这要从何说起啊你怎么知道时间慢
学术动态 №1213 卢所北京部 2005/06/3 p.7001-7031摘 要 主要介绍目前国内非主流派研究相对论，挑战相对论的简况。在论述对单纯从数学完美出发的广义协变原理的研究与挑战时指出，毛泽东于1974年与李政道谈话时表示，他完全不能理解对称在物理学中会被捧到如此高的地位。实际上，数学完美方面的对称理论依赖于极为高深的数学工具，单纯为了普及的目的也要发展数学完美方面的不对称理论（但其符合物理方面的对称性，如能量守恒原理等）；即从物理意义出发而不是从数学完美出发，发展和应用这种不对称理论以取代广义相对论等对称理论。这可能是一个正确方向，也可能是中国人的优势和特长。我国部分学者已经在建立这种不对称理论以取代相对论方面迈出了重要而坚实的步伐。另外，针对等效原理，时空理论，相对性原理，光速不变原理和超光速，洛仑兹变换，相对论的若干结果（尺缩钟慢等）以及统一理论等问题论述了研究与挑战相对论的主要成果。超越相对论的途径主要有三个。第一个：完全抛开牛顿理论和爱因斯坦理论，建立全新理论。其中部分新理论可以导出或涵盖牛顿理论和相对论的有关公式。第二个：保留相对论的合理部分，修改和革新爱因斯坦理论。第三个：回到牛顿的出发点，修改和革新牛顿理论。最后，包括超越相对论在内，更广泛更重要的问题是中国科技界如何重现四大发明时代的辉煌，对于这个问题，许多人认识到：中国科技界绝对不能跟在别人的后面爬行，必须尽量发挥自己的优势，包括从几千年灿烂文化和科技成果中吸取营养，实现跨越式的前进。中国科技界最大的优势是什么？是中国科技工作者对唯物辩证法与自然辩证法的理解与掌握超过其他任何国家的科技工作者，而且在应用唯物辩证法与自然辩证法方面已经取得初步成果。关键词 相对论；研究；挑战；超越前言2004年6月，联合国大会第58次会议通过决议，确立2005年为“国际物理年”。中国物理学会在2005年新年寄语中说，伴着新年的钟声，“世界物理年”——每个物理学工作者自己的节日终于来到我们身边。在这激动人心的时刻，让我们追忆过去，展望未来，使“物理”这一基础学科重新辐射出迷人的光彩。新年寄语中还说，爱因斯坦在1905年完成那些旷世之作时只有26岁，他对自然界运行规律的非凡洞察力令所有物理学家赞叹不已。可是，百年已过，爱因斯坦并未被超越。爱因斯坦真的无法超越吗？1988年诺贝尔物理奖得主L.M.莱德曼坚信，在全球60亿人口中，一定有一颗年轻的、与爱因斯坦同样智慧的心等待着被发掘。让我们去寻觅，共同努力创造物理学光辉的未来！提到“世界物理年”，必然要提到爱因斯坦，必然要提到相对论。然而不同的人，对于爱因斯坦和相对论的评价是不一样。至于如何超越爱因斯坦，如何超越相对论，更是仁者见仁，智者见智。在古老而辽阔的中华沃土之上，包括主流派与非主流派在内的一大批有识之士正在为超越爱因斯坦，超越相对论进行艰苦卓绝的奋斗。特别值得提出的是，在资金极少、条件奇差的情况下，在研究相对论与挑战相对论的非主流派之中产生了许多可歌可泣的事迹与众多的丰硕成果。由于这些成果只有极少数能够公开发表，为了比较全面地反映国内非主流派研究相对论与挑战相对论的主要成果，根据北京相对论研究联谊会和吴水清会长的工作安排，在许多同行与前辈的大力支持下，我们在力所能及的范围内，根据收集到的远非全面的资料写成此文。希望对今后研究相对论与挑战相对论的工作能够有所裨益，更希望能够起到抛砖引玉的作用。本文主要包括对相对论的总体评价及部分评价，以及对狭义相对论和广义相对论主要观点、主要理论依据的研究与挑战。其中以非主流派的成果为主。北京相对论研究联谊会吴水清会长对《格物》杂志提出的审稿规定为：所有稿件均以“创新”、“自恰”和“文责自负”三条标准衡量采用，不作立论正确与否的评判。这也是本文收录有关研究成果时的准则。1 对相对论的总体评价及部分评价关于对相对论的总体评价，北京相对论研究联谊会网站（）曾对以下五种观点进行过投票，自2003年9月23日12时起至2005年5月2日10时止，共有1425人参加，其结果如下：（1）绝对错误，736人，占51.65%；（2）完全正确，188人，占13.19%；（3）需要修正，406人，占28.49%；（4）无所谓了，40人，占2.81%；（5）没有必要，55人，占3.86%。从上面的结果可以看出，认为相对论完全正确的只占极少数，而认为相对论绝对错误的竟然超过半数。考虑到一些人并未对相对论做出过总体评价，另外“需要修正”的观点还可以进一步细分。因此为了便于讨论，对相对论的总体评价及部分评价主要包括以下几种观点：（1）相对论完全正确，在其框架内就可以进一步发展和提高；（2）相对论绝对错误，需要完全重开新路取而代之；（3）相对论功大于过，需要纠正其部分错误并修正相对论；（4）相对论过大于功（或功过相当），需要在吸收其合理部分的基础上重开新路取而代之；（5）不涉及对相对论的总体评价，只讨论与相对论直接或间接有关的具体问题。在非主流派中，持第一种观点的人极少；持第二种观点的人要比持第一种观点的人多得多。也有为数不少的人持第三到第五种观点。需要特别强调的是第五种观点。因为持第五种观点的人所涉及的范围最广泛。其中不但有自然科学工作者，而且有社会科学工作者，特别是包括一些举足轻重的哲学大家。实际上，本文将用一定篇幅依据第五种观点对一些问题进行讨论和展开。下面列举一下对相对论的总体评价及部分评价的主要观点和较有影响的观点，以及有关的历史事实。宋健院士大胆质疑爱因斯坦，呼唤青年科学家敢于创新。他在第242次香山会议上宣读了题为《航天、宇航和光障》的科学报告。其中指出，整整100年前，爱因斯坦在他发表的那篇震惊世界科学界的关于狭义相对论的论文中，曾经提出过一句名言：“不可能存在任何大于光速的运动。”当今的科学界将此称为“光障”。然而，这个“外推”至今并没有任何直接试验的证明。近年来航天技术的发展，已经促使科学家们细察和反思：为什么飞船不能超过光速呢？目前飞船的最高速度为每秒16公里，即使再提高两个数量级，达到每秒3000公里，往返离太阳系最近的另一个类似太阳的半人马座比邻星，起码需要400年!宋健等航天科学家们心里清楚，火箭发动机喷气速度必须接近或超过每秒30万公里的光速，人类才有可能在3至5年内完成这段4.2光年的宇宙往返旅程，否则就永远只能在太阳附近打转转。卢鹤绂格物研究所所长，加拿大福特贸易公司总裁卢永亮于2004年6月11日在北京相对论研究联谊会首届年会上的讲话《挑战爱因斯坦相对论的前前后后》中指出，卢鹤绂院士在研究中发现爱因斯坦相对论有许多不足之处，所以他从1976年开始研究宇宙真空场结构。在1991年与他的助手王世明先生写出了《对马赫原理的一个直接检验》的论文，出版在美国《迦利略电动力学杂志》1995年最后一期11月—12月合刊上。杂志主编海顿在这篇论文的前言中，评论说这篇论文开辟了挑战爱因斯坦理论的新方法。论文发表后，曾为论文立下汗马功劳的西敏?里和休斯顿大学物理系主任汉格弗立即写出评论，祝贺这一惊人的重要成就，说它超前了科学30年。美国各主要中文报刊根据我大哥拟就的新闻稿要点，分别报道物理学上这一最新进展。我大哥草拟的新闻稿要点如下： 它是根据由光子的惯性运动引起的横向多普勒效应，对照美国物理学家IVES和STILWELL的实验数据，经过周密的计算，得出2个重要的结论：1、 横向多普勒效应在宇宙空间是各向异性的。2、 光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定，是符合MACH原理的，而以一种直接的方法检验了MACH原理的正确性，这种检验是对爱因斯坦理论的一个严肃挑战。试想爱因斯坦的相对论讲的是纯引力的，而宇宙不是纯引力的，怎么能用纯引力论的爱因斯坦相对论来概括宇宙的演化规律，爱因斯坦在1920年阿姆斯特丹讲话也说过现在物理还不完备，还是二元论——电磁力和引力的二元论，空间和星球的二元论，卢鹤绂的理论已冲向霍金所指望的终极理论，霍金思维没有摆脱爱因斯坦，而卢鹤绂的理论已超出了爱因斯坦理论。我父亲在越洋电话里接受美国各方祝贺时，概括地说，这篇论文“不过把天空戳了一个洞罢了”，也就是说把爱因斯坦的引力论戳了一个洞。我父亲认为他的论文是赞成马赫的理论，马赫的理论不片面，不分离看问题，将整个宇宙连在一起分析，而爱因斯坦理论在地球及其附近可用，但远了就不适用，我父亲认为：爱因斯坦的理论和现在主流物理学是局部看问题，把宇宙分开来研究，对此表示很不赞成。这篇论文是我父亲挑战爱因斯坦的第一篇，是序幕，他还准备了许多篇，准备分期分批的发表，遗憾的是他不幸走了，经过他草拟的第二篇论文，在2000年7月俄罗斯圣彼得堡开的会上，我们宣读了，提出了宇宙量子引力方程，把4种力统一起来，电磁力、引力、强、弱相互作用力，但由于没有我父亲的最后定稿和润色，它的发表没有像第一篇论文那样引起轰动。北京相对论研究联谊会名誉副会长、中国科学院高能物理研究所前所长、美国《格物》杂志名誉总编、《高能物理与核物理》杂志总编郑志鹏研究员明确指出:对于相对论研究，应该允许有不同意见，让不同意见的人发表看法。我们提倡'百花齐放，百家争鸣'的方针，摆事实，讲道理，不抓辫子，不扣帽子，不打棍子，不进行人身攻击，这才是正确的态度。什么事情都应该讲究创新，那能够一成不变。对于相对论研究，也应该这样。只要拿出事实来，用实验来证明，有科学的依据，我们就应该承认。对于相对论不能说'不'字，这才是不正常的。在爱因斯坦相对论问题学术会议（2000年7月29-30日，北京）上，许少知、郝建宇和李映华等10余位学者坚持：会上揭示出的论据足以证明，相对论是一个建立在错误的数学基础和虚妄的理论前提上的理论体系，无科学价值，说它"已获实验验证"是失实的。卢鹤绂格物研究所研究员，卢鹤绂格物研究所北京工作部顾问，北京相对论研究联谊会名誉副会长，美国《格物》杂志编委郑铨（1924-2004 ），于1961年提出“迈克尔逊实验否定光速与光源无关”的论点，还在世界上首次提出光子具有静止质量等观点。1990年1月，正式出版我国第一本非物理专业学者评论相对论的专著《近代物理学问题——相对论质疑》。并从2000年起刊于自办网站（Http//quanzheng.yeah.net）。