《相对论：病理诊断与修复方案》电子书，以我发布在"南京吴建国"新浪博客上的几篇文章为主要内容(http://blog.sina.com.cn/wujg699)，增加了"提示"和"十年研究体悟"，揭开了隐藏在物理常识概念背后的认知陷阱，终于让相对论从数学解释回归到物理解释。这本电子书已经上传至"iask爱问共享资料"（http://ishare.iask.sina.com.cn/f/34919620.html>）供大家下载传阅。

     一、我因何用十年时间去"诊断和修复"相对论

    1983年我考入哈尔滨师范大学读化学专业本科；除化学专业课外，学习过《大学物理》和《高等数学》。四年大学教育给我最基本的塑造是形成"理科思维"习惯。这种思维习惯，让我至今仍然不能如通常文科教授那般去"文科思维"。我所说的"理科思维"，就是思维中坚持"概念指意要唯一化"和"论述的证明逻辑"；而所说的"文科思维"，就是思维中采用"概念指意流行化"和"论述的意境链索"。所以，"文科思维"会让文章很美，"理科思维"会让文章有失文采；但"理科思维"去做哲学研究有个很好的优势，就是较擅长追究"常识概念"背后的问题。

    1989年我考入华东师范大学的自然科学史暨自然辩证法研究所，读"自然辩证法"（科技哲学）专业硕士。这个研究所曾是我国自然辩证法界的著名研究机构，以科技史方面研究见长。我在那里走进了"科学哲学"领域，并且熟悉了"科技史"。

    2002年我考入南京大学，有幸成为这所著名大学的首批科技哲学专业博士生。在这里我开始研读"科学知识社会学（SSK)"方面著作，并撰写博士论文《科学知识：从个体建构到社会化生产》。我试着建构一个"科学知识产生模型"来解释这样一个过程：个体建构私人知识，然后把符合"科学特征标准"的私人科学知识向社会公共知识系统"贡献"，继而这种已经成为"公共科学知识"的私人贡献参与知识的社会竞争，最终在社会获得"科学地位"。

    由于理论模型被建构，至少需要有一个案例来进行验证它可行。我把这个案例就选为被称为现代科学支柱的相对论，希望用它的产生过程来完美地验证我的理论模型。为此，我系统整理如下一些问题：相对论研究的对象是什么？伽利略是如何建构这方面理论的？爱因斯坦是如何建构的？两者的理论建构有何不同？爱因斯坦的相对论建构凭什么优势获胜？等等。

    这本是从赞美相对论角度出发的工作，当时绝没想到相对论本身会存在如此大的认知陷阱（尽管我读硕士时就了解相对论有许多"佯谬"）。随着对这个验证案例的系统化梳理，我突然发现自己已经完成了对相对论的哲学分析与病理诊断，并且完成了自己私人化的相对论重构。面对这种突如其来的"相对论重构"，我自己也不敢相信是真的。为此，我曾鲁莽地向母校的物理院士写信、给校学术委员会写信，希望能告诉我这"相对论重构"到底错在哪了？我也确实得到了非常善意的回答，但也让我清楚地知道自己撞到的不仅是科学问题，而且还是科学文化问题。最后，我把这个"相对论重构"作为"私人科学知识建构"的案例保留在我的博士论文中（2005年底，以专著形式由黑龙江人民出版社出版）。

    2005年我博士毕业了，但"相对论重构"却如恶魔一样又缠绕我七年，强占用了我几乎工作以外的所有业余时间。

    以我的知识背景，当然知道在当下科学文化环境中，质疑相对论等于"学术自杀"。如果知道你研究相对论，同事会认为你神经不正常；单位会认为你不务正业；政府不会给予研究经费；学术期刊的编辑会把你论文直接"枪毙"。这样，你会因此无法晋职称，甚至无法完成单位的科研工作考核。

今天，我可以说坚持过来了。在把5篇论文贴到"南京吴建国"的新浪博客上之时，尤其在完成这本《相对论：病理诊断与修复方案》电子书之时，我可以轻松地离开了，因为相对论对我已经没有任何悬疑与混乱，"物理过程相对论"与概念体系均已经清晰完善了。

    二、十年研究过程的"痛与快乐"

    初读"爱因斯坦相对论"表述是简单的，是位满面红光的君王。但那些"佯谬"的存在，表明它是位百年久治不愈的患者。为弄清"相对论"病理，需要不断地对其进行哲学批判，不断梳理它的概念逻辑脉络理清。这就似给一个疑难杂症患者不断地进行"X光扫描体检"，以发现"病症后面的病理"。

