回复姗姗女士：
诚然，把相对论讨论变成信仰自由的讨论是不正确的，但是把相对性原理当作神来崇拜也是不正确的。
我们知道，物理理论是概念、定律和定义的主观混合物，被当作自然界某一部分的模型。它并不断言自然界是什么，而是说明它像什么。对于这种模型有效性最起码的要求是它和实验结果相符。显然，现在的物理学仅是过度时期学科。今后的物理学更接近这个理想的境界：只有被实验证明为正确的东西，才能作为物理世界的组成部分，所有多余的图景以及根据比较原始和粗糙的经验所作的类比，都得从总的物理世界图景中剔除出去。
例如，在爱因斯坦提出光速不变原理时，已有的实验只是说明光速与光源运动无关、在闭合回路中平均光速的不变性，而不是单向光速不变原理本身。事隔100年，这种状况并没有得到改变。又如，相对性原理是狭义相对论的另一个基本原理，它认为一切惯性系彼此等价，没有任何实验能确定那个更为优越。可惜的是，已有的力学和电磁学实验只是说明运动物体上所做的实验准确到一级（β=v/c量级）时不存在优越静止系的实验判据，至于我们是否可以从实验的二级效应（β^2量级）中找到优越静止系的判据？笔者曾对此问题作更进一步的分析指出：纵是我们摒弃这个子原理，新理论同样能以逻辑自洽的形式地建立起来，不仅与当前其它科学概念有着协调性以及与实验结果的一致性，而且还有更多的预言，从而证明了这个子原理未有确凿的实验证据。显而易见，单向光速不变和这个子原理仅仅是粗糙的经验类比所得的假设，它仍然带有假设成分和“先验”性质，有朝一日，它们也许得从总的物理世界图景中剔除出去。
二、关于绝对空间问题
由于物理学是门实验学科，任何一个概念和见解只有当在现象世界中存在有能为相应的测量所证实的某种事物时，它才具有物理实在性。这个观点在认识论上是根本性的。可以看出，爱因斯坦摒弃特别优越参照系主要原因是受实证主义思想影响：从物理现象看来，我们永找不到一个可观察的物理事实来确定特别优越参照系的存在，因而特别优越参照系概念必须从物理学中剔除出去。真的找不到一个可观察的事实吗？下面，我们从力学的角度探讨这个问题。
首先我们肯定这点：一个质点的能量会因运动而变化，而且借助于外力的做功，质点与环境（作用物体）之间发生了能量的转移。现在我们最关心的，一是如何定量计算转移能量ΔE；二是采用什么实验方法来验证这个定量计算的正确性。
这里，我们自然会想到“质点碰撞”模型，但是从实验物理学角度讲，至少有两种途径可以建立“质点碰撞”力学和外场中的质点力学，而且结果都相同。第一种途径是主流派常用的。首先，它认为转移能量ΔE仅是个运动量度，可以随参照系改变而不同，而且不能把它“提取”出来以便考查与热能的多少相当，只有在“质点碰撞”中才表现出其能量多少的性质；其次，在这个力学中要求经过考验的牛顿定律在“低速极限”下成立。这样，只可能有一种洛仑兹变换的力学，转移能量ΔE就是动能Ek，定义为
Ek= Fd r （ dr为质点相对参照系的元位移） （1）
尽管这种力学模型非常优美而今人信服，远比其可能的方案简单，但我要说的是，“美”不能作用正确性的判据。
第二种途径认为转移能量ΔE可以被“提取”出来以便验证它与热能的多少相当（例如，使1克的水温度升高多少），因而它满足能量多少的定义（不随参照系的变换而变化），并且要求经过考验的牛顿定律在“低速极限”下成立，在特殊情形又还原洛仑兹变换的力学模型，则只可能有如下一个方案：
由于ΔE可以被“提取”，那么封闭的观察者可以用这个“提取”实验来确定他的绝对运动，则ΔE的微分定义如下为：
dΔE=Fd（r0+ r） （2）
式中，dr0为参照系相对特别参照系的元位移 。由于ΔE、F、r为可测量，自然，r0也是可测的，因而特别参照系的概念在认识论上也是完善的。
不难看出，两种途径所建立的“质点碰撞”力学模型的结论是相同的，而且满足能量转化和守恒定律。例如，若两质点在室温下作非弹性碰撞后合成一体而静止，在冷却到室温的过程中由两种模型所计算的结果都是放出ΔQ单位的热能。由此可见，目前的实验物理学并不能告诉我们究竟那种模型更客观。
敏锐和严谨的物理学家不会根据直觉草率宣布单个质点的转移能量ΔE不可“提取”而否定第二种力学模型，相反，他必须反复推敲这个ΔE是否对物理现象有着影响，并作一些确定的实验来验证其究竟可不可以观测，正像他要用实验去验证其他每一个关于客体的见解一样。在物理学中，由于相对性假说的制约，我们只能令ΔE= Ek，至于怎样才能把单个质点的ΔE “提取”出来以便验证它是否与Ek相等性，这在力学中并没有一个经验的方法，也没有理论的理由。只有“质点碰撞”（等于一对作用力和反作用力做功之和）时才能被提取出来。这里，人们还会想到：一个由正反物质组成的运动物体，在封闭容器内湮灭使得温度升高，冷却后放出的热量减去该物体的静能，不就等于该物体因运动而具有的动能？回答是否定的。由于动量守恒，容器为了保持静止而有一部能量传给了地面。
乍看起来，这个事情似乎没有解决的希望了。如果就此给相对性原理下定论，物理学将会重演“人类永远不能获知遥远星系物质成份”这个古老的笑话。只要承认质点与环境之间发生了能量的转移，那么这种“转移”必定对物理现象有着影响，转移的量ΔE也就必定可测。换言之，质点在加速过程中从环境获的能量将会以场的形式存在于质点上，使得质点产生时空形象（“沉浸”在这个场中的尺子、时钟时率变化的行为），我们只有测定这一时空形象就能确定ΔE的大小。
牛顿理论忽略了质点的时空形象，它的方程说：“绝对空间是不可测的”，这就注定了这个理论只在一级时近似成立。虽然相对论赋予了质点的时空形象，但相对性原理强制性规定了ΔE不可测，因此质点的时空形象要被看成与动能Ek存在依赖关系[效应因子（1-vv/cc）^-1/2也可记成1+Ek/m0cc]。这样，要摒弃特别优越参照系就必须假定单个质点的ΔE不可测，要假定单个质点的ΔE不可测又要先摒弃特别优越参照系，很明显是在兜圈子。
既然从理性的角度看可能存在二种的“质点碰撞”力学模型，而已有的实验又无法分别运动质点的时空形象究竟依赖于ΔE还是Ek，那为什么在相对性原理框架下的第一种力学模型仍受到偏爱。主流派拒绝考虑这个问题，因为实验的结果并没有发现相对性原理的不正确性。但是更喜欢思辨的哲学家们并不满意这种的解决方案。正如胡素辉研究员所说的那样：“若为物质的量，则不会随速度改变，否则会出现运动产生物质的结果。这在哲学上不成立，在现实中也不存在”。不难看到，以实证自诩的相对论科学观与19世纪拒绝接受非欧几何的实证主义者的观点类似，不过是一种拙劣的模仿。
总而言之，运动质点的时空形象究竟依赖于ΔE还是Ek，我们无法从思维上作出选择，乃是尔后的科学实践所回答的问题。 |