他的《我对当前相对论研究的看法》和《我之研究相对论经历》分别在卢鹤绂格物研究所北京工作部主办的《学术动态》第180期第542页至第543页和第181期第544页至第546页发表。在第12届卢鹤绂论坛发表《时空观是物理学的基础》长篇报告，发表了研究相对论以来的主要观点。雷元星所著由四川科技出版社2001年出版的《时空大乱——爱因斯坦相对论批判》一书附录《质疑与否定“相对论”的部分学者及其论著简介》中，首推郑铨和他的专著《近代物理学问题——相对论质疑》，写道：“郑铨是科学出版社的编审，1982年10月就完成了《近代物理学问题——相对论质疑》一书，因众所周知的原因，拖到1990年1月才得以在学术书刊出版社出版。”他在《近代物理学问题——相对论质疑》一书中的主要观点有：①哥白尼的日心说是经受过大量事实所检验的。爱因斯坦没有回答应该回答的各种问题，仅仅根据运动只具有相对性的理由，轻描淡写地把托勒密系统和哥白尼系统放在等同的位置，是不能令人信服的。②相对论所用的公式和牛顿的没有什么两样，在惯性质量和引力质量相等的这一点上也没有什么两样，却好像发现了什么牛顿力学没有发现的新东西，不免令人有一种故弄玄虚的感觉。③相对论把质量增加效应和时空变易效应联系了起来，从而认为光子的静止质量等于零。接纳这种理论，其结果必然导致经典物理学质量守恒和能量守恒两定律的否定，而这两个定律的否定又是产生各种分歧意见的一个重要原因。④如果实验结果是飞行原子钟与地面原子钟走得一样快，相对论者又会说这是因为向东和向西飞行的原子钟与观测者的相对速度一样。也就是说不论任何情形的发生，均可说相对论得到了验证。岂能令人置信？⑤有人把黑洞看成为广义相对论的验证，其实黑洞仅只是一种密度大的天体。这种天体是否存在尚难肯定，即或是存在，并不能说是对广义相对论的验证。因为按照牛顿力学的观点，也可以得到相同的观点。郑铨在《相对论的关键》中指出，相对论有以下几个关键问题：1、相对时空观是相对论的核心观点，也是最有争论的观点。所根据的是由迈克尔逊实验得出的两项光速基本原则，这两项基本原则是否能同时成立，是最主要的关键。2、爱因斯坦认为旋转圆盘上的观察者有权说圆盘是不转的，信奉相对论的先生们大概不是外星人，是不是有权说地球是不转的。3、相对论认为光子静止质量为零，质量可以变成能量，但实验证明光子是有静止质量，相对论者如何解释。相对论者除了用单程光速不可观测的理由为光速问题进行辩解，其它问题则避而不答。只是，利用人们对数学的敬畏心理用抽象数学的公式，给人们一种神圣不可侵犯的印象，应该承认在物理学中数学的确起着重大作用，但也常常造成紊乱。章钧豪从1980年起，根据国外有关科学观察、实验的结果和最新变化，开始了对引力的理论探索，他以“时空是平直的”为基础，提出了一个新的引力理论———狭义相对论引力理论。章钧豪告诉记者，牛顿的引力理论主要包括两条公式，即“能量变化公式”和“角动量不变”。爱因斯坦在“角动量不变”这点上与牛顿相同，但在“能量变化公式”上，爱因斯坦的值是牛顿值的两倍。到了大约1980年前后，人们又做了一个叫“光红移”的实验，在实验中，人们发现，实验测出的能量变化值是牛顿值，而不是爱因斯坦值。这些实验综合起来告诉人们，牛顿的“能量变化公式”没有错，“角动量不变”错了。这进而可以推导出的结论是，爱因斯坦广义相对论导出的基本两个公式全都错了，由这两个公式去推导物体的运动轨迹就完全失去意义。章钧豪说：“我的理论的第一个结论，就是爱因斯坦的广义相对论与实验不符，这个极简单的推理是无可争辩的。已做过的实验是探测静止物体产生的引力场，全部的实验结果都表明，时空不是弯曲的，而是平直的。” 1990年至1995年间，章钧豪相继在著名的《国际理论物理杂志》发表了5篇论文，比较系统而完整地阐述他在引力方面的理论研究成果。（以上见：2004年06月22日广州日报大洋网）宋文淼在参考文献[1]中，从工程科学发展的角度探讨了相对论、量子理论和宏观物理学之间的关系,它们之间的矛盾和共同点,以及如何在共同的发展中寻找建立更加深刻的物理理论的可能途经。李映华在参考文献[2]中，提出了系统地修正牛顿力学，指出爱因斯坦相对论是谬误体系。江正杰在《对爱因斯坦《相对论》的综合评述》中指出，爱因斯坦《相对论》是面对任何科学难题当从科学角度不能解释时，从相对不科学的角度都能够解释的全能理论，它是不严肃科学的化身！他告诉我们不用追求科学难题的解决， “用相对不去解决的好办法什么都可以解决”。什么科学上几朵乌云的否定！对于解释不了的科学难题，他都用剔除法解决掉。以至于现在谁要是投稿一篇关于以太（以太已被他称作一朵乌云用剔除法剔除掉）的文章，世界上任何杂志没人敢发表，严重阻碍了物理学科学研究的发展！《相对论》这种“对于不解决一切科学难题的相对解决方案”，对科学的发展毫无意义！这种无所不能的诡辩术对科学无益！二十世纪人类科学的发展不是《相对论》理论的作用发展起来的，而是通过实践的道路发展起来的。齐新在《智胜爱因斯坦——发展科学宇宙认识》中指出，从二十世纪中叶开始，爱因斯坦相对论就被少数人推举到了科学史上最伟大科学理论的巅峰，他们宣称相对论是关于时间、空间、相对运动、相互作用和物理参照系等事物的伟大真理，由于这种说法的长期广泛传播，相对论是伟大科学理论的说法似乎已经成为人们的共识。但是，事实表明，关于相对论，自始至今只有少数相对论专家敢于宣称眼见心明（实际上也未必是全都真的眼见心明！），绝大多数阅读过相对论的人则都表示难于理解这个伟大科学理论。这是一本旨在帮助公众增长智慧的科普书。本书介绍了作者研究爱因斯坦相对论问题和科学宇宙认识问题的起因，探索过程，已经获得的独立认识。作者希望，通过阅读本书指出的关于时间、空间、相对运动、相互作用和物理参照系等事物的客观事实，以及把爱因斯坦相对论与上述客观事实所作的比较和评述，读者能够广泛深入地了解有关的客观事实，并对爱因斯坦相对论到底是什么获得独立认识。走到这一步，就达到本书所说的"智胜爱因斯坦"的追求目标了。杨本洛在《自然哲学基础分析——“相对论”的哲学和数学反思》一书中，遵循自然科学的物质第一性基本原则及科学陈述的逻辑自洽化基本原则，注重理论研究的整体分析和历史分析，对相对论，以及对自牛顿力学开始的自然科学，从哲学和数学两个方面进行了涉猎较为广泛的研究，提出了系列属于他个人的原创性观点。周江华在《对爱因斯坦《相对论》的综合评述》中指出，广义相对论从不同时空观角度对引力进行思辨方式的解释，根本无法回答最现实的引力本质问题。如：地球（星球）自身物质凝聚引力是怎样形成的，直到现在引力的本质仍然是需要人们揭示的物理科学难题。试问相对论 “物体近光速物体质量无穷大理论”，是否意味着人类只需要生产一个馒头，只要提高这个馒头的速度就会变成质量无穷大的馒头，满足全人类粮食的需求？当我们读完爱因斯坦《相对论》时，你是否有这样的感觉，首先他自己先把名词概念搞混淆，然后把你带入到这个搞混淆的名词概念当中去，使你在混淆的名词概念中纵横驰骋，给你带来无限的勇气从事着混淆名词概念的专项研究，你看懂了你就成才了，你便可以揭示一切科学难题。当然，也有一些学者对相对论的评价很高。沈惠川在《我的世界线：相对论》中指出，Einstein和相对论成了我的信仰，并成了我自己的一部分。在物理学中，能够“永远站得住脚”的，除了分析力学（包括Lagrange力学，Hamilton力学和Birkhoff系统动力学），热力学外，就是相对论（包括狭义相对论和广义相对论，或称为特殊相对论和一般相对论）。这三门学问可说是物理学中的“铁三角”，是其它物理学科必须遵守的“约束条件”；是物理中的物理，是物理中的哲学。其余的学问，包括量子力学在内，都是在变化的，不一定全对。……相对论要求一直是我审视其它文章（包括自己文章）的基本标准。值得重视的是，曾康一在参考文献[3]中，不但对牛顿力学、相对论、量子力学提出挑战，论证了物质运动在时空、物质、能量、力场等方面的广泛统一，建立了物质运动的一种普遍性定律体系，证明了超光速运动的存在，预言了基本粒子的深层结构等；而且提出新的数学理论—函变微积分理论。目前，对于相对论最有力的挑战之一，可能来自作为哲学家的毛泽东。这一点似乎尚未得到足够重视。其原因这也许是由于这一挑战是间接进行的。如所周知，广义相对论是最成功的从数学完美出发的对称性理论。而且到目前为止对称性理论几乎统治了物理学界。关于对称问题，许多西方自然科学家的认识水平远在中国现代哲学家之下。毛泽东于1974年与李政道谈话时表示，他完全不能理解对称在物理学中会被捧到如此高的地位[4]。如果按照这一观点，就应当将“对称”从物理学的神坛上拉下来，这就从根本上构成了对相对论的挑战和动摇。关于这一点，我们还将在下面详细论述。从数学完美出发的对称理论依赖于极为高深的数学工具，这是广义相对论至今不能普及的根本原因。单纯为了普及的目的也要发展不对称理论。发展和应用不对称理论可能是中国人的优势和特长。实际上，我国部分学者已经在建立不对称理论方面迈出了重要而坚实的步伐。崔君达在《关于量子力学的解释》中，针对有人提出他的“复合时空论不满足协变性要求”时说，是的！是这样！但并不能为此而说复合时空论是错的！实际上，各位“量子力学大家”们应该有一点量子力学的最起码的常识，就是薜定格方程本来就不满足相对论协变性要求！那他们为什么不对薜定格方程提出指责？！实际上，复合时空论在1979年召开的数学物理讨论会上，已有不少人对我提出协变性问题。我自己的思想也在发展。但最后我可以明确地讲，我们不得不放弃狭义相对论原理，也就是放弃协变性条件。也只有这样，量子力学才能找到与之相协调的时空结构，那就是复合时空论，在此基础上发展量子理论才是比较恰当的。宣和在《有所突破——隐参量在现代物理学中的作用和地位》中，展示的是物理学家在研究系统时还没有觉察到的动力学参量所派生出的时空观。由于这个隐参量可以直接测定，并且对于质量、时间和空间有着影响，因而新时空观在物理学上有它相应的位置。诚然，这个参量的引入破坏了相对论数学表述的基础的广义变换群所固有的对称性，是不受人们的欢迎。不受欢迎总是新发现经常遇到的，因为它常常动摇了旧的信仰。下面对一些具体问题进行论述。2 对广义相对论的研究与挑战广义相对论是研究物质在时间和空间之中进行引力相互作用的理论。其基础是由爱因斯坦于1915年完成的。