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1 对相对论的总体评价及部分评价 马国梁在《经典相对论》一书中认为：爱因斯坦已将人们的思维引向歧途。由于基础的不坚实，从而使他的理论发生了严重的倾斜或畸变。狭义相对论在理解上的艰难和推导上的繁琐是人所共知的，这也是该理论百年以来先是被怀疑拒绝、后是被盲目崇拜的原因之一。它之所以难以理解还不单是数学推导上的原因，主要是其物理意义不明，情理上讲不通。另外，关于相对论与量子力学间的不协调问题也已被人们提出，成为当代科学的一大难题。 总之，不管人们愿意不愿意承认，狭义相对论的种种弊端都是不可争辩的事实。与其遮掩回避，不如正视解决。 3 对狭义相对论的研究与挑战 3.1 关于时空理论 马国梁在《经典相对论》一书中，在综合大量实验事实的基础上经过严密的推导，又一次独立提出洛伦兹的早期变换式，并将之广泛运用于光学、运动学、力学、电磁学和宇宙学等领域。建立了一个全新的时空理论体系。还讨论了同时性和因果律，在运动参照系中的时空问题，单程光速的测量方法，光的多普勒效应及应用，光在运动介质中的传播问题。 3.2 关于相对性原理 马国梁认为：这是一条没有经过充分证明的假说。例如对一定方向上传播的光， 在各惯性系测来，其单程光速是不是都相同就很值得怀疑。对某些现象来说，各惯性系的描述可能有所不同。这是因为物质世界的存在具有客观独立性。有些现象的观测结果与观测者的方位和运动状态有关。同一现象对不同的观测者来说，观测到的结果不同，也可以说是协变的。所以协变性不应单指数学形式的不变性，这种不变性不是起主导作用的普遍规律。在现实世界中，有些不变性是不可能的。物质世界绝不会成为让每位观测者的观测结果都相同，它的面貌可随人的观测方位任意变化的玩物，即使重叠、自相矛盾也在所不辞。 3.3 关于光速不变原理和超光速等 关于光速不变原理马国梁认为：这是没有实验根据的。迄今为止所有的实验都不能证明这一点。迈克尔逊—莫雷实验和大多数光速测量实验用的都是往返闭合光路。闭合光路上的总平均光速恒定并不意味着各个方向上的单程光速也恒定；而罗默的天文测量法则明显的表明“光的单程速度与所在物体的运动状态有关”。实际观测情况是：当地球在公转过程中，先后朝向和背离木星运动时，木星卫星蚀间隔的时间分别变短和变长。这说明从卫星发向地球的光相对地球的运动速度分别变快和变慢。可惜我们前边一直没有承认和看重这一实验结论。 关于超光速马国梁认为：绝对超光速有可能发生，但决不是通常的实粒子在通常的空间中，应该是裸粒子或在奇异的空间中才能发生。至于观测超光速，由于相对时空的变化，自然更有可能发生。 3.4关于洛仑兹变换 关于洛仑兹变换马国梁在《经典相对论》一书中指出：过去认为的“洛仑兹变换式在高速运动和低速运动中具有协变性，当运动速度远小于光速时洛仑兹变换即退变为伽利略变换”并不严谨。因为当 u << c 时并不能保证具有 x << c t 和 v << c ，这样 t - u x / cc ≈t和 1 - u v / cc≈1即不一定再成立。 3.5 关于质速关系及质能方程 马国梁在《经典相对论》一书中指出：“质量”按其本义应该是指客观存在的各物质系统所含物质的多少。但是任何测定质量的方法都必须根据物质所表现出来的某种性质进行。各物体在同一状况下，测量结果有所不同， 这反映了它们的质量；而同一物体在不同状况下测量结果也可能有所不同，这是对物体所具有的某种性质的量度。由于测量所依据的物质性质不同，因此也就产生了不同意义上的质量。物体的性质（如惯性）常常和质量有关，但是并不等同，更不可相互混淆。质速关系应当是指：当物体做高速运动时惯性量可能增加，但并不意味着物质的多少也增加了。质能关系应当是指：实物质和场物质在相互转化时两者所具有的对应关系，但决不是说物质和能量就可以相互转化。 3.6 关于尺缩钟慢 马国梁认为：在空间中做绝对运动的物体，在运动方向上的长度收缩和它上面的时钟运行速率变慢，都是真实发生的，而不只是观测的结果。原因是由于真空场对物质的作用，从而使物体内的力学性质发生了变化。种种迹象表明，时空的改变与u/c 的关系在一次项上等于零，大概成二次方关系。 