|
http://baas.ac.cn/news/103.htm> 首届挑战爱因斯坦相对论学术研讨会即将在京召开
http://baas.ac.cn/news/104.htm> 重要学术动态：拨开相对论的百年迷雾 余从研五十四年，虽已耄耋，但尚能阅、能书，唯独对于相对论这门大学问困惑至今。怎么仅凭"光速不变"和"长度收缩"这两个与"相对性原理"不相容的假设，就把20世纪的物理学搅得金龙飞舞，却又是九天寒彻。在人前人后不敢直言自己不懂爱因斯坦的相对论，怕被哂笑；何况一位当代物理大师在信中说我不可救药（hopelessly confused），要我重读大学一年级的物理课本。用语气压人也算是当今学术界的时尚之一。
1907年，爱因斯坦改为用球面光波传播方程 推导他的洛仑兹变换，再也不提他的"光源-反射镜"模型。也许他事后发现了他1905年的代数运算错误，可能他还尴尬地发现了他的"光源-反射镜"模型恰恰肯定伽利略变换，否定他的洛仑兹变换。 3. 爱因斯坦的"忽悠" 爱因斯坦明明依靠相对性原理及两个假设（他的光速不变假设和洛伦兹的长度收缩假设）用球面光波传播方程 推导出他的洛伦兹变换；但是，他却说自己只依靠了相对性原理及一个光速不变假设，并因得出了他的洛仑兹变换而把光速不变从"假设"上升为"原理"。他忽悠了物理学家们100多年，误导他们以为长度收缩不是他推导洛仑兹变换的前提假设，而是推导得出的结果。 事实上，任何变换方程组都涉及长度 、时间 和光速 三个量的变换，必须对其中的两个量的变换方程作假设，才能确定第三个量的变换方程，这是简单的代数知识。只假设光速不变 ，不用洛仑兹的长度收缩假设 ，他就不能得出 。例如，如果爱因斯坦的光速不变 配以伽利略的长度不收缩 ，则得出另外一种时间变换式 。数学上，可以假设无数种长度变换式,得出无数种时间变换式。爱因斯坦毫无道理地继承了洛仑兹的长度收缩假设，却又避讳承认这是他推导他的洛仑兹变换必不可少的第二个假设，籍以把他的光速不变作为唯一假设而哄抬为"原理"。物理学家们不辨就里，被他忽悠了百余年。 相对性原理不仅要求物理定律在两个坐标系之间的变换有不变的形式，而且要求实现物理定律变换的变换方程组整体（包括长度、时间、光速三个变换方程式）在两个坐标系有相同的形式，还要求每一个变换方程式各自有相同的形式。爱因斯坦的洛仑兹变换方程组整体符合相对性原理，但是其中的坐标变换式和时间变换式各自违反相对性原理。爱因斯坦用这个"两错变一正"忽悠了疏忽大意的物理学家们100多年。 4. 运动的核弹比静止的核弹威力小？ 1945年我在上海从Life杂志上看到原子弹在广岛上空爆炸的蘑菇云和爱因斯坦的照片。毫无疑问，在迫使日本投降的这一殊荣中，爱因斯坦应占有一席。是他写信给罗斯福总统，加速了美国原子弹的研制。功不可没的还有费米、奥本海默、格罗夫斯将军等。 爱因斯坦并非一无是处。他有两项伟大的贡献：（1）揭示了相对运动的物体有动质量；（2）他用他独创的巧妙数学方法推导出静质量 与能量 的关系式 ，奠定了原子能时代的理论基础。 然而，说爱因斯坦用他的狭义相对论推导出来的 这个公式精确无误，则是历史的误会。爱因斯坦1905年的一篇数学符号紊乱的短文，经过数学整理，他最后得出的质能公式应是： 。 只有当 时，才有 。当 很大，因而不能略去 的高次项时，质量亏损转换出来的能量却减少了。这意味着，一枚运动的核弹威力小于同样一枚静止的核弹！合理的应该是：运动的核弹可以产生更多的能量，因为除了裂变物质亏损的质量本身转化为能量外，该亏损质量在裂变前具有的动能也应给产生的能量增添一份额外的能量。 爱因斯坦得出不合理的结果，祸根是他的洛仑兹变换。他的洛仑兹变换葬送了他天才地创造的巧妙方法。而且，他的数学方法虽然巧妙，该方法的逻辑确却是矛盾的：他必须以 （即 ）为前提，才能开始从 进行推导，若 （即 ），则 ，他的方法就迈不开第一步；然而，推导出来的公式却不适用于 ，只能用于 。 有趣的是，立足于伽利略变换的新相对论力学借用爱因斯坦的"巧妙方法"得出的质能公式是： 。 