自从20世纪60年代以来又有了一些新的进展。广义相对论的基本原理是等效原理和广义协变原理。下面讨论对广义相对论的基本原理和主要结论的研究与挑战。林金：说来话长。70年代初，在下放劳动中，闲暇时突然想到：导航测量原理可能和相对论有点关系。从此，我就把它当作业余爱好坚持下来。后来我发现美国的GPS系统从70年代开始布网，到1994年才组网成功。凭美国的航天发射能力，24颗卫星不可能需要这么长的时间来发射，可能是卫星与地面站或卫星间时间同步问题没解决，即没对好钟，需要长时间的调试。后来，从上海天文台杨福民副台长处证实了我的猜测。在一次出访美国时，我曾见到GPS系统的第一代总设计师，跟他提起这问题，他不否认GPS系统确实有对不好钟的问题，并送给我两本书，并祝我研究试验成功。从书中，我发现GPS系统在相对论修正方面漏了半项。根据爱因斯坦的狭义相对论，相对运动中的物体时间会变慢。人们常以此推断，参加星际旅行的哥哥还是小伙子，留在地球上的双胞胎弟弟已成了老人，这就是“双胞胎佯谬”。其实，根本不可能有这种情况发生，这种推理只是从洛伦兹变换外推的结果。GPS系统测量原理的核心是对钟问题，GPS是用单程信号传递时间间隔来度量距离，GPS卫星上的钟和地面监控网的钟及用户的钟处在引力场中不断的相对运动状态。通过研究，我发现，GPS系统把各运动中的导航卫星上钟的时间都统一到地面静止钟时间，正好重蹈“静止以太”绝对参考系的覆辙，违背了爱因斯坦静止系同时性的相对性理论，即：对电磁现象（包括电磁信号传播）不存在任何优越参考系，所有惯性系都是平权的
美国国家标准技术研究所和麻省理工学院的物理学家说，他们通过迄今最直接、最精确的实验证明了爱因斯坦狭义相对论中著名的质能公式。 质能公式（E＝MC2）指出，物质的总能量相当于其质量乘以光速的平方。它表明能量和质量可以互相转换，而光速是恒定不变的常数。这一公式是爱因斯坦1905年发表狭义相对论时提出的，被认为是狭义相对论的基础，也奠定了新的时空观。 此前，其他物理学家曾用多个间接实验证明了质能公式的正确性。但科学家认为，这些实验存在一定前提条件，可能引起对质能公式广泛适用性的质疑。美国科学家在12月22日出版的《自然》杂志上发表论文说，他们所采用的方法已能直接支持质能公式。 这一实验的原理是：按照质能公式，当一个原子核捕获新的中子时，它的质量就会变成原先原子核和中子质量之和、再减去这一过程消耗的中子结合能，中子结合能包括放射出的伽马射线能量以及原子核碰撞后的反冲。因此，只要分别测出原子核被中子轰击前后质量的变化以及轰击期间发出的能量，然后进行比较，就可以验证质能公式是否准确。 科学家选用了硅和硫原子来进行实验。国家标准技术研究所的科学家依据伽马射线在晶格中的散射角来测量其波长，波长就决定了伽马射线的能量。而麻省理工学院的科学家则用电磁阱“固定”住捕获中子前后的原子，并精确测定其质量。 他们的测量结果表明，质量和光速的平方的乘积（MC2）与能量（E）的差异，大约为千万分之四，足以表明质能公式的正确性。科学家在论文中称，这是“迄今为止对质能公式最精确的直接验证”，比此前的证明精度高了55倍。大家都知道，意大利科学家伽利略和英国科学家牛顿是经典力学的创始人。1642年12月25日牛顿生于林肯郡伍尔索普村的一个农民家庭．12岁他在格兰撒姆的公立学校读书时，学习成绩并不出众，只是爱好读书，对自然现象有强烈地好奇心。1661年，牛顿就读于剑桥大学的三一学院，成了一名优秀学生．1669年，年仅27岁，就担任了剑桥的数学教授．1672年当选为英国皇家学会会员．1687年牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》，完成了具有历史意义的发现——运动三大定律，又讨论了万有引力和天体的运动。牛顿用他自已发明的微积分，成功地处理了引力理论中的双体问题和三体问题。可以说，经典力学在当时的历史条件下，对人类的进步和发展作出了重大贡献！经典力学中有一个名词，叫做惯性系。它是指一切容许匀速直线运动定律成立的参考系。若要使力学定律成立，坐标系的运动状态不能任意，必须没有加速度（只是匀速运动），也没有转动（只是直线运动）。例如在太阳系中，对太阳而言地球并非作匀速直线运动，所以严格地说地球并不是惯性系。但我们在考虑地面上一些运动现象时，地面参考系仍可作为惯性系看待。经典力学认为：力学定律、时间、长度、加速度、质量以及同时性等都是绝对的，只有物体运动的坐标和速度才是相对的。这就是牛顿的“绝对时空观”。但是，这种“绝对时空观”和不与高速运动相适应的缺陷直到19世纪末才逐渐暴露出来。1891年由于电子的发现，使科学家们第一次面对高速运动的微观粒子。这时，牛顿的经典力学就显得无能为力了。因此，经典力学只是一种仅适用于作低速运动的宏观物体的力学理论。艾伯特•爱因斯坦于1879年3月14日在德国小城乌尔姆出生，他的父母都是犹太人。和牛顿一样，爱因斯坦年幼时也未显出智力超群，相反，到了4岁多还不会说话，家里人甚至担心他是个低能儿。1888年他9岁，进入了中学，学业也不突出，除了数学很好以外，其他功课都不怎么样。12岁时爱因斯坦放弃了对宗教的信仰，他发现周围有一个巨大的自然世界，它离开人类独立存在，就象一个永恒的谜。因此，少年时代的爱因斯坦就特别喜爱科学事业，希望掌握这个自然世界的奥秘。1896年，爱因斯坦考进了苏黎世的联邦工业大学。大学期间，爱因斯坦迷上了物理学。他阅读了德国著名物理学家基尔霍夫、赫兹等人的著作，钻研了麦克斯韦的电磁理论和马赫的力学，并经常去理论物理学教授的家中请教。1900年，爱因斯坦大学毕业。1902年，在他的朋友格罗斯曼的帮助下，爱因斯坦才在伯尔尼的瑞士联邦专利局当上了一名普通的技术员。1905年6月30日，德国《物理学年鉴》接受了爱因斯坦的论文《论动体的电动力学》，在同年9月的该刊上发表。这篇论文是关于狭义相对论的第一篇文章，稍后（也是在1905年）接着发表了另一论文《物体的惯性同它所含能量有关吗？》。此外，1907年爱因斯坦又发表了一篇长文《关于相对性原理和由此得出的结论》。这三篇文章包含了狭义相对论的基本思想和主要内容，也是我们讨论的依据。那么，爱因斯坦《狭义相对论》就竞与牛顿《经典力学》的基本思想有什么不同呢？爱因斯坦认为：宇宙中只有物理定律、光速两者是绝对的，其他（包括时间、长度、质量、同时性等）都是相对的。于是，长度、时间都随参考系的运动而改变，故空间、时间都是相对的，并且互相关联。这也正是“相对论”一词的由来。为什么又叫“狭义相对论”呢？这是因为这部分理论只适用于作相对匀速直线运动的惯性系统。2、 对《狭义相对论》主要内容的回顾爱因斯坦的《狭义相对论》可概括为10个主要方面，即1个变换、2个公设、3个公式、4个推论。下面就简略介绍一下这10个方面的主要内容：（1）、1个变换就是洛伦兹变换，它与伽利略变换不同，伽利略变换认定不同参考系中时间是绝对的，速度（包括光速在内）是相对的。而洛伦兹变换则认定时间是相对的，光速是一个恒量。如果物体的运动速度远远小于光速时，那么洛伦兹变换就简化为伽利略变换了。（2）、2个公设：第一个公设就是物理定律在一切惯性系统中都相同，也就是我们通常说的“狭义相对性原理”。这意味着在一切惯性系统中不但力学定律同样成立，电磁定律、光学定律、原子定律等物理定律也是同样成立的；第二个公设就是“光速不变性”公设：即真空中光速是一个常量，与观察者或光源的运动无关，与光的颜色无关。更明确地说，真空中光速c与光的频率、光源的运动、观察者的运动无关，而总是保持为恒定的数值（c=299792458m/s）。（3）、3个公式就是速度合成公式、质量速度公式和质能关系式：a、 速度合成公式：当某系统以速度v运动时，如系统中某物体又以速度u向同方向运动，则狭义相对论的合成速度w如下式表示。显然，只有当u<
广义相对论在1915年建立后，爱因斯坦就提出了可以从三个方面来检验其正确性，即所谓三大实验验证。这就是光线在太阳附近的偏折，水星近日点的进动以及光谱线在引力场中的频移，这些不久即为当时的实验观测所证实。以后又有人设计了雷达回波时间延迟实验，很快在更高精度上证实了广义相对论。60年代天文学上的一系列新发现：3K微波背景辐射、脉冲星、类星体、X射电源等新的天体物理观测都有力地支持了广义相对论，从而使人们对广义相对论的兴趣由冷转热。特别是应用广义相对论来研究天体物理和宇宙学，已成为物理学中的一个热门前沿。
学术动态 №1213 卢所北京部 2005/06/3 p.7001-7031摘 要 主要介绍目前国内非主流派研究相对论，挑战相对论的简况。在论述对单纯从数学完美出发的广义协变原理的研究与挑战时指出，毛泽东于1974年与李政道谈话时表示，他完全不能理解对称在物理学中会被捧到如此高的地位。实际上，数学完美方面的对称理论依赖于极为高深的数学工具，单纯为了普及的目的也要发展数学完美方面的不对称理论（但其符合物理方面的对称性，如能量守恒原理等）；即从物理意义出发而不是从数学完美出发，发展和应用这种不对称理论以取代广义相对论等对称理论。这可能是一个正确方向，也可能是中国人的优势和特长。我国部分学者已经在建立这种不对称理论以取代相对论方面迈出了重要而坚实的步伐。另外，针对等效原理，时空理论，相对性原理，光速不变原理和超光速，洛仑兹变换，相对论的若干结果（尺缩钟慢等）以及统一理论等问题论述了研究与挑战相对论的主要成果。超越相对论的途径主要有三个。第一个：完全抛开牛顿理论和爱因斯坦理论，建立全新理论。其中部分新理论可以导出或涵盖牛顿理论和相对论的有关公式。第二个：保留相对论的合理部分，修改和革新爱因斯坦理论。第三个：回到牛顿的出发点，修改和革新牛顿理论。最后，包括超越相对论在内，更广泛更重要的问题是中国科技界如何重现四大发明时代的辉煌，对于这个问题，许多人认识到：中国科技界绝对不能跟在别人的后面爬行，必须尽量发挥自己的优势，包括从几千年灿烂文化和科技成果中吸取营养，实现跨越式的前进。中国科技界最大的优势是什么？是中国科技工作者对唯物辩证法与自然辩证法的理解与掌握超过其他任何国家的科技工作者，而且在应用唯物辩证法与自然辩证法方面已经取得初步成果。关键词 相对论；研究；挑战；超越前言2004年6月，联合国大会第58次会议通过决议，确立2005年为“国际物理年”。