4 对相对论研究与挑战的其他成果 马国梁认为：物体彼此间的相对运动绝不是对等的，其质量因素不可忽略。例如小鸟和飞机间的相对运动不是对等的，地球和太阳间的相对运动也不是对等的。 马国梁认为：电场和磁场是两种不同的物质。虽然它们关系密切，可以共存于同一空间，也可以通过激发相互产生，但绝不是相互转化。由电场随时间变化而产生的磁场叫感生磁场；而由电场在空间中运动所产生的磁场则叫做动生磁场。由磁场随时间变化而产生的电场叫感生电场；而由磁场在空间中运动所产生的电场则叫做动生电场。 关于单程光速的测量，马国梁认为：采用计时和测频率（周期）的方法都不可能测出单程光速在各个方向上的差异。唯一可行的方法就是“测量光的波长变化，并依此推出光速的变化规律”。具体办法是：在地球表面的东西方向安装一朝向固定的激光源，在顺光方向的另一端安装一固定屏幕，然后观测光在一昼夜中干涉或衍射条纹的移动情况，由此就可推出光在各个空间方向上的速度变化规律，并进而推出地球在纬平面内做绝对运动的速度分量。 关于同时性和因果律马国梁认为：同时事件可分为同地同时和异地同时两类；所有因果事件在时空上都是连续的。物体在空间中的运动是一系列因果事件，因为它的位置在不断变易；在空间中发生的波动也是一系列因果事件，因为波的位置和载体都在不断变易。还有信息的发出、传递以及被感知也都是一系列因果事件，因为信息不能脱离物质而运动。由于在空间中物体的运动不能可超过光速，所以当都用光来传递信息时，先发生事件的信息波总是在源物体的外侧，而外侧的信息波则总是先和观测者相遇而被感知。因此：同地发生的同时事件是绝对的，对于所有观测者来说都是同时事件；异地发生的同时事件是相对的，观测结果是否同时可因观测者的地点而异；因果事件是绝对的，对于所有的观测者来说所观测到的因果顺序都是相同的。这一因果规律是由于光速不可逾越造成的，而绝非过去所说的“由于因果律不可违背而使得光速不可逾越”。如果能有传播速度为无穷大的信息媒介，那么就可以将宇宙间所有的同时事件都统一起来。以至在每一个统一的时刻，都可得知各物体所对应的状态（统一宇宙时）。在两统一时刻中的一段就是统一的时间。 关于光在运动介质中的传播规律马国梁认为，在运动介质中从一点光源发出的光，在动观测者看来，它在各个方向传播的波面成标准的椭圆球形；它在任意闭合光路中传播的平均速度则都将是 c / n 5.如何超越相对论 马国梁认为：我们应坚持辩证唯物主义的立场和观点，坚信空间的物质性和统一性，坚持时空相对性和绝对性的统一，坚持相对运动和绝对运动的统一，坚持相对时空的可变性，坚持质量守恒和受力的可变性。彻底推翻爱因斯坦的理论体系，在牛顿力学的基础上重新建立现代物理学的大厦。 6 关于统一理论 马国梁认为：宇宙的统一性乃在于它的物质性。关于各种场的统一和力的统一，牵涉到物质的终极本质，恐怕现阶段条件还不成熟。光子也许是位于实物质和场物质间的临界粒子。 关于宇宙理论，马国梁在《相对论中的问题和解决方案》一文中指出：宇宙的本义是指所有的空间和时间。宇宙的主体是物质，所以宇宙的性质和规律都是通过物质表现出来的。根据目前已有的科学观测事实，研究认为只有“均匀—等级式”的宇宙模型较为合理。在宇宙理论问题上我们应坚持辩证唯物主义的立场观点和方法。主要有以下几点：宇宙是物质的，物质的形态具有多样性；宇宙在空间上是无限的；宇宙在时间上也是无限的；宇宙内的运动和演化是永恒的；宇宙内的物质是相互作用的；宇宙是动态守恒的。宇宙往上是无穷大，各高级星系的分布趋于均匀（呈气体状）；往下粒子的大小趋于零，并布满所有的空间；而中间各级粒子及粒子系统则悬浮、运动于无限的真空场中——这些观点应是构成正确的宇宙理论的基本框架。 7 关于唯物辩证法与自然辩证法 马国梁在《经典相对论》一书中指出：爱因斯坦只是一位朴素的唯物主义者，他不可能用辩证唯物主义的方法去认识问题，再加上 历史条件的局限性，所以在他的理论中出现这样或那样的问题并不足为奇。科学正是在克服 前人缺点的过程中得到发展的。 8 结束语 参考文献： 马国梁.经典相对论 .丁一宁网站.http://221.232.128.94/lao/mglxdlA.htm 2003.12. 马国梁.相对论中的问题和解决方案 .《格物》2004.2 |