当 时， 。当 很大，因而不能略去 的高次项时， 。的确，核弹的速度愈大，它的威力也愈大。 在转向讨论广义相对论之前，我们要指出爱因斯坦狭义相对论还有许多其他问题：它不能解释多普勒效应、红移和光行差，它的动能公式与动质量公式不自洽。限于篇幅，本文不详述。 4. 数学老师闵可夫斯基为学生爱因斯坦的忽悠出力 1907年，闵可夫斯基玩了一个简单的数学游戏：他把球面光波传播方程 写成 ，再用虚数写成 ，玩出一个含有"虚时间"的"四维时空连续统"。"四维"要用张量运算；"时空弯曲"要用黎曼几何。数学功底不足的爱因斯坦被闵可夫斯基忽悠得抱怨道：这位数学家"给我的相对论加了工之后，我简直完全弄不懂它了。"他不得不去请求大学时代的同班同学、数学家格罗斯曼为他恶补数学。陷入数学怪圈的爱因斯坦用张量运算和黎曼几何建立了引力几何化的广义相对论：引力不是两个质量之间的作用力，而是质量使时空弯曲的效应。爱因斯坦打开了当今物理学家"数学大忽悠"的闸门：时光隧道、虫洞、弦论、膜论、11维时空、有边无界的宇宙、宇宙的诞生等等谬论应运而起，风起云涌。 没有数学是万万不能的，但数学不是万能的。繁花似锦的数学掩盖了误入歧途而苍白无力的理论物理学。 5. 名不副实的广义相对论 广义相对论是爱因斯坦的最爱。他说过，即使没有他，也会有别人发现狭义相对论，因为问题已经成熟了；这对于广义相对论就不适用了。他的狭义相对论在1945年原子弹爆炸之前，没有引起人们过度的关注。但他的广义相对论却因预言星光经过太阳表面的偏转角，得到1919年日蚀期间观测证实，而使他从那时起就名扬天下。 爱因斯坦用他的引力几何化的广义相对论解释了三个天文现象：日光谱线的红移（1912年）、水星近日点进动（1915年）、星光经过太阳表面的偏转角（1916年）。其中，他最钟爱的是水星近日点进动，他在给朋友的信中写道："上个月是我一生中最激动、最紧张的时期之一，当然也是收获最大的时期之一。......方程式给出了水星近日点运动的正确数字，你可以想象我有多么高兴！有好几天，我高兴得不知怎样才好。" 正确的数字？最大的收获？不，爱因斯坦高兴得太早了！新相对论发现爱因斯坦是用错误的积分运算得到所谓"正确的数字"：每100地球年水星近日点进动43角秒。如果积分运算正确，他得到的应是71角秒，完全不符合天文观测值44角秒。况且，爱因斯坦得出的"方程式"对于没有偏心率因而没有"近日点"的圆轨道，居然也有"近日点进动"！不仅如此，新相对论在力学框架内计算出了符合天文观测的真正准确的数字44角秒，从而证明了引力就是力，引力几何化是数学大忽悠。 至于另两个天文现象（日光谱线的红移和星光经过太阳表面的偏转角），新相对论也能在力学框架内得出精确的结果，而爱因斯坦的引力几何化的广义相对论只能在太阳这样的弱引力场内得出近似的结果。 时至今日，爱因斯坦相对论境况如何？《2010自然科学根本问题国际大会》主席安 巴 斯米尔诺夫教授的闭幕词有中肯的概括： 麦克斯韦尔方程组具有伽利略变换的协变性，而对于爱因斯坦错误推导出的洛伦茨变换则不能保持协变；因此我们不需要洛伦茨变换。许多企图直接证明时间缩短和空间收缩的实验都得出否定的结果。必须建立全新的理论。 爱因斯坦相对论带给物理学的最大损害之一是，许多物理学家用相应的数学概念混淆空间和时间。闵可夫斯基的人为的四维时空即将烟消云散。 现代物理学的基础已经破碎，它的大厦正在垮塌。现代物理学正处于危机之中。这个危机比一百年前的危机还要严重。 三．历史长河中的逆流 毕竟，爱因斯坦是幸运的。20世纪之初的学术环境是如此宽松，学术期刊的编委和审稿人的思想都比较开明。连一篇参考文献都没有引用的《论动体的电动力学》，居然被未能看懂此文但觉得有新意的普鲁士皇家科学院长普朗克推荐发表。这在今天是不可想象的。今天，正如圣彼得堡大会主席在闭幕词中说的："主流杂志封杀不同观点。傲慢而顽固的主流物理学家们拒绝阅读我们的论文，更不用说与我们辩论了。现在是公开讨论这个问题的时候了。让我们不要像那些政客那样，把个人名利摆得高于我们共同事业的利益。" 