中国物理学会在2005年新年寄语中说，伴着新年的钟声，“世界物理年”——每个物理学工作者自己的节日终于来到我们身边。在这激动人心的时刻，让我们追忆过去，展望未来，使“物理”这一基础学科重新辐射出迷人的光彩。新年寄语中还说，爱因斯坦在1905年完成那些旷世之作时只有26岁，他对自然界运行规律的非凡洞察力令所有物理学家赞叹不已。可是，百年已过，爱因斯坦并未被超越。爱因斯坦真的无法超越吗？1988年诺贝尔物理奖得主L.M.莱德曼坚信，在全球60亿人口中，一定有一颗年轻的、与爱因斯坦同样智慧的心等待着被发掘。让我们去寻觅，共同努力创造物理学光辉的未来！提到“世界物理年”，必然要提到爱因斯坦，必然要提到相对论。然而不同的人，对于爱因斯坦和相对论的评价是不一样。至于如何超越爱因斯坦，如何超越相对论，更是仁者见仁，智者见智。在古老而辽阔的中华沃土之上，包括主流派与非主流派在内的一大批有识之士正在为超越爱因斯坦，超越相对论进行艰苦卓绝的奋斗。特别值得提出的是，在资金极少、条件奇差的情况下，在研究相对论与挑战相对论的非主流派之中产生了许多可歌可泣的事迹与众多的丰硕成果。由于这些成果只有极少数能够公开发表，为了比较全面地反映国内非主流派研究相对论与挑战相对论的主要成果，根据北京相对论研究联谊会和吴水清会长的工作安排，在许多同行与前辈的大力支持下，我们在力所能及的范围内，根据收集到的远非全面的资料写成此文。希望对今后研究相对论与挑战相对论的工作能够有所裨益，更希望能够起到抛砖引玉的作用。本文主要包括对相对论的总体评价及部分评价，以及对狭义相对论和广义相对论主要观点、主要理论依据的研究与挑战。其中以非主流派的成果为主。北京相对论研究联谊会吴水清会长对《格物》杂志提出的审稿规定为：所有稿件均以“创新”、“自恰”和“文责自负”三条标准衡量采用，不作立论正确与否的评判。这也是本文收录有关研究成果时的准则。1 对相对论的总体评价及部分评价关于对相对论的总体评价，北京相对论研究联谊会网站（）曾对以下五种观点进行过投票，自2003年9月23日12时起至2005年5月2日10时止，共有1425人参加，其结果如下：（1）绝对错误，736人，占51.65%；（2）完全正确，188人，占13.19%；（3）需要修正，406人，占28.49%；（4）无所谓了，40人，占2.81%；（5）没有必要，55人，占3.86%。从上面的结果可以看出，认为相对论完全正确的只占极少数，而认为相对论绝对错误的竟然超过半数。考虑到一些人并未对相对论做出过总体评价，另外“需要修正”的观点还可以进一步细分。因此为了便于讨论，对相对论的总体评价及部分评价主要包括以下几种观点：（1）相对论完全正确，在其框架内就可以进一步发展和提高；（2）相对论绝对错误，需要完全重开新路取而代之；（3）相对论功大于过，需要纠正其部分错误并修正相对论；（4）相对论过大于功（或功过相当），需要在吸收其合理部分的基础上重开新路取而代之；（5）不涉及对相对论的总体评价，只讨论与相对论直接或间接有关的具体问题。在非主流派中，持第一种观点的人极少；持第二种观点的人要比持第一种观点的人多得多。也有为数不少的人持第三到第五种观点。需要特别强调的是第五种观点。因为持第五种观点的人所涉及的范围最广泛。其中不但有自然科学工作者，而且有社会科学工作者，特别是包括一些举足轻重的哲学大家。实际上，本文将用一定篇幅依据第五种观点对一些问题进行讨论和展开。下面列举一下对相对论的总体评价及部分评价的主要观点和较有影响的观点，以及有关的历史事实。宋健院士大胆质疑爱因斯坦，呼唤青年科学家敢于创新。他在第242次香山会议上宣读了题为《航天、宇航和光障》的科学报告。其中指出，整整100年前，爱因斯坦在他发表的那篇震惊世界科学界的关于狭义相对论的论文中，曾经提出过一句名言：“不可能存在任何大于光速的运动。”当今的科学界将此称为“光障”。然而，这个“外推”至今并没有任何直接试验的证明。近年来航天技术的发展，已经促使科学家们细察和反思：为什么飞船不能超过光速呢？目前飞船的最高速度为每秒16公里，即使再提高两个数量级，达到每秒3000公里，往返离太阳系最近的另一个类似太阳的半人马座比邻星，起码需要400年!宋健等航天科学家们心里清楚，火箭发动机喷气速度必须接近或超过每秒30万公里的光速，人类才有可能在3至5年内完成这段4.2光年的宇宙往返旅程，否则就永远只能在太阳附近打转转。卢鹤绂格物研究所所长，加拿大福特贸易公司总裁卢永亮于2004年6月11日在北京相对论研究联谊会首届年会上的讲话《挑战爱因斯坦相对论的前前后后》中指出，卢鹤绂院士在研究中发现爱因斯坦相对论有许多不足之处，所以他从1976年开始研究宇宙真空场结构。在1991年与他的助手王世明先生写出了《对马赫原理的一个直接检验》的论文，出版在美国《迦利略电动力学杂志》1995年最后一期11月—12月合刊上。杂志主编海顿在这篇论文的前言中，评论说这篇论文开辟了挑战爱因斯坦理论的新方法。论文发表后，曾为论文立下汗马功劳的西敏?里和休斯顿大学物理系主任汉格弗立即写出评论，祝贺这一惊人的重要成就，说它超前了科学30年。美国各主要中文报刊根据我大哥拟就的新闻稿要点，分别报道物理学上这一最新进展。我大哥草拟的新闻稿要点如下： 它是根据由光子的惯性运动引起的横向多普勒效应，对照美国物理学家IVES和STILWELL的实验数据，经过周密的计算，得出2个重要的结论：1、 横向多普勒效应在宇宙空间是各向异性的。2、 光子的惯性属性是由整个宇宙结构所决定，是符合MACH原理的，而以一种直接的方法检验了MACH原理的正确性，这种检验是对爱因斯坦理论的一个严肃挑战。试想爱因斯坦的相对论讲的是纯引力的，而宇宙不是纯引力的，怎么能用纯引力论的爱因斯坦相对论来概括宇宙的演化规律，爱因斯坦在1920年阿姆斯特丹讲话也说过现在物理还不完备，还是二元论——电磁力和引力的二元论，空间和星球的二元论，卢鹤绂的理论已冲向霍金所指望的终极理论，霍金思维没有摆脱爱因斯坦，而卢鹤绂的理论已超出了爱因斯坦理论。我父亲在越洋电话里接受美国各方祝贺时，概括地说，这篇论文“不过把天空戳了一个洞罢了”，也就是说把爱因斯坦的引力论戳了一个洞。我父亲认为他的论文是赞成马赫的理论，马赫的理论不片面，不分离看问题，将整个宇宙连在一起分析，而爱因斯坦理论在地球及其附近可用，但远了就不适用，我父亲认为：爱因斯坦的理论和现在主流物理学是局部看问题，把宇宙分开来研究，对此表示很不赞成。这篇论文是我父亲挑战爱因斯坦的第一篇，是序幕，他还准备了许多篇，准备分期分批的发表，遗憾的是他不幸走了，经过他草拟的第二篇论文，在2000年7月俄罗斯圣彼得堡开的会上，我们宣读了，提出了宇宙量子引力方程，把4种力统一起来，电磁力、引力、强、弱相互作用力，但由于没有我父亲的最后定稿和润色，它的发表没有像第一篇论文那样引起轰动。北京相对论研究联谊会名誉副会长、中国科学院高能物理研究所前所长、美国《格物》杂志名誉总编、《高能物理与核物理》杂志总编郑志鹏研究员明确指出:对于相对论研究，应该允许有不同意见，让不同意见的人发表看法。我们提倡'百花齐放，百家争鸣'的方针，摆事实，讲道理，不抓辫子，不扣帽子，不打棍子，不进行人身攻击，这才是正确的态度。什么事情都应该讲究创新，那能够一成不变。对于相对论研究，也应该这样。只要拿出事实来，用实验来证明，有科学的依据，我们就应该承认。对于相对论不能说'不'字，这才是不正常的。在爱因斯坦相对论问题学术会议（2000年7月29-30日，北京）上，许少知、郝建宇和李映华等10余位学者坚持：会上揭示出的论据足以证明，相对论是一个建立在错误的数学基础和虚妄的理论前提上的理论体系，无科学价值，说它"已获实验验证"是失实的。卢鹤绂格物研究所研究员，卢鹤绂格物研究所北京工作部顾问，北京相对论研究联谊会名誉副会长，美国《格物》杂志编委郑铨（1924-2004 ），于1961年提出“迈克尔逊实验否定光速与光源无关”的论点，还在世界上首次提出光子具有静止质量等观点。1990年1月，正式出版我国第一本非物理专业学者评论相对论的专著《近代物理学问题——相对论质疑》。并从2000年起刊于自办网站（Http//quanzheng.yeah.net）。他的《我对当前相对论研究的看法》和《我之研究相对论经历》分别在卢鹤绂格物研究所北京工作部主办的《学术动态》第180期第542页至第543页和第181期第544页至第546页发表。在第12届卢鹤绂论坛发表《时空观是物理学的基础》长篇报告，发表了研究相对论以来的主要观点。雷元星所著由四川科技出版社2001年出版的《时空大乱——爱因斯坦相对论批判》一书附录《质疑与否定“相对论”的部分学者及其论著简介》中，首推郑铨和他的专著《近代物理学问题——相对论质疑》，写道：“郑铨是科学出版社的编审，1982年10月就完成了《近代物理学问题——相对论质疑》一书，因众所周知的原因，拖到1990年1月才得以在学术书刊出版社出版。”他在《近代物理学问题——相对论质疑》一书中的主要观点有：①哥白尼的日心说是经受过大量事实所检验的。爱因斯坦没有回答应该回答的各种问题，仅仅根据运动只具有相对性的理由，轻描淡写地把托勒密系统和哥白尼系统放在等同的位置，是不能令人信服的。②相对论所用的公式和牛顿的没有什么两样，在惯性质量和引力质量相等的这一点上也没有什么两样，却好像发现了什么牛顿力学没有发现的新东西，不免令人有一种故弄玄虚的感觉。③相对论把质量增加效应和时空变易效应联系了起来，从而认为光子的静止质量等于零。接纳这种理论，其结果必然导致经典物理学质量守恒和能量守恒两定律的否定，而这两个定律的否定又是产生各种分歧意见的一个重要原因。④如果实验结果是飞行原子钟与地面原子钟走得一样快，相对论者又会说这是因为向东和向西飞行的原子钟与观测者的相对速度一样。也就是说不论任何情形的发生，均可说相对论得到了验证。岂能令人置信？⑤有人把黑洞看成为广义相对论的验证，其实黑洞仅只是一种密度大的天体。这种天体是否存在尚难肯定，即或是存在，并不能说是对广义相对论的验证。因为按照牛顿力学的观点，也可以得到相同的观点。郑铨在《相对论的关键》中指出，相对论有以下几个关键问题：1、相对时空观是相对论的核心观点，也是最有争论的观点。