对相对论的看法及挑战相对论策略之我见 此次参加西安“相对论及现代物理创新国际会议”,张操先生(美籍华人,最早一批对相对论提出质疑的学者)曾问起我挑战相对论的策略,恰逢近期“烦爱因斯坦”帖出“致同志们:怎样才能彻底推翻相对论”一帖(37687#),引起了大家热烈讨论,这使得我更进一步思考挑战相对论的策略问题。现将我的看法帖出,供大家讨论: 一、为什么被大家认为是错误的相对论却能占据正统地位长盛不衰? 挑战相对论的人都必须先正视一种现象,思考一个问题。要正视的是,相对论在现代物理学中占有着绝对的正统地位,拥相对论的人是大多数,反相对论的人是绝对的少数;要思考的是,为什么我们眼中是漏洞百出的相对论,却被大多数人奉为神圣不可侵犯的法则。这其中的原因非常复杂。一方面,是经典物理学当时确实在光速等问题上遇到了前所未有的困难,“以太”问题伤透了物理学家的脑筋。建立在“以太”基础上的各种假说不断招致失败,物理学家们的思想几乎到了绝望的边缘,到了只要能抓到一根稻草也是好的的境地。在这种情绪笼罩下,相对论出台了,时势造英雄,许多人是在稀里糊涂间接受了相对论;另一方面,二次大战的政治气候(希特勒德国反相对论的反作用)及舆论造势(如原子弹的出现归功于相对论)为相对论在世界范围崛起起了推波助澜的作用。 目前所谓绝大多数人拥相对论,事实却是绝大多数人不懂相对论,是盲目跟风,盲信盲从的结果。但糊涂一时不可能糊涂一世,如果说最初物理学界接受相对论是迷茫之中饥不择食式的选择,那为什么时至今日相对论还长盛不衰呢?恐怕难于用上述两点来解释。物理学家接受相对论的根本原因,是相对论确实“解释和预见”了一些物理现象。就象沈建其常说的,每天都有成千上万的加速器在验证着相对论。正是由于这一点,许多人对相对论确信不疑。 有一点必须指出:实验并不检验理论本身,而是检验理论推出的公式。公式正确就意味着理论正确吗?这一点相对论的支持者们似乎没有考虑过。 二、如何看待相对论 评价相对论之前,先谈谈何为“物理”。所谓“物理”就是“物之理”,即物质运动变化的机理、道理。物理学的使命就是要揭示其中机理,讲明个中道理。我们知道,物质的运动变化,都是物质之间是相互作用和影响的结果。因此,物理学研究必须从物质作用论的思想出发。 然而,相对论并不是用物质作用论的观点而是用时空作用论的观点来解释物理现象的,这样必然不可能揭示出物理现象真实的物质作用机理。单凭这一点,我们就可以断定相对论是错误的。再加上相对论理论本身存在的一些逻辑矛盾(如大家常常谈到的双生子佯谬等问题)及实验反例(我书中已论述到),因此我们有充分的理由认为,相对论是错误的。 这样说,是否意味着相对论就一无是处了呢?也不是。因为相对论的许多公式毕竟与许多实验结果相符合,这说明该理论还是有实用价值的。在没有找到新的、更好的理论之前,还只能用相对论的公式指导实践(如加速器内粒子质量的计算)。 因此我对相对论的总体看法是:错误但却有实用价值。 为什么一个错误的理论还有实用价值呢?举个例子,控制理论中常碰到不知其物理实质的“黑匣子”,我们虽不能摸清其内部的物理实质,但却可以想方设法构建一套数学方程来描述它。这组方程虽可以“解释和预见”一些现象,但它毕竟不是不是对该黑匣子“物理解释”,只是一种“数学描述”。相对论或许就是这样,只是它的数学公式正好与宇宙的某些规律符合而已。历史上的地心说就是这样,尽管它的解释是错误的,但它总结出来数学公式却能依然管用。日心说战胜地心说,充分说明了公式正确未必意味着理论正确,这一点请沈先生等人思考。沈先生常说,实验天天在检验着相对论(包括电子反常磁矩11位与实际相符等)。但实验并不检验理论本身,而是检验理论推出的公式。公式得到验证,并不意味着相对论的正确。 三、挑战相对论的策略 目前,挑战相对论的人主要有三类:一是看到了相对论的错误,提出了许多质疑,但还未提出自己理论的人;二是看到了相对论的错误,又提出自己理论,但尚未提出检验方法的人;三是既看到了相对论的错误,又提出了自己理论,同时还提出了可供检验的实验方法的人。可以肯定的是,指出相对论的错误(第一类工作)非常必要也非常重要。但光指出相对论的错误,提不出替代理论不行。就象“烦爱因斯坦”所说的,明知道相对论是把“又钝、又豁又锈的刀”,但没有好刀之前,我们还只能用这把破刀。因此,提出新假说、新理论非常必要。但提出新假说,需注意两个问题。一是不能重蹈相对论的老路,提什么新“时空理论”假说。说句不好听的,所有时空理论都是错误的,因为世界是物质的(我并不反对进行时空理论的研究,但反相对论则不能走这条路)。二是提出的假说要注意全面性,不能只见树木不见森林,只解释一到两个实验结果,对其它众多实验结果却视而不见。当然,提出的假说还必须数学化,必须能解释相对论曾经解释过的实验事实(至少不抵触)。可是,光有这些还不够,那怕你的逻辑再严密、推导再正确、解释再完善,物理学界可能还是不闻不顾,关键看你的理论有没有新的预言,而且这种预言是能够用实验证的。一旦预言被实验证实,那些拥相对论的人倒戈还来不及。 因此,我认为挑战相对论要坚持三点: 一、以物质作用论思想为指导; 二、以牛顿的经典物理学为基础;。 三、以实验为突破口。 匆忙之间,就到这里,先供大家讨论。 黄德民2003。11。1 |