对【7楼】说：
黄博士，现将我书中的部分内容帖出，供参考！ ========================= =========== 四、正确认识相对论 在大多数人眼中，相对论是神圣不可侵犯的理论。然而在另外一部分人眼中，相对论完全是一种理论上的拼凑。那么，相对论的正确程度如何，它的价值又有多大呢？我们应该有一个正确认识和评价。 （一）从物质作用论看相对论 物理学在发展之初，处处受着宗教的羁绊，对各种物理现象不是从物质作用机理方面来分析、来解释，而是从神的意志方面来理解、来阐述，处处透着神的干预。这一时期，物质作用论的思想还处于萌芽阶段，尚未在物理学中立住脚跟，物理学也一直未能得到良好发展。 自哥白尼和伽利略以后，物理学逐渐冲破了宗教的束缚，开始注重逻辑和实证，注重从物质作用机理方面去寻找各种物理现象的根源。尤其是在牛顿发展了物理学的数学研究方法之后，物理学的发展步入了康庄大道，解决了大量的理论和实践中的问题。直到现在，从日常生活到火箭升空、卫星上天等尖端科技，都离不开以牛顿力学为主的经典物理学。经典物理学之所以取得如此辉煌的成就，与它们坚持用物质作用论的思想解决物理学问题的方法是分不开的，只不过以前物质作用论的概念还没有被明确提出来罢了。 但到了19世纪末20世纪初，经典物理学在光速等问题上碰到了前所未有的困难，相对论提出用时空作用的方法来解决这些问题。 相对论用时空作用论的思想方法解决物理学问题，似乎在告诉人们，世界上除了物质的运动变化以及物质之间的相互作用外，还有时空对物质的作用和影响。显然，这种观点已背弃了物质作用论的思想。 在相对论提出之初，大多数人也是感觉难于接受的。但当时，物理学面临的问题确实让人们伤透了脑筋。为了解释光速问题，人们提出了各种各样的物质作用假设，但都一一遭到了否定。在此情况下，爱因斯坦提出了一种与物质作用论的思想完全不同的假设，尽管这种假设看起来不太自然，但它能够说明迈克尔逊-莫雷实验结果，并能解释另外一些物理现象。有解释总比没有解释好，在没人能提出更好的解释之前，人们也只好接受爱因斯坦的假设和解释。这一时期，人们接受相对论，可以说是被动的。 可是，随着时间的推移，大多数人尤其是部分理论物理学家在不知不觉中慢慢淡忘了相对论的不自然，逐渐把相对论这种临时性的解释当作了神圣不可侵犯的真理。 但世界的本源是物质的，任何运动，都是物质的运动；任何变化，都是物质之间相互作用的结果。世界上既不存在鬼、神的作用，也不存在任何其它非物质的作用。因此，对所有物理现象的解释都必须归结到物质之间相互作用的物理机理上来，任何离开"物质作用论"的解释都是错误的，或者说只是一种临时性解释。物理学只有找到了物质作用的内在机理，才算真正揭示出了这一物理现象的内在物理本质。在本书的前言中，笔者就已明确指出，相对论是一种错误的理论体系，之所以得出这种结论，完全是基于物质作用论的思想观点。相对论对有关物理现象的解释不是建立在物质作用论的基础上，而是建立在时空作用论的思想上，它虽然能够解释光速等物理现象，但没有揭示出其内在的物质作用本质，因此，不能算作是一种正确的理论。 从总体上看是这样，从具体问题看也是这样。相对论存在着许多具体困难和矛盾，对此，我们在前面已经作了详细分析和讨论。其实，对笔者提出的部分质疑，有相当一部分物理学家也是承认的，只不过在他们看来，就算相对论存在这样、那样的问题，但比起相对论的成就来，仍显得微不足道。他们认为，既然相对论能够解释并预见一些物理现象，就应该是一种正确的理论，即使它有问题，也只是一种区域性的、局部性的问题，不表示相对论本身有根本性的错误。 （二）相对论是一种数学解释而非物理解释 从物质作用论的思想来看，相对论是错误的。可是，为什么它又能解释并预见到一些物理现象呢？这就需要我们思考，相对论的解释究竟是一种什么样的解释，怎样的解释才算是真正物理意义上的解释？其实，相对论对有关物理现象的解释，根本不能算作是真正物理意义上的解释，只能看作是一种数学解释。 数学解释在工程实践中常常用到。在控制系统或预测、预报中，常常用建立数学模型的方法来分析、了解、掌握被研究对象的运动、变化规律。通常，简单的过程或对象可直接采用物理分析的方法建立数学模型。但也有许多系统，其物理过程十分复杂、物理机制难于准确摸清。要给这样的系统建立数学模型预测其运动、变化的规律，直接采用物理分析的方法几乎是不可能的，此时就需要运用一些假设，采用数学模拟的方法逐步向事物真实的变化过程逼近，直到吻合为止。