所根据的是由迈克尔逊实验得出的两项光速基本原则，这两项基本原则是否能同时成立，是最主要的关键。2、爱因斯坦认为旋转圆盘上的观察者有权说圆盘是不转的，信奉相对论的先生们大概不是外星人，是不是有权说地球是不转的。3、相对论认为光子静止质量为零，质量可以变成能量，但实验证明光子是有静止质量，相对论者如何解释。相对论者除了用单程光速不可观测的理由为光速问题进行辩解，其它问题则避而不答。只是，利用人们对数学的敬畏心理用抽象数学的公式，给人们一种神圣不可侵犯的印象，应该承认在物理学中数学的确起着重大作用，但也常常造成紊乱。章钧豪从1980年起，根据国外有关科学观察、实验的结果和最新变化，开始了对引力的理论探索，他以“时空是平直的”为基础，提出了一个新的引力理论———狭义相对论引力理论。章钧豪告诉记者，牛顿的引力理论主要包括两条公式，即“能量变化公式”和“角动量不变”。爱因斯坦在“角动量不变”这点上与牛顿相同，但在“能量变化公式”上，爱因斯坦的值是牛顿值的两倍。到了大约1980年前后，人们又做了一个叫“光红移”的实验，在实验中，人们发现，实验测出的能量变化值是牛顿值，而不是爱因斯坦值。这些实验综合起来告诉人们，牛顿的“能量变化公式”没有错，“角动量不变”错了。这进而可以推导出的结论是，爱因斯坦广义相对论导出的基本两个公式全都错了，由这两个公式去推导物体的运动轨迹就完全失去意义。章钧豪说：“我的理论的第一个结论，就是爱因斯坦的广义相对论与实验不符，这个极简单的推理是无可争辩的。已做过的实验是探测静止物体产生的引力场，全部的实验结果都表明，时空不是弯曲的，而是平直的。” 1990年至1995年间，章钧豪相继在著名的《国际理论物理杂志》发表了5篇论文，比较系统而完整地阐述他在引力方面的理论研究成果。（以上见：2004年06月22日广州日报大洋网）宋文淼在参考文献[1]中，从工程科学发展的角度探讨了相对论、量子理论和宏观物理学之间的关系,它们之间的矛盾和共同点,以及如何在共同的发展中寻找建立更加深刻的物理理论的可能途经。李映华在参考文献[2]中，提出了系统地修正牛顿力学，指出爱因斯坦相对论是谬误体系。江正杰在《对爱因斯坦《相对论》的综合评述》中指出，爱因斯坦《相对论》是面对任何科学难题当从科学角度不能解释时，从相对不科学的角度都能够解释的全能理论，它是不严肃科学的化身！他告诉我们不用追求科学难题的解决， “用相对不去解决的好办法什么都可以解决”。什么科学上几朵乌云的否定！对于解释不了的科学难题，他都用剔除法解决掉。以至于现在谁要是投稿一篇关于以太（以太已被他称作一朵乌云用剔除法剔除掉）的文章，世界上任何杂志没人敢发表，严重阻碍了物理学科学研究的发展！《相对论》这种“对于不解决一切科学难题的相对解决方案”，对科学的发展毫无意义！这种无所不能的诡辩术对科学无益！二十世纪人类科学的发展不是《相对论》理论的作用发展起来的，而是通过实践的道路发展起来的。齐新在《智胜爱因斯坦——发展科学宇宙认识》中指出，从二十世纪中叶开始，爱因斯坦相对论就被少数人推举到了科学史上最伟大科学理论的巅峰，他们宣称相对论是关于时间、空间、相对运动、相互作用和物理参照系等事物的伟大真理，由于这种说法的长期广泛传播，相对论是伟大科学理论的说法似乎已经成为人们的共识。但是，事实表明，关于相对论，自始至今只有少数相对论专家敢于宣称眼见心明（实际上也未必是全都真的眼见心明！），绝大多数阅读过相对论的人则都表示难于理解这个伟大科学理论。这是一本旨在帮助公众增长智慧的科普书。本书介绍了作者研究爱因斯坦相对论问题和科学宇宙认识问题的起因，探索过程，已经获得的独立认识。作者希望，通过阅读本书指出的关于时间、空间、相对运动、相互作用和物理参照系等事物的客观事实，以及把爱因斯坦相对论与上述客观事实所作的比较和评述，读者能够广泛深入地了解有关的客观事实，并对爱因斯坦相对论到底是什么获得独立认识。走到这一步，就达到本书所说的"智胜爱因斯坦"的追求目标了。杨本洛在《自然哲学基础分析——“相对论”的哲学和数学反思》一书中，遵循自然科学的物质第一性基本原则及科学陈述的逻辑自洽化基本原则，注重理论研究的整体分析和历史分析，对相对论，以及对自牛顿力学开始的自然科学，从哲学和数学两个方面进行了涉猎较为广泛的研究，提出了系列属于他个人的原创性观点。周江华在《对爱因斯坦《相对论》的综合评述》中指出，广义相对论从不同时空观角度对引力进行思辨方式的解释，根本无法回答最现实的引力本质问题。如：地球（星球）自身物质凝聚引力是怎样形成的，直到现在引力的本质仍然是需要人们揭示的物理科学难题。试问相对论 “物体近光速物体质量无穷大理论”，是否意味着人类只需要生产一个馒头，只要提高这个馒头的速度就会变成质量无穷大的馒头，满足全人类粮食的需求？当我们读完爱因斯坦《相对论》时，你是否有这样的感觉，首先他自己先把名词概念搞混淆，然后把你带入到这个搞混淆的名词概念当中去，使你在混淆的名词概念中纵横驰骋，给你带来无限的勇气从事着混淆名词概念的专项研究，你看懂了你就成才了，你便可以揭示一切科学难题。当然，也有一些学者对相对论的评价很高。沈惠川在《我的世界线：相对论》中指出，Einstein和相对论成了我的信仰，并成了我自己的一部分。在物理学中，能够“永远站得住脚”的，除了分析力学（包括Lagrange力学，Hamilton力学和Birkhoff系统动力学），热力学外，就是相对论（包括狭义相对论和广义相对论，或称为特殊相对论和一般相对论）。这三门学问可说是物理学中的“铁三角”，是其它物理学科必须遵守的“约束条件”；是物理中的物理，是物理中的哲学。其余的学问，包括量子力学在内，都是在变化的，不一定全对。……相对论要求一直是我审视其它文章（包括自己文章）的基本标准。值得重视的是，曾康一在参考文献[3]中，不但对牛顿力学、相对论、量子力学提出挑战，论证了物质运动在时空、物质、能量、力场等方面的广泛统一，建立了物质运动的一种普遍性定律体系，证明了超光速运动的存在，预言了基本粒子的深层结构等；而且提出新的数学理论—函变微积分理论。目前，对于相对论最有力的挑战之一，可能来自作为哲学家的毛泽东。这一点似乎尚未得到足够重视。其原因这也许是由于这一挑战是间接进行的。如所周知，广义相对论是最成功的从数学完美出发的对称性理论。而且到目前为止对称性理论几乎统治了物理学界。关于对称问题，许多西方自然科学家的认识水平远在中国现代哲学家之下。毛泽东于1974年与李政道谈话时表示，他完全不能理解对称在物理学中会被捧到如此高的地位[4]。如果按照这一观点，就应当将“对称”从物理学的神坛上拉下来，这就从根本上构成了对相对论的挑战和动摇。关于这一点，我们还将在下面详细论述。从数学完美出发的对称理论依赖于极为高深的数学工具，这是广义相对论至今不能普及的根本原因。单纯为了普及的目的也要发展不对称理论。发展和应用不对称理论可能是中国人的优势和特长。实际上，我国部分学者已经在建立不对称理论方面迈出了重要而坚实的步伐。崔君达在《关于量子力学的解释》中，针对有人提出他的“复合时空论不满足协变性要求”时说，是的！是这样！但并不能为此而说复合时空论是错的！实际上，各位“量子力学大家”们应该有一点量子力学的最起码的常识，就是薜定格方程本来就不满足相对论协变性要求！那他们为什么不对薜定格方程提出指责？！实际上，复合时空论在1979年召开的数学物理讨论会上，已有不少人对我提出协变性问题。我自己的思想也在发展。但最后我可以明确地讲，我们不得不放弃狭义相对论原理，也就是放弃协变性条件。也只有这样，量子力学才能找到与之相协调的时空结构，那就是复合时空论，在此基础上发展量子理论才是比较恰当的。宣和在《有所突破——隐参量在现代物理学中的作用和地位》中，展示的是物理学家在研究系统时还没有觉察到的动力学参量所派生出的时空观。由于这个隐参量可以直接测定，并且对于质量、时间和空间有着影响，因而新时空观在物理学上有它相应的位置。诚然，这个参量的引入破坏了相对论数学表述的基础的广义变换群所固有的对称性，是不受人们的欢迎。不受欢迎总是新发现经常遇到的，因为它常常动摇了旧的信仰。下面对一些具体问题进行论述。2 对广义相对论的研究与挑战广义相对论是研究物质在时间和空间之中进行引力相互作用的理论。其基础是由爱因斯坦于1915年完成的。自从20世纪60年代以来又有了一些新的进展。广义相对论的基本原理是等效原理和广义协变原理。下面讨论对广义相对论的基本原理和主要结论的研究与挑战。林金：说来话长。70年代初，在下放劳动中，闲暇时突然想到：导航测量原理可能和相对论有点关系。从此，我就把它当作业余爱好坚持下来。后来我发现美国的GPS系统从70年代开始布网，到1994年才组网成功。凭美国的航天发射能力，24颗卫星不可能需要这么长的时间来发射，可能是卫星与地面站或卫星间时间同步问题没解决，即没对好钟，需要长时间的调试。后来，从上海天文台杨福民副台长处证实了我的猜测。在一次出访美国时，我曾见到GPS系统的第一代总设计师，跟他提起这问题，他不否认GPS系统确实有对不好钟的问题，并送给我两本书，并祝我研究试验成功。从书中，我发现GPS系统在相对论修正方面漏了半项。根据爱因斯坦的狭义相对论，相对运动中的物体时间会变慢。人们常以此推断，参加星际旅行的哥哥还是小伙子，留在地球上的双胞胎弟弟已成了老人，这就是“双胞胎佯谬”。其实，根本不可能有这种情况发生，这种推理只是从洛伦兹变换外推的结果。GPS系统测量原理的核心是对钟问题，GPS是用单程信号传递时间间隔来度量距离，GPS卫星上的钟和地面监控网的钟及用户的钟处在引力场中不断的相对运动状态。通过研究，我发现，GPS系统把各运动中的导航卫星上钟的时间都统一到地面静止钟时间，正好重蹈“静止以太”绝对参考系的覆辙，违背了爱因斯坦静止系同时性的相对性理论，即：对电磁现象（包括电磁信号传播）不存在任何优越参考系，所有惯性系都是平权的
自爱因斯坦为解释迈克耳孙-莫雷干涉试验结果，于1905年发表了第一篇狭义相对论论文以来，已经过去了近百年时光。相对论的某些结论也得到了部分物理实验、观测结果的支持，如星光的偏转、高速运动粒子寿命延长、水星近日点前移、引力红移、空间弯曲等。