    本电子书所表述的"物理过程相对论"现在看来很简明（许多事情当把逻辑脉络弄清楚后，它就变得很简明），其实我确认它就是相对论是很痛苦的过程。观念上的束缚很难被发现。当年哥白尼用几十年就是没突破"天上的物体是圆周运动"这个束缚，所以他的日心说解释观测数据甚至没有托勒密的地心说精确；直到开普勒才突破这个束缚，提出椭圆轨道才使日心说真正变得精确。回头看去，所有科学理论的突破，都是"一句话就可点醒梦中人"的事。

    最初发现"伽利略变换"中没"时间变量"，而"爱因斯坦相对论"中有"时间变量"，两者差别就在于"信号参与后，主体观测到的路程和对象运动时间起算点应该是：主体与信号相遇点"，从而把"伽利变换"推算与"爱因斯坦火车厢案例"的过程解统一起来。发现关键点，却实让我十分激动和兴奋，而后的公式的步步推算也还顺利。

    但当我去理解爱因斯坦相对论为什么能用到洛仑兹因子时，却百思不得其解。用近一年的时间，我清楚了洛仑兹因子的由来，清楚了爱因斯坦经典文献推算思路，清楚了"几何平均数办法"可得洛仑兹因子，清楚了他用"光速不变"规定才能在路程换算上使用洛仑兹因子等等之后，我才真正看到"爱因斯坦相对论"是个数学公式，而不是物理过程公式。这时，我才真正总结出"相对速度陷阱"。

    在《诊断一》中，我只是把"时间"再分为"存在时间、观测时间"。当时"存在时间"指称的是"客体世界的唯一性时间"，而"观测时间"指称的是"主体世界的对应时间"。由此我找到了"存在时间相等原理"，它是物理过程换算的平台。这样，其实已经解决了"相对论"所研究关于时间的两种换算：其一，存在时间与观测时间的换算关系；其二，不同主体间观测时间的换算关系。

    但在追问"存在时间"本质时，我突然发现"存在时间"在客体世界没有"对应物"。也就是说，时间是纯主体世界中建构出来的参量，客体世界也没有过程。继而认识到"主体无法如上帝那样即时感知，要靠分析所拍摄的历史影片来描述客体"，那么"因果关系就成了客体相互作用关系的历史描述"。时间只存在于主体世界，那爱因斯坦所说的"尺缩钟慢"当然不会是客体世界的现象，"时空联结"也只是主体世界的描述方法。

    当不同主体观测值之间有换算系数，那么这系数就是"等式"两边同比放大的倍数，物理定律当然均适用。所以爱因斯坦把相对论称为"不变性理论"。

    2005年博士毕业后，我已经明白"物理过程相对论"根本用不到"光速不变原理"，但开始琢磨"光速不变原理"背后的概念问题，发现这个"光速不变"的教材解读其实隐含着"极限速度"、"游行速度"、"物体运动速度"、"原始粒子运动速度"等概念的物理意义，形成了我的"速度哲学论纲"（即诊断四）。

回顾这十年研究过程，那种煎熬极似阿黛尔唱的"rolling in the deep"（黑暗中翻滚，爱恨交加）；面对概念再分与观念突破，则如同李娜所唱荡气回肠的"青藏高原"（缺氧中翻过一道道山）。当然，这个过程也有"快乐"，那就是每有概念分开了，让我有猜中谜底的兴奋；过程解释进一步通顺了，则让我有黑客过关的激动。

    三、区别于"官科、民科"的科哲思路

从1905年爱因斯坦建立狭义相对论算起，至今已经过去百年。相对论已经被写入所有国家的《大学物理》教材，但它的许多"佯谬"过百年而不解。这些"佯谬"标示相对论肯定有问题和缺陷。

     1、官科与民科思路为什么不行

    百余年来，批判爱因斯坦相对论者无数，也都或多或少发现问题，那么多的"佯谬"就是这么产生来的。但他们的批判均不彻底，不是从"概念再分"、"主客二分"层面进行系统化的哲学批判。   

    官方（或说"正规"）科学家的解决思路通常是用"新实验去验证"（比如寻找超光速现象）；这条之所以走不通，是因为含混概念让人们无法设计验证实验；假使已经找到超光速现象，那又如何重构相对论哪？所以问题不能用实验检验方法去解决。

"民科"（那些游离于科学共同体之外而热衷于科学研究的人员）解决思路通常是"在原来的概念体系内部去解决问题"；这之条路之所以走不通，是因为原来的概念体系中存在许多含混概念，(比如光速，光在客体世界中作信号的速度，是运动速度；而光在主体世界中作观测对象的速度，是观测速度），导致问题不清，逻辑线不唯一；"爱因斯坦相对论"的那些问题无论怎样让你感受强烈，你也理不清头绪、走不出困境。