我在此也向全国民间科学家们宣告："你们的论文再对、再好，国外的Nature、Science及国内物理学报的编委和审稿人们决不可能为发表你们那些质疑爱因斯坦相对论的稿件而得罪那些"名家"，以免砸自己的饭碗"。使人不能理解的是，扔掉泥饭碗，换个金饭碗，有何不好？ 爱因斯坦的狭义相对论真正名闻天下，是在1945年第一颗原子弹爆炸以后。同样，还是这个爱因斯坦在1905年提出光电效应的量子论，开创了如今产生亿万财富的光电子时代，并以此（诺奖委员会特别声明不是以他的相对论）荣获1923年的诺贝尔物理奖。从此，爱屋及乌，谁还敢怀疑爱因斯坦的相对论有错呢？今天，如果有哪一位大学教师敢说爱因斯坦的相对论有错，他可能面临解聘的风险。这难道是笔者在此危言耸听吗？可见，权威的统治已到了令人触目惊心的地步。年久日深，已异化为其代表一群当权者的利益。这难道还需要证实吗？中华民族要后来居上，首要的是，政治家应回归理性，科学家应回归天职，祛除轻信和盲从，信奉"不破不立、破字当头、立在其中"，当然破不是全破，因为有所继承，才能有所发展。爱因斯坦是第一位提出相对运动有动质量概念的人，功莫大也。这对牛顿力学质量永恒不变是一大补充。物体的质量和物体的能量相辅相成，包含在一个统一体内。 当今世界的物理学有哪一个不是建立在因"光速不变假设"和"长度收缩假设"而风雨飘摇的爱因斯坦相对论的基础之上的？现代物理学的困惑不是都来源于爱因斯坦的相对论是对还是错这个百年谜端吗？这已不单纯是学术争论，而是涉及一大批成名的物理学家生存的大事。因此，正如爱因斯坦所言："今天，在原则上占统治地位的仍然是教条式的顽固"。 至今，大量的科研经费绝不会去支持如何超越爱因斯坦相对论的课题，而是很容易拨给几近走入死胡同的"弦"、"膜"、"11维时空"等等"伟大"理论。但是谁也无法用科学实验证实孰是孰非。这难道就是神圣的科学研究吗？这和拿纳税人的钱聚众赌博有何区别？尽管拨款的长官们也未必相信，这类"科学"研究除了打水漂外会有什麽有益的结果，可是谁也不愿冒天下之大不韪去反一下潮流，免得被人哂笑自己无知。 西欧那台世界上能量最大的质子对撞机（LHC）声称：用3.5亿电子伏特的能量可把质子加速到0.99999995 。因为按照爱因斯坦的相对论，近光速质子的动质量巨大，所以必须耗费如此巨大的能量。其实，本文所述的实验和新相对论无可辩驳地证明了，质子的动质量不仅不会剧增，反而稍有减少。粒子接近光速时，加速器效率剧降，它所耗的大部份能量被浪费了。100年来加速器设计用的是爱因斯坦相对论的错误公式。西欧还将耗费大量资金，把LHC能量提高到7亿电子伏特。这只能使质子速度再增加一点点。按照爱因斯坦的速度加法公式，对撞速度增加极少，难道就能撞出希格斯粒子和重现"宇宙诞生"的情景？说穿了，高能物理实验之所以要用对撞机，是因为按照伽利略的速度加法定律可以使对撞速度接近两倍光速。死抱着爱因斯坦，却下意识地利用伽利略，真是自欺欺人。 最近，耗费100亿英镑兴建世界最高能量的国际正负电子对撞机（ILC）的计划出笼，并将于2012年完成设计，开始建造。正统的教条专家建议我国耗巨资参加这项"打水漂游戏"。但愿主管当局明智，不要上这个当。（请参见我给您的剪报，核实要花多少钱，周长多少，正负电子加速到多高，等等。） 四. 是无知产生无畏，还是无私产生无畏？ 爱因斯坦是伟大的，他无私无畏。在功成名就的晚年，他还对自己的工作不断质疑，并坦言自己的质疑，反映出科学家应具备的品格和对人类负责的精神。1949年七十高龄的爱因斯坦就说过："我感到在我的工作中没有任何一个概念会很牢固地站得住脚，我也不敢肯定我所走的道路一般地是正确的"，而对于相对论则说："它肯定会被一个新的理论所取代，......我相信深化理论的进程是没有止境的"。可惜，这些忏悔式的留言在他晚年才说出来。人之将死，其言也善。可惜，当今大量爱因斯坦相对论的"信徒"们却对爱翁的留言置若罔闻。盲从者们心目中的爱翁不可动摇的权威完全不符合爱翁对他自己学术成就的评价。