尽管如此，但从严格意义上讲，相对论仍存在着一个严重缺陷,其假设光（或电磁波）的运动速度在任何惯性系中恒定不变且其速度为宇宙中物质运动速度的极限。因此，验证相对论理论的正确性的最好、最直接的方法是测量运动速度不同的物体所发出的光（或电磁波）的运动速度是否真的相同。而以上各种试验和测量都不能直接证明光速是恒定不变的，更不能证明不同惯性系中的时间、尺规是不同的。
随着科学技术的发展与进步，我们完全有能力直接测量运动速度不同的物体所发出的光（或电磁波）的运动速度的量值，从而直接检验相对论的正确性。对直接测量电磁波速度量值的设想，将在本文最后章节中详细阐述。
一、如何认识支持相对论理论的几个试验观测结果
我们知道，在客观现实中，一件事物往往可能存在多种解释和可能。因此，支持相对论的一些试验、观测结论是否只存在唯一的解释和可能呢？这一点有必要进行探讨。
1. 迈克耳孙-莫雷干涉试验
众所周知，光波的干涉必须满足两个基本条件：一是光波必须是同一光源（甚至必须是同一光源的同一区域）发出的；二是光的频率必须单一。另一方面，干涉条纹的间距主要与波长有关，而与频率、波速无直接关系（当然，波长是波速与频率的函数）；干涉条纹的图形形状主要与两束路径不尽相同的光的波程差与波长的比值有关，而与波速、频率无直接关系。因此，迈克耳孙-莫雷干涉试验未能测量出早晨与傍晚的太阳光或沿地球自转方向与垂直该方向的两束光间的干涉条纹的变化这样一个结论可以有如下多种可能性：
.①太阳光相对于地球表面某一点的运动速度不因地球表面此点与太阳的相对运动速度或方向的变化而变化（即爱因斯坦光速不变原理或称作假设）；
②虽然试验中早晨与傍晚的太阳光的速度不同，但因其频率也不同（多普勒效应），即早晨光速高，频率也高；傍晚光速低，频率也低（两者成比例变化，保持了波长不变）。因此，试验装置无法检测出干涉条纹的变化就在意料之中了（波速和频率虽然不同，但波长不变）。
③ 因光的速度、频率的变化可能导致试验装置中的分光三棱镜对光的选择发生了某种变化，这种变化正好弥补了光速变化所引起的干涉条纹变化。
④ 当采用将干涉装置旋转90°的方式来检测沿地球运动方向与垂直地球运动方向的光线所形成的干涉条纹变化情况时，只需要假设“利用同一个三棱镜分解出的某一光束，在相对于反射镜静止的惯性系中测量时，在不同反射镜上形成的反射光光速等于入射光光速”（这一假设符合完全弹性碰撞理论）就可以解释迈克耳孙-莫雷干涉试验结果。而没有必要一定要假设光速在任何惯性系中恒定不变。
还有其它可能导致本试验不能检测出光的干涉条纹发生变化的可能性。但从以上所列几种情况可以说明：本试验结论并不是只能用光速不变原理才能解释。
2．万有引力对星光运动的影响（星光偏转观测测量）
曾有科学家在日全食时观测到视角离太阳较近的星光发生偏转的情况，并且其偏转量与相对论计算的结果很接近。那么，该观测结果是否只能唯一地用相对论来解释呢？笔者认为不然，如下两种原因都有可能引起试验所观测到的效应。
① 太阳和月球都是由气体包裹着的天体（只是月球的大气层很稀薄而已），当星光透过其大气层时将发生折光现象，因此在地球上观测这类星光时，就会得出星光偏转的观测结果。
② 光（或电磁波）与引力间存在着相互作用，这种作用很微弱，在一般情况下难以发现。但在特殊情况下，如本天文观测中，星光靠近大质量的太阳时，这种相互作用效应才被观测到。
3．高速运动粒子寿命延长
据报道，高速运动的粒子比静止的同类粒子的寿命长得多，且延长的时间与相对论计算结果相近。但笔者认为这并不能证明相对论的正确性。我们可以作一个类似的假想试验，在试验中让两个同样的、运动速度相同的粒子朝相反的方向运动，则按相对论推算，这两个粒子的寿命应延长相同的寿命，即寿命相同。
但我们来考虑另一方面的问题就会发现：假想试验中的两个粒子的寿命不应该相同。因为，无论用经典物理学还是用相对论理论来计算这两个粒子的相对速度V′，其结果都是大于它们中的任意一个相对于静止粒子的速度V的。
按经典物理学计算：
V′=2 V…………………………………………………………（1）
按相对论理论计算：
V′=2 V/（1+ V×V/（C×C））………………………………（2）
由于V＜C，（1+ V×V/（C×C））＜2，因此，V′> V。
根据相对论理论，速度越高、寿命越长。因此，两个运动粒子的寿命时差不仅不能相同，而且应比其与静止粒子间的寿命时差要大一些。这就与前面推论的两个运动粒子的寿命相同发生矛盾。
由以上分析可以看出，相对论所推论的速度越高、寿命越长的结论是存在问题的。高速运动的粒子寿命延长不应该是因运动速度本身引起的，而可能是下述原因引起的：
①试验中观测装置与高速粒子“诞生”、“死亡”时刻所处空间位置间的距离不相等，而观测是利用某种光源发出的光在粒子上的反射或直接测量粒子发出的光（或电磁波）来实现的，光的入射、反射速度不同；所旅行的距离也不同。因此观察到高速粒子的诞生与死亡时刻间的时差也就与观察相对静止的粒子的时差有所不同。如果是这种情况，则高速粒子远离观测装置运动时，会显得寿命延长；而朝观测装置运动时，则寿命会缩短。
②该试验是在地球上完成的，由于到处不在的地球引力以及试验中可能存在的巨大电磁力等的影响，使高速运动的粒子与静止的同类粒子间可能存在差别，特别是运动速度接近光速时，这种差别可能更加显著。如果是这种情况，则高速运动的粒子相对于观测装置的运动方向的改变就不会引起观测结果的变化。
4．引力红移、水星近日点前移和空间弯曲
产生这些现象的本质因素可能是：引力与电磁波间存在相互作用以及引力、电磁波的运动速度为有限等原因所引起的。这些观测结果与广义相对论的推论一般存在5～10%的误差，而观测的天体的运动速度远小于光速的3%，用（0.97～1.03）C代替C代入广义相对论计算式中计算所得值的变化率也在10%以内。因此，这些测量结果也不能排斥光速是可变的。
二、时间、尺规与运动的关系
狭义相对论根据光速不变原理和相对性原理推导出：时间和尺规与运动速度间存在相互关系，即运动速度越快，其时钟行走越慢、尺规越短。这一结论是否客观呢？笔者认为其结论存在严重逻辑问题。
简而言之，宇宙中其它星球相对于地球都存在一绝对值大于零的运动速度，按相对论推算，其它星球上的时钟都应比地球上的行走得慢些、尺规也短些；在其它星球上的智者也可以作类似的推算，也会得出同样的结论。这就出现了一个矛盾：每个星球上的推算者都认为自己所在的星球上的时钟（尺规）是宇宙中走得最快（长度最长）的。这显然不符合逻辑。
为进一步说明这一问题，再作一假想试验：有二架相同型号的高速飞机，各载一台精度相同的时钟和一把长度相等的尺规，在同一时刻、同一地点、以相同的速度朝相反的方向绕地球飞行若干圈后，同时回到起飞地点。按相对论的观点，在地面上的人会认为：两架飞机上的时钟所指示的时刻相同、尺规长度也相同，但比地球上同精度的时钟所指示的时刻慢些、尺规短些；在任一一架飞机上的人会认为：另一架飞机上的时钟所指示的时刻最慢、尺规最短，地面上的时钟、尺规次之，他上面的时钟所指示的时刻最快、尺规最长；在另一架飞机上的人会得出与此相同的结论。因此,时钟所指示的时刻、尺规长度间存在明显的相互矛盾。
三、不同惯性系中光波的运动速度及相关问题
当我们假设光速在与发光源相对静止的惯性系中的运动速度为C时，而在其它惯性系中测量时，其运动速度不再等于C。
为说明这一问题，我们作一假设测量光速试验。有两套运动速度和方向相同（即同在一个惯性系中）的测量装置，它们位于一光源的不同侧（即一个朝光源运动，另一个远离光源运动）。按照古典物理学和我们日常的理解，朝光源运动的装置测得的光速高，远离光源运动的装置测得的光速低。那么，为了使两个装置测量的光速相等，必须使远离光源的装置中的尺变短或时钟变慢；而朝光源运动的装置中的尺变长或时钟变快。
但与我们假设这两套装置在同一惯性系中，该惯性系中应该只有一种尺规长度或时钟速度。从另一方面讲，朝光源运动的测量装置，经过一段时间的运动后，会变为远离光源运动，我们总不能因为这种变化而要求其改变尺规长度和时钟行走速度吧。因此，唯一的选择是：让测得的光的速度不同。
另一方面，光或电磁波运动速度与频率（周期）、波长间存在如下关系：
V＝fλ………………………………（3）
式中V、f、λ分别为光或电磁波的运动速度、频率、波长。上式在任何惯性系中都是严格成立的。也就是说，在任何惯性系中测量任何运动状态的光或电磁波源发出的光或电磁波的这三个参量，它们都存在以上关系。根据天文观测，远离光源运动时会发生红移（f变小）；而朝光源运动时会发生蓝移（f变大）。那么，在上面的两测量光速的装置中，朝光源运动时测得的频率高、远离光源运动时测得的频率低。为保持速度V不变，则前者所测得的波长应变短、后者所测得的波长应变长。
若把光源所发出的光的频率f之倒数（即周期T）、波长λ当作光源所在惯性系中的时间、长度单位时，在上述的测量惯性系中所测得的周期T′、波长λ′就是该惯性系测量光源惯性系的单位时间、长度的量值。但如上所分析，所测得的量值与测量装置与光源间的相对位置有关，而并非为唯一的量值。
从上面的分析可以发现，要解决狭义相对论存在的逻辑矛盾，只有放弃光速不变原理（或称假设）。那么光的运动到底会遵循什么规律呢？笔者认为，光的运动规律最可能的情况是：在相对于发光体（严格地讲，是在相对于发光原子发光瞬间时的原子核）静止的惯性系中，光的运动速度恒定为C；而在其它惯性系中来测量时，光速就不再恒定为C了，而与测量装置与发光体之间的相对运动速度和运动方向有关。
这样设想，既不会破坏质能转化关系，也不需要寻找一个绝对静止的惯性系。同时，还可以很容易地解释为什么太阳表面不同点的光谱线红移量不同（见“参考文献”2的第57页倒1行），其原因是太阳是一个很大很大的气体球或称作等离子球体，其表面不同点的发光物质相对于地球的运动速度都是不同的，因此测得不同点上的光谱线红移量不同也就很正常了。
四、直接测量光（或电磁波）运动速度的设想
我们知道，银河系以外还存在着许多类似的星系，这些星系中也存在着脉冲星。本设想是欲测量某一特定的河外星系中的一个脉冲星所发出的电磁波的运动速度。这个脉冲星的空间位置应尽可能地位于太阳绕银河系中心运动的轨道平面上且尽可能地位于太阳所在位置的轨道切线上。
