系。多年来的众多研究讨论显示，SR存在逻辑上的不自洽，亦缺少真正确定的实验证实。由此可以理解欧洲核子中心（CERN）的著名科学家John Bell在1985年所说的话："我想回到Einstein之前，即Pioncarè和Lorentz"。值得注意的是，SR无法解释近年来出现的研究成果--引力传播超光速和量子纠缠态传播超光速，而MOL却能解释。本文强调讨论科学问题必须冷静客观、实事求是；认为相对论体系面临重大变革，而来自各方面的力量正在推动这一变革。
关键词：狭义相对论（SR）；优先参照系；改进的Newton力学（MOND）；改进的Lorentz理论（MOL）
1 引言
相对论是出现在20世纪初期的著名的物理理论，包含两个部分--狭义相对论（special relativity, SR）和广义相对论（general relativity, GR）。为了解相对论首先遇到的名词是惯性系（inertial system）；如在某参考系中质点作匀速直线运动，该系即为适宜应用Newton运动定律的参考系，通常称为惯性系或Galilei参考系。对此也可以这样解释--如果Newton运动定律在他认为存在的绝对静止参考系中成立，那么在一切相对于绝对参考系作匀速直线运动的参考系中该定律也成立，这些允许Newton运动定律成立的参考系都是惯性系。而在对惯性系作变速运动的参考系里Newton运动定律不成立，便是非惯性系。......重要之点在于，SR只对描述惯性系中的现象成立。为解释在加速的参考系中的现象以及引力场中的现象，就必须应用GR。本文只讨论SR。
迄今为止对相对论的评论当然是赞扬远多于批评，而后者又常被认为是"不懂相对论"所造成的。一位中国物理学家曾说："相对论要求一直是我审视所有的物理学文章的基本标准"。对此，另一位电磁理论专家评论说："只有大自然才是我们审视一切理论的基本标准；用崇拜和信仰是得不到真理的"。实际上，在国外对相对论的讨论日益开放，并不认为相对论神圣不可侵犯、不能讨论。例如1971年在London出版了《An introduction to the theory of relativity》一书，作者W.Rosser[1]在书中多次说："我们并没有声称狭义相对论是绝对正确的；在将来任何时候，它很可能又被某一个与实验结果符合得更好的新理论所代替"。2004年R.Bluhm[2]论述了"Lorentz对称性的破缺"；而A.Kostelecky[3]介绍说，科学家们仍在努力搜寻各种背离相对论的实例，即使是微小的偏离。也有激烈挑战的，例如英国理论物理学家J.Magueijo[4] 曾提出光速可变（VSL）理论。其实，几十年来批评相对论的大有人在，其中有一些是国际知名的物理学家[5~9]。......另外本文也将介绍一些中国学者的研究工作。
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