这样建立起来的模型，虽然其中的状态变量很可能没有明确或特定的物理含义，但它同用物理分析方法建立起来的数学模型一样，能够反映出事物运动、变化的规律。依照这样的数学模型同样可以对其运动、变化情况作出解释和预见。只不过，这种解释和预见不是真正意义上的物理解释而是一种数学解释。 数学解释不等同于物理解释。数学解释可以不追究事物的本质，不管采取什么样的办法，只要最终寻求到的数学公式与事物的运动、变化规律相吻合，就是一种成功的数学解释。数学解释寻求的是一种对应或近似，因而可以有多种不同的形式。同一种数学模型，可以对应多种不同的物理对象。相反，同一种物理对象，也可以具有多种不同形式的数学模型。而物理解释就是要从物质相互作用的内在机理上寻找原因，并用数学的方法加以描述。事物的本质是确定的、唯一的，这就决定了物理解释具有唯一性和排它性。 相对论对有关物理现象的解释是从时空概念入手的。对于时空概念，人们原本就存在着一些模糊认识。当经典物理学在光速等问题上遇到困难后，爱因斯坦恰好抓住了这一点，对时空概念进行了改造。时间、空间原本都是与观察者运动状态无关的量，而光速是与观察者运动状态相关的量。现在，爱因斯坦把时间、空间说成是与观察者运动状态相关的量，光速自然就有可能被说成是不变量。这就象在光速和时间、空间之间作了一种"反变换"，当不变量被看作是变量时，变量自然有可能被"变换"成不变量。不过，此时的时空概念已不是彼时的时空概念，只不过名字相同罢了。然而，正是通过这样一种变换，"光速不变"被"解释"了。可以说，正是由于巧借时空的概念，并运用数学"变换"，相对论才"成功"地解释并预见到了部分物理现象。 很明显，相对论对有关问题的解释依靠的是数学手段而非物理分析，这种用时空作用的观点来解释物理学问题的方法，就象为物理系统建立数学模型一样，虽然有可能使得部分公式和结论正确，但并非真正意义上的物理解释，只能看作是一种数学解释。 数学解释由于不追究事物的本质，往往是一种拟合和近似。这样的公式和预言一般只在一定范围和条件下成立，范围一大，需要解释的问题一多，往往就会出现问题。因此，从这种意义上讲，能够解释和预见部分物理现象，部分公式和预言正确，并不等于该理论正确。 众所周知，托勒密时代，人们认为地球是宇宙的中心，所有的天体都是围绕地球在运转。受这种观念的支配，人们以地球上的观测数据为基础，总结出了大量的天文学公式，这些公式能较好地解释并预测许多天体的运动轨迹。当时，万有引力定律还没有发现，这些公式不是用物理方法分析得出的，而是用纯数学的方法总结得出的。既然这些公式能够较好地预见天体的运动轨迹，单纯从数学解释的角度看，无疑是一种正确的解释。尽管如此，"地心说"最终还是被"日心说"取代了。难道因为"地心说"那些公式和结论正确，就认为"地心说"正确吗？显然不能。正是由于"地心说"没有真正反映地球围绕太阳运转的本质，才遭到了人们的抛弃。这说明，即使有部分公式或部分预言正确，也未必就是正确的物理理论。 物理学的使命，不仅仅在于解释和预见，重要的还在于揭示出自然现象内在的物理本质。在没有寻找到物理解释之前，可以允许数学解释的存在。但必须记住数学解释只是临时性的。只有找到了物理现象内在的物质作用机理，才算真正揭示出了物理现象的内在本质。因此，即使有了相应的数学解释，也决不能放弃寻找对这些现象的物理解释。如果把临时性的数学解释当作唯一正确的终极理论来接受，势必阻碍人们对事物真实本质的进一步追求。 （三）相对论带来的不利影响 虽然相对论解释并预见了部分物理现象，但它带来的不利影响也是明显的。如果不能消除这种不利影响，物理学的发展有可能遭受极大阻碍。 1．造成了时空概念的混乱，扰乱了人们的正常思维 在相对论以前，人们一直坚持绝对时空的观点，这种时空观与人们日常生活经验相吻合，易为人们理解和接受。虽然到目前为止就如何定义时间、空间等问题，人们还没有完全达成一致意见，但时间、空间的基本特性，人们还是能够把握住的。相对论提出的相对时空观，虽有令人耳目一新的感觉，却使人们熟悉的时空一下子变得生疏、陌生起来，本来就不甚清晰的时空概念陡然变得更加模糊、更加令人难于琢磨了。 而且，自相对论首开先河打破传统的时空概念以来，许多人已不再满足于相对论所说的相对时空观，而是对时空作出了更加大胆、更加热情的假设。部分物理学家完全放弃了物质作用论的思想方法，醉心于用时空作用的思想方法来解决物理学问题，他们把时空当作一种数学符号任意把玩，随心所欲地为时空添加各种各样的性质，根本不在乎时空是否真的具有这种性质。似乎时空本来就没有什么固有特性，完全可以根据物理学家们的需要而任意假定。