找到几个符合条件的脉冲星后，就可以在地球上的适当位置上，建立一个能直接测量脉冲星所发出的电磁波的运动速度的测量站。测量站最好由位于一条直线上的三个测量点组成。这样可利用位于中间测量点上发出标定信号来校核测量系统的计时精度。
如果设测量站S1与S2、S2与S3间的距离为1Km，脉冲星与太阳间的相对运动速度为V0（脉冲星远离太阳系运动时，V0取正值，否则取负值）；地球绕太阳运动的速度为V1；地球自转速度暂不考虑，则按照本文的观点计算测量点S1与S2或S2与S3间观测到同一脉冲的时间差的公式如下：
当地球远离脉冲星运动时：
ΔT12、远=ΔT23、远=1/（C-V0-V1）……………………（4）
当地球朝脉冲星运动时：
ΔT12、近=ΔT23、近=1/（C-V0+V1）……………………（5）
式中：ΔT12、远、ΔT23、远为地球远离脉冲星运动时，测量点S1与S2、S2与S3间测量的时差；ΔT12、近、ΔT23、近为地球朝脉冲星运动时，测量点S1与S2、S2与S3间测量的时差。
不同V0时的时差计算值（取V1=30Km/S） 表1
注：表中C为光速，其值等于300000Km/S；μS为时间单位“微秒”。
从表1中可以看出：当能够在地球表面的适当位置上建立这样一个测量站（三个测量点间的直线距离不小于2Km）且当地球位于上述两个特定位置上时，各测量点的计时总精度高于10的-10次方秒时，既使是脉冲星相对太阳的运动速度V0＝0，也可以利用这种测量站对河外脉冲星的电磁波运动速度的测量结果来验证或否定相对论关于光速不变的假设。
当用人工方法发射类似的电磁波脉冲，并测量其时差，则该时差应约为：
ΔT12、人工=ΔT23、人工=1／C≈3.33333（μS）…………………（6）
因此，用人工发射波与河外脉冲星发射波测量的时差比较的话，则既使是脉冲星相对于太阳的运动速度V0＝0，也只要求测量站的计时精度高于10的-10次方秒就足够了，若V0的绝对值大于0.25C的话，则计时精度高于10的-6次方秒就足够了。
实际上，还可以通过增大测量站间的直线距离的方式，降低对计时精度的要求。但按本人的了解，目前已有的计时精度完全能够达到要求。因此，该直接检验相对论的方法是完全能够具体实施的。
To楼主：在爱因斯坦看来，是广义相对论内在的简单性保证了它的“正确”性。从科学史上来看，精密的数理科学的进步模式确实有着这样的规律和特点：它们往往是运用了当时已有的最高深的数学知识而构建起来的一些精致的理论模型，它们的“正确”性很大程度上由它们内在的简单性和统一性所保证。虽然它们必然会给出可供检验的预言，譬如哥白尼曰心说预言了恒星周年视差，爱因斯坦广义相对论预言了光线弯曲，霍金的黑洞理论预言了霍金辐射，但不必等到这些预言被证实，那些理论就应该并可以被当做科学理论。 ：）补充：1.实验是把测量到的静止介子的衰变寿命，同实验测量到的高速运动介子的衰变寿命比较。发现运动介子的寿命比静止介子的寿命长了很多。洛伦兹变换的计算结果也和实验数据相同。2.在1974年到1975年间，福马伦特和什拉梅克利用甚长基线干涉仪，观测了太阳对三个射电源的偏折，最后得到太阳边缘处射电源的微波被偏折1.761〃±0.016〃。终于天文学家以误差小于1％的精度证实了广义相对论的预言，只不过观测的不是看得见的光线而是看不见的微波。 3.还有其它证实来让更多的人“相信”广义相对论是“正确”的，但这种证实很大程度上只是起到了“说服”的作用....Are you clear?再补充，哈哈：参看今年7月号的"Science&Via(新发现)"，美国科学家在10^-6的精度下承认了相对论的正确性(超出这个精度人家可不承认啊！)：-O
这要从何说起啊你怎么知道时间慢
爱因斯坦的相对论
论文背景不给无法给出准确的材料，以下是相对论的基本概念，精选一些，希望对你有用。【基本概念】相对论（Principle of relativity relativism[5relEtivizEm] relativity[7relE5tiviti] theory of relativity）相对论是关于时空和引力的基本理论，主要由爱因斯坦(Albert Einstein)创立，分为狭义相对论(特殊相对论)和广义相对论(一般相对论)。相对论的基本假设是相对性原理，即物理定律与参照系的选择无关。狭义相对论和广义相对论的区别是，前者讨论的是匀速直线运动的参照系（惯系参照系）之间的物理定律，后者则推广到具有加速度的参照系中（非惯性系），并在等效原理的假设下，广泛应用于引力场中。相对论和量子力学是现代物理学的两大基本支柱。奠定了经典物理学基础的经典力学，不适用于高速运动的物体和微观领域。相对论解决了高速运动问题；量子力学解决了微观亚原子条件下的问题。相对论颠覆了人类对宇宙和自然的“常识性”观念，提出了“时间和空间的相对性”、“四维时空”、“弯曲空间”等全新的概念。狭义相对论最著名的推论是质能公式，它可以用来计算核反应过程中所释放的能量，并导致了原子弹的诞生。而广义相对论所预言的引力透镜和黑洞，也相继被天文观测所证实。【提出过程】除了量子理论以外，1905年刚刚得到博士学位的爱因斯坦发表的一篇题为《论动体的电动力学》的文章引发了二十世纪物理学的另一场革命。文章研究的是物体的运动对光学现象的影响，这是当时经典物理学面对的另一个难题。爱因斯坦提出了两条基本原理作为讨论运动物体光学现象的基础。第一个叫做相对性原理。它是说：如果坐标系K'相对于坐标系K作匀速运动而没有转动，则相对于这两个坐标系所做的任何物理实验，都不可能区分哪个是坐标系K，哪个是坐标系K′。第二个原理叫光速不变原理，它是说光（在真空中）的速度c是恒定的，它不依赖于发光物体的运动速度。从表面上看，光速不变似乎与相对性原理冲突。因为按照经典力学速度的合成法则，对于K′和K这两个做相对匀速运动的坐标系，光速应该不一样。爱因斯坦认为，要承认这两个原理没有抵触，就必须重新分析时间与空间的物理概念。爱因斯坦发现，如果承认光速不变原理与相对性原理是相容的，那么这两条假设都必须摒弃。这时，对一个钟是同时发生的事件，对另一个钟不一定是同时的，同时性有了相对性。在两个有相对运动的坐标系中，测量两个特定点之间的距离得到的数值不再相等。距离也有了相对性。如果设K坐标系中一个事件可以用三个空间坐标x、 y、z和一个时间坐标t来确定，而K′坐标系中同一个事件由x′、y′、z′和t′来确定，则爱因斯坦发现，x′、y′、z′和t′可以通过一组方程由 x、y、z和t求出来。两个坐标系的相对运动速度和光速c是方程的唯一参数。这个方程最早是由洛仑兹得到的，所以称为洛仑兹变换。利用洛仑兹变换很容易证明，钟会因为运动而变慢，尺在运动时要比静止时短，速度的相加满足一个新的法则。相对性原理也被表达为一个明确的数学条件，即在洛仑兹变换下，带撇的空时变量x'、y'、z'、t'将代替空时变量x、y、z、t，而任何自然定律的表达式仍取与原来完全相同的形式。人们称之为普遍的自然定律对于洛仑兹变换是协变的。这一点在我们探索普遍的自然定律方面具有非常重要的作用。此外，在经典物理学中，时间是绝对的。它一直充当着不同于三个空间坐标的独立角色。爱因斯坦的相对论把时间与空间联系起来了。认为物理的现实世界是各个事件组成的，每个事件由四个数来描述。这四个数就是它的时空坐标t和x、y、z，它们构成一个四维的连续空间，通常称为闵可夫斯基四维空间。在相对论中，用四维方式来考察物理的现实世界是很自然的。狭义相对论导致的另一个重要的结果是关于质量和能量的关系。在爱因斯坦以前，物理学家一直认为质量和能量是截然不同的，它们是分别守恒的量。爱因斯坦发现，在相对论中质量与能量密不可分，两个守恒定律结合为一个定律。他给出了一个著名的质量-能量公式：E＝mc^2，其中c为光速。于是质量可以看作是它的能量的量度。计算表明，微小的质量蕴涵着巨大的能量。这个奇妙的公式为人类获取巨大的能量，制造原子弹和氢弹以及利用原子能发电等奠定了理论基础。对爱因斯坦引入的这些全新的概念，大部分物理学家，其中包括相对论变换关系的奠基人洛仑兹，都觉得难以接受。旧的思想方法的障碍，使这一新的物理理论直到一代人之后才为广大物理学家所熟悉，就连瑞典皇家科学院，1922年把诺贝尔奖金授予爱因斯坦时，也只是说“由于他对理论物理学的贡献，更由于他发现了光电效应的定律。”对于相对论只字未提。爱因斯坦于1915年进一步建立起了广义相对论。狭义相对性原理还仅限于两个相对做匀速运动的坐标系，而在广义相对论性原理中匀速运动这个限制被取消了。他引入了一个等效原理，认为我们不可能区分引力效应和非匀速运动，即非匀速运动和引力是等效的。他进而分析了光线在靠近一个行星附近穿过时会受到引力而弯折的现象，认为引力的概念本身完全不必要。可以认为行星的质量使它附近的空间变成弯曲，光线走的是最短程线。基于这些讨论，爱因斯坦导出了一组方程，它们可以确定由物质的存在而产生的弯曲空间几何。利用这个方程，爱因斯坦计算了水星近日点的位移量，与实验观测值完全一致，解决了一个长期解释不了的困难问题，这使爱因斯坦激动不已。他在写给埃伦菲斯特的信中这样写道：“……方程给出了近日点的正确数值，你可以想象我有多高兴！有好几天，我高兴得不知怎样才好。”1915年11月25日，爱因斯坦把题为“万有引力方程”的论文提交给了柏林的普鲁士科学院，完整地论述了广义相对论。在这篇文章中他不仅解释了天文观测中发现的水星轨道近日点移动之谜，而且还预言：星光经过太阳会发生偏折，偏折角度相当于牛顿理论所预言的数值的两倍。第一次世界大战延误了对这个数值的测定。1919年5月25日的日全食给人们提供了大战后的第一次观测机会。英国人爱丁顿奔赴非洲西海岸的普林西比岛，进行了这一观测。11月6日，汤姆逊在英国皇家学会和皇家天文学会联席会议上郑重宣布：得到证实的是爱因斯坦而不是牛顿所预言的结果。他称赞道“这是人类思想史上最伟大的成就之一。爱因斯坦发现的不是一个小岛，而是整整一个科学思想的新大陆。”泰晤士报以“科学上的革命”为题对这一重大新闻做了报道。消息传遍全世界，爱因斯坦成了举世瞩目的名人。广义相对论也被提高到神话般受人敬仰的宝座。从那时以来，人们对广义相对论的实验检验表现出越来越浓厚的兴趣。但由于太阳系内部引力场非常弱，引力效应本身就非常小，广义相对论的理论结果与牛顿引力理论的偏离很小，观测非常困难。