爱因斯坦说过："只要有一条理由，我们就应随时放弃任何科学原理，无论它看上去多么神圣"，"为什麽要一百个[反对相对论的科学家]，如果我是错的，一个就够了"，"在真理和认识方面，任何以权威自居的人必将在上帝的嬉笑中垮台"。 列宁说："当几何公理触犯了人们的利益，人们也一定会起来把它打倒"。原中国科学院院长周光召在2003年说过："到现在为止仍有迹象表明，20世纪最光辉的基本理论，像相对论和量子力学或者是量子场论，都不是最终的理论。无论是关于基本粒子还是天体物理，很多新现象使现有的理论无法解释。......毫无疑问，基本理论还需要发展，而且有可能发展"。 为何对于质疑爱因斯坦相对论的论文采取视而不见、听而不闻的态度呢？ 尊重权威，但既不迷信，也不盲从。权威也不应自己迷信自己。就当今中国科技而言，最大的祸害在于权威自己迷信自己。要知道，人类所知所晓，对比蕴藏在宇宙间的真理，不过是沧海一粟。个人的所知所晓，对比全人类的所知所晓，也仍然是沧海一粟。所以，在发扬学术民主，提倡百家争鸣，鼓励自由探索的同时，引导科学家去服务国家、服务人民，才能迎来中华民族的第二个科学的春天。 上世纪六十年代，吾作为中科院力学研究所的一员，曾接待过不少"发明永动机"的来访者。敢于从事这种研究工作的人，提供的当然只是方案，不可能有证明其可行的产品。每当看到他们兴匆而来，败兴而归，既执著又迷茫而痛苦的眼神，我不禁要埋怨上苍，既欲求之，何不予之？可惜，这种无畏精神来源于无知。 上世纪八十年代改革开放，尤其是记者徐迟先生在《人民日报》发表了"数学皇冠上的明珠--哥德巴赫猜想"一文，表明中央政策已弃急功近利而支持基础研究。尤其是邓小平一再强调"科技是第一生产力"以来，质疑爱因斯坦相对论的人群愈来愈多，形成一支不可忽视的大军，其中每个人付出的努力虽然多不能玉器有成，然无一不含智慧的闪光，时代真是进步了。可惜，为质疑爱因斯坦的相对论而打笔墨官司，仍然是"即使有理，也是无理"。 也许，笔者在此所言仍被视为异端邪说。但是，我深信将有许多科学工作者会重复上述实验，检查上述新相对论。些些微风将形成风暴。这就是胡锦涛总书记在两院院士会议后强调的--广大的科技工作者要走中国特色自主创新道路。 五. "相对论百年迷雾"这场悲喜剧终将落幕 马克思说："一切科学都是历史科学"。自然科学的大厦总是在不断的纠错中重建。回想起统治了2300年自然史的亚里斯多德，其间怎么就没有人作一个自由落体的斜塔实验呢？伽利略用科学实验纠正了亚里斯多德"重物先落地"的先验理论，铸就了物理学今日辉煌的基础。判别一个理论的最终裁判官是实验事实，是能否用实验事实对理论予以证实或证伪。 上述挑战爱因斯坦相对论的实验和理论说明了：第一，中国不是没有一流人才、一流成果，而是科技资源被垄断，一流人才冒不出来，冒出来也进不了掌握科技资源的人物的视线，进了视线也不会信以为真；第二，题目选对了，而且敢字当头。正如马克思说的那样："在科学的入口处和在地狱的入口处，来不得半点犹豫......"。不经历常人难以忍受的苦难，决不可能获得苦难后的辉煌。正如《孟子
笔者在五十二年前就信服钱学森师训："凡是外国人做得了的，没有一件事是中国人做不了的"，"世界上任何发明创造都是可及的，不是不可及的"。五十二年的从研生涯使我懂得了一个道理，那就是"师傅领进门，修行靠自己"。成者自成，青出于蓝而胜于蓝，从来如此，否则科学还能不断进步吗？爱因斯坦的相对论破产，新的相对论必定会出现。这一座似乎不可逾越的大山被推倒，说明一条真理：一个平民科学家兴起的时代已经降临。 对于中国这样特殊的国家而言，科技能否腾飞，全看政权的意志。奥运金牌大国是政权意志的化身。能否得诺贝尔奖必然也是政权意志的化身。如果我们广大的院士先生都认为中国一年半载无人能得诺奖，而中央政权对此轻信，那末我们肯定是得不了诺奖的。自己都不认为自己有杰出人才，有杰出贡献，非要等待外国人捧中国人的场，岂非天方夜谭？李政道、杨振宁、丁肇中、李远哲、崔琦、朱棣文、高鲲，若非海外华人，有可能得到中国学术权威们的推荐和确认，而荣获诺奖吗？历史已经说明：NO！！！
|