今天有人提出一种理论，为时空赋予了这样的特性，明天又有人提出了另一种理论，为时空赋予了那样的特性。有的理论甚至把时间设想为一部复杂的机器，可以被拆成一个一个的零件；而另外一些理论（如目前正时髦的"弦"、"超弦"等）又把空间设想为十维甚至几十维。 总之，自相对论以后，时空的概念越来越复杂，越来越远离它原来的含义，越来越远离人们的正常理解。现在，新的时空理论越来越多，也越来越"神奇"，人们为时空赋予的特性也越来越稀奇古怪，就象当年人们一古脑儿为"以太"赋予各种各样稀奇古怪的性质一样。时空是什么，谁也说不清、道不明，谁也把握不住。我们相信，不仅普通人已弄不清时空为何物，恐怕连当今最高明的物理学家也不知道时空为何物了。 建立在时空作用论上的理论越来越多，可到底哪种时空观正确，谁也说不清楚。这样，就不可避免地带来了混乱。目前，相对论应用的是相对时空观，而量子力学应用的是绝对时空观。现代物理学的两大支柱，竟然在时空问题上也未达成一致，这不能不让人感到惊讶和困惑。有许多书籍极力鼓吹相对时空观，似乎只有相对时空观才是真正科学、正确的观点。然而，在处理具体物理学问题时，人们又往往自觉不自觉地应用着绝对时空观，即使相对论自身也不例外。例如，相对论对光行差的解释、对原子钟环球航行实验的解释、对孪生子佯谬的解释等都应用了绝对时空的观点。 2．妨碍了人们对事物内在本质的追求，阻碍了物理学的发展 不仅相对论自己用时空作用的观点解释有关物理现象，更为严重的是，相对论用时空作用的观点解释物理现象的思想方法已逐渐上升为现代物理学的一种基本的研究方法和思路。这样就使得物理学的发展离开了原有的康庄大道，步入了用时空作用论解决物理学问题的歧途，妨碍了人们对物理现象真实本质的揭示，阻碍了物理学的发展。 自从用时空作用的观点解决物理学问题的方法流行以来，物理学的研究就"轻松"和"自由"多了。面对新的物理现象，人们再也不用理会什么物质作用机制，既不必刨根问底，也不用追根求源。凡是我们弄不懂的物理问题，都可以一古脑地推给时空，都可以说成是时空造成的结果，反正谁也不清楚时空为何物。只要通过给时间、空间赋予一定的性质，最终能从数学上求得结果，就不妨尽情地为时空添加性质。在这种风气的影响下，物理学越来越偏离它原有的研究方法，少了对内在物理本质的思考，多了对时空概念的假设；少了对实实在在的物质作用机理的探索与追求，多了纯数学的推导与演算；少了对表象背后事物本质的分析，多了对观察结果的直接认可。简单的问题被复杂化了，实在的原因被抽象化了，物质的作用被神秘为时空的作用。 事实上，相对论所讨论的各种物理问题都可以找到十分明确的物理解释，而且许多解释十分简单而自然。本书后面几个章节的分析将使人们看到，所谓的"光速不变"、"质量亏损"、"多普勒效应"等都有其内在的物理作用本质。如果一味地相信相对论是正确的，这些本质就根本得不到揭示。 不可否认，当年在解释光速等问题上时空理论确实让物理学红火过一阵。但随着用时空作用论的思想解决物理学问题的方法的滋生和膨胀，整个理论物理体系逐渐陷入了混乱和神秘。建立在时空作用基础上的理论大多是"自说自话"，而且越来越"神奇"，越来越"玄妙"。往往既无法从实践中加以验证，也无多大实用价值。在相对论问世若干年后，还有人说，全世界真正懂相对论的人没几个。这种说法虽有些夸张，却也有几分真实。即使到现在，相对论也并未深入人心，大多数人只知其名，不解其意。即使一些所谓的相对论专家，也往往只是抄抄搬搬，当当传教士而已，未必真正懂相对论。而相对论以后出现的时空理论（如"弦"、"超弦"理论等），相信就更没有几个人能懂了。 正是由于相对论打破了传统时空观念，开始用时空作用的观点来解决物理学问题，才出现了许多概念相互抵触、许多理论相互矛盾的情况。目前，物理学家们正陷入这种混乱状态不能自拔。理论物理学正越来越脱离事物的本质，越来越失去社会公众的理解和支持，逐渐走向了神秘与漂渺，成了只有少数人"能懂"的"玄"学、"神"学。 科学决不是只供少数人把玩的欣赏品，科学应该是让大众能学、能懂，并且能够在实践中加以运用的东西，否则，科学也就失去了它存在的价值。一门学问让人看不懂，并不是一件好事。只有那些神秘的学问，无法从实践中加以考验，人们才会真的不懂。如果物理学真的成了只有极少数人能"懂"的"玄"学、"神"学，那就是物理学的终结，这既是物理学的悲哀，也是整个科学的悲哀。物理学要想重振雄风，必须抛弃时空作用论的思想，义无反顾地回到物质作用论的发展道路上来。 |