 2、我的科哲思路如何能走出困境

我的解决思路是重新区分概念，把原来含混的概念尽可能地作"主客二分"，这样就重新建立一套概念指意唯一化很好的概念体系；在此基础上，问题和解决思路就都清晰起来。

还有一个问题，就是我"懂不懂相对论"？读完物理专业的本科用时四年，读到硕士用时七年，读到博士用时十年；我从2002年起到今天也用时十年（这不算先前学科技史的时间），这十年间我专注研读相对论相关文献。所以，自己相信读懂了相对论，至少读出我理解的相对论。

我发现：以伽利略、牛顿为代表的"绝对时空观"和以爱因斯坦为代表的"相对时空观"虽不同，但均没注意"等式陷阱（数学成立，物理不成立）"；均不明白"凡有时间属性的事物只存在主体脑中"；均不区分"存在时间（不使用信号测量）和"制式时间（使用信号测量）；均不知道"时间相等原理（两次相遇间，客体的存在时间相等）"。

     四、我在"相对论重构"路上的理论突破

    可用练武功的晋十层级来形容：

    第一层突破：在对比伽利略变换和爱因斯坦相对论后，我发现相对论实质是"两种换算关系：主体观测值与客体实际值换算关系、主体间观测值的同质换算关系"。

第二层突破：我发现伽利略变换与爱因斯坦相对论的区别，源于是否考虑到"信号"参与主体观测值的形成。如果考虑到"信号作用"，那对象的运动路程、运动时间就应该在"信号与主体相遇那刻"来确定，而不是伽利略变换中在"对象运动终止那刻"来确定。 

第三层突破：我发现"时间"是个混合概念。如果不区分"存在时间"和"观测时间"（后期也称之为"制式时间"），就不能讨论清楚相对论问题。同样道理，客体的"运动速度"与主体的"测得速度"、对象运动的"路程"和主体"观测路程"也必须进行概念再分。否则，概念混用，就永远不能说清相对论问题（无数的挑战相对论者，都因还使用混合概念而失败）。

第四层突破：我发现"存在时间相等原理"（这很关键），用它把所有"制式时间"换算成"存在时间"，就能得到"各种换算系数"。这些系数能表明，"主体运动"和"信号作用"两个因素对"制式条件"下观测结果的影响。

第五层突破：发现爱因斯坦的狭义相对论推导过程中，是采用了"相对速度"作唯一变量（由此落入"速度等式陷阱"），硬让"相对速度"不能区分的两种情况有同一的换算系数（共轭系数，即几何平均值；这是他推导过程中"等式操作"实质），从而附会上"洛仑兹因子"。 而"洛仑兹因子"本是同一主体观测的两个特定对象的实际路程比例系数，而与两个主体观测同一个对象的路程值换算无关，也与同一主体观测两个同向对象的路程值换算无关。

第六层突破：发现"时间"是纯主体性（客体无时间性，这绝对突破常识）的，是主体认知必须采用"拍摄历史影片"方法所引入的参量。就是说，凡与时间关联的事物，都只是主体世界中建构出来的物象。也就是说，爱因斯坦所说的"尺缩钟慢"现象，仅是主体所拍摄"历史影片"进行不同制式转录时，才有的现象。或者说，"四维时空（时间与空间关联）"仅是主体世界的描述方法，客体世界无"穿越"。

第七层突破：发现"因果关系"也仅是"客体相互作用关系"在主体世界的历史性描述。客体世界中存在的"客体、空间"只有"运动属性、相互作用属性"，而无时间属性和过程属性；主体世界中"客体象、空间象"才不但有"运动属性、相互作用属性"，而且有"时间属性和过程属性"。

第八层突破：发现相对论的理论建构中，根本用不到特殊规定"光速不变"。爱因斯坦只所以特殊强调"光速不变"，是因为他在公式推导中要强行贴上"洛仑兹因子"是路程收缩系数。而研究这个"光速不变原理"，让我也有意外收获，就是发现它隐含了"极限速度"和"游行速度"等概念的物理意义，隐含了"物体运动速度"和"原始粒子运动速度"等概念的物理意义。这些隐含的物理意义，从爱因斯坦撰写文献分析中没发现他有考虑。

第九层突破：发现诸如"速度=路程/时间"等这种常识性物理公式背后隐藏着"历史等于现实陷阱"、"平均值陷阱"、"相对速度等式陷阱"等等。在主客世界彻底区分之后，发现"路程"其实是主体按观测过程把"客体世界的空间距离"进行主体性加合的结果。而且这种追究认知陷阱的思路，也以用来审视其他物理知识。

第十层突破：发现我国科学文化中无哲学批判精神，导致"自然科学界"以记住教材内容为人才标准，注解教材内容为研究内容；导致哲学界，不敢对现行"教材内容（那些当下流行的科学理论）"进行硬碰硬地批判，甚至科技哲学演变成对"流行理论"赞美和顺从。在这种科学文化传统下，才酿成了"李约瑟难题"和当下的"钱学森之问"。