七十年代以来，由于射电天文学的进展，观测的距离远远突破了太阳系，观测的精度随之大大提高。特别是1974年9月由麻省理工学院的泰勒和他的学生赫尔斯，用305米口径的大型射电望远镜进行观测时，发现了脉冲双星，它是一个中子星和它的伴星在引力作用下相互绕行，周期只有0.323天，它的表面的引力比太阳表面强十万倍，是地球上甚至太阳系内不可能获得的检验引力理论的实验室。经过长达十余年的观测，他们得到了与广义相对论的预言符合得非常好的结果。由于这一重大贡献，泰勒和赫尔斯获得了1993年诺贝尔物理奖。[编辑本段]【狭义理论】·狭义相对论的概念马赫和休谟的哲学对爱因斯坦影响很大。马赫认为时间和空间的量度与物质运动有关。时空的观念是通过经验形成的。绝对时空无论依据什么经验也不能把握。休谟更具体的说：空间和广延不是别的，而是按一定次序分布的可见的对象充满空间。而时间总是又能够变化的对象的可觉察的变化而发现的。1905年爱因斯坦指出，迈克尔逊和莫雷实验实际上说明关于“以太”的整个概念是多余的，光速是不变的。而牛顿的绝对时空观念是错误的。不存在绝对静止的参照物，时间测量也是随参照系不同而不同的。他用光速不变和相对性原理提出了洛仑兹变换。创立了狭义相对论。狭义相对论是建立在四维时空观上的一个理论，因此要弄清相对论的内容，要先对相对论的时空观有个大体了解。在数学上有各种多维空间，但目前为止，我们认识的物理世界只是四维，即三维空间加一维时间。现代微观物理学提到的高维空间是另一层意思，只有数学意义，在此不做讨论。四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的世界恰好是四维，至于高维真实空间，至少现在我们还无法感知。我在一个帖子上说过一个例子，一把尺子在三维空间里（不含时间）转动，其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种“此消彼长”的关系。四维时空不仅限于此，由质能关系知，质量和能量实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与运动状态相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的第四维分量，动量是描述物质运动的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，动量和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，电磁场方程组的四维形式等。值得一提的是，电磁场方程组的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，电场和磁场用一个统一的电磁场张量来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比牛顿力学要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。相对论中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。·狭义论原理物质在相互作用中作永恒的运动，没有不运动的物质，也没有无物质的运动，由于物质是在相互联系，相互作用中运动的，因此，必须在物质的相互关系中描述运动，而不可能孤立的描述运动。也就是说，运动必须有一个参考物，这个参考物就是参考系。伽利略曾经指出，运动的船与静止的船上的运动不可区分，也就是说，当你在封闭的船舱里，与外界完全隔绝，那么即使你拥有最发达的头脑，最先进的仪器，也无从感知你的船是匀速运动，还是静止。更无从感知速度的大小，因为没有参考。比如，我们不知道我们整个宇宙的整体运动状态，因为宇宙是封闭的。爱因斯坦将其引用，作为狭义相对论的第一个基本原理：狭义相对性原理。其内容是：惯性系之间完全等价，不可区分。著名的麦克尔逊·莫雷实验彻底否定了光的以太学说，得出了光与参考系无关的结论。也就是说，无论你站在地上，还是站在飞奔的火车上，测得的光速都是一样的。这就是狭义相对论的第二个基本原理：光速不变原理。由这两条基本原理可以直接推导出相对论的坐标变换式，速度变换式等所有的狭义相对论内容。比如速度变幻，与传统的法则相矛盾，但实践证明是正确的，比如一辆火车速度是10m/s，一个人在车上相对车的速度也是10m/s，地面上的人看到车上的人的速度不是20m/s，而是(20-10^(-15))m/s左右。在通常情况下，这种相对论效应完全可以忽略，但在接近光速时，这种效应明显增大，比如，火车速度是0.99倍光速，人的速度也是0.99倍光速，那么地面观测者的结论不是1.98倍光速，而是0.999949倍光速。车上的人看到后面的射来的光也没有变慢，对他来说也是光速。因此，从这个意义上说，光速是不可超越的，因为无论在那个参考系，光速都是不变的。速度变换已经被粒子物理学的无数实验证明，是无可挑剔的。正因为光的这一独特性质，因此被选为四维时空的唯一标尺。·狭义论效应根据狭义相对性原理，惯性系是完全等价的，因此，在同一个惯性系中，存在统一的时间，称为同时性，而相对论证明，在不同的惯性系中，却没有统一的同时性，也就是两个事件(时空点)在一个惯性系内同时，在另一个惯性系内就可能不同时，这就是同时的相对性，在惯性系中，同一物理过程的时间进程是完全相同的，如果用同一物理过程来度量时间，就可在整个惯性系中得到统一的时间。在今后的广义相对论中可以知道，非惯性系中，时空是不均匀的，也就是说，在同一非惯性系中，没有统一的时间，因此不能建立统一的同时性。相对论导出了不同惯性系之间时间进度的关系，发现运动的惯性系时间进度慢，这就是所谓的钟慢效应。可以通俗的理解为，运动的钟比静止的钟走得慢，而且，运动速度越快，钟走的越慢，接近光速时，钟就几乎停止了。尺子的长度就是在一惯性系中"同时"得到的两个端点的坐标值的差。由于"同时"的相对性，不同惯性系中测量的长度也不同。相对论证明，在尺子长度方向上运动的尺子比静止的尺子短，这就是所谓的尺缩效应，当速度接近光速时，尺子缩成一个点。由以上陈述可知，钟慢和尺缩的原理就是时间进度有相对性。也就是说，时间进度与参考系有关。这就从根本上否定了牛顿的绝对时空观，相对论认为，绝对时间是不存在的，然而时间仍是个客观量。比如在下期将讨论的双生子理想实验中，哥哥乘飞船回来后是15岁，弟弟可能已经是45岁了，说明时间是相对的，但哥哥的确是活了15年，弟弟也的确认为自己活了45年，这是与参考系无关的，时间又是"绝对的"。这说明，不论物体运动状态如何，它本身所经历的时间是一个客观量，是绝对的，这称为固有时。也就是说，无论你以什么形式运动，你都认为你喝咖啡的速度很正常，你的生活规律都没有被打乱，但别人可能看到你喝咖啡用了100年，而从放下杯子到寿终正寝只用了一秒钟。爱因斯坦只用了几个星期就建立起了狭义相对论，然而为解决这两个困难，建立起广义相对论却用了整整十年时间。为解决第一个问题，爱因斯坦干脆取消了惯性系在理论中的特殊地位，把相对性原理推广到非惯性系。因此第一个问题转化为非惯性系的时空结构问题。在非惯性系中遇到的第一只拦路虎就是惯性力。在深入研究了惯性力后，提出了著名的等性原理，发现参考系问题有可能和引力问题一并解决。几经曲折，爱因斯坦终于建立了完整的广义相对论。广义相对论让所有物理学家大吃一惊，引力远比想象中的复杂的多。至今为止爱因斯坦的场方程也只得到了为数不多的几个确定解。它那优美的数学形式至今令物理学家们叹为观止。就在广义相对论取得巨大成就的同时，由哥本哈根学派创立并发展的量子力学也取得了重大突破。然而物理学家们很快发现，两大理论并不相容，至少有一个需要修改。于是引发了那场著名的论战：爱因斯坦VS哥本哈根学派。直到现在争论还没有停止，只是越来越多的物理学家更倾向量子理论。爱因斯坦为解决这一问题耗费了后半生三十年光阴却一无所获。不过他的工作为物理学家们指明了方向：建立包含四种作用力的超统一理论。目前学术界公认的最有希望的候选者是超弦理论与超膜理论。[编辑本段]【佯谬问题】·时钟双生子佯谬相对论诞生后，曾经有一个令人极感兴趣的疑难问题---双生子佯谬。一对双生子A和B，A在地球上，B乘火箭去做星际旅行，经过漫长岁月返回地球。爱因斯坦由相对论断言，二人经历的时间不同，重逢时B将比A年轻。许多人有疑问，认为A看B在运动，B看A也在运动，为什么不能是A比B年轻呢?由于地球可近似为惯性系，B要经历加速与减速过程，是变加速运动参考系，真正讨论起来非常复杂，因此这个爱因斯坦早已讨论清楚的问题被许多人误认为相对论是自相矛盾的理论。如果用时空图和世界线的概念讨论此问题就简便多了，只是要用到许多数学知识和公式。在此只是用语言来描述一种最简单的情形。不过只用语言无法更详细说明细节，有兴趣的请参考一些相对论书籍。我们的结论是，无论在那个参考系中，B都比A年轻。为使问题简化，只讨论这种情形，火箭经过极短时间加速到亚光速，飞行一段时间后，用极短时间掉头，又飞行一段时间，用极短时间减速与地球相遇。这样处理的目的是略去加速和减速造成的影响。在地球参考系中很好讨论，火箭始终是动钟，重逢时B比A年轻。在火箭参考系内，地球在匀速过程中是动钟，时间进程比火箭内慢，但最关键的地方是火箭掉头的过程。在掉头过程中，地球由火箭后方很远的地方经过极短的时间划过半个圆周，到达火箭的前方很远的地方。这是一个"超光速"过程。只是这种超光速与相对论并不矛盾，这种"超光速"并不能传递任何信息，不是真正意义上的超光速。如果没有这个掉头过程，火箭与地球就不能相遇，由于不同的参考系没有统一的时间，因此无法比较他们的年龄，只有在他们相遇时才可以比较。火箭掉头后，B不能直接接受A的信息，因为信息传递需要时间。B看到的实际过程是在掉头过程中，地球的时间进度猛地加快了。在B看来，A先是比B年轻，接着在掉头时迅速衰老，返航时，A又比自己衰老的慢了。重逢时，自己仍比A年轻。也就是说，相对论不存在逻辑上的矛盾。[编辑本段]【广义理论】·广义相对论的概念相对论问世，人们看到的结论就是：四维弯曲时空，有限无边宇宙，引力波，引力透镜，大爆炸宇宙学说，以及二十一世纪的主旋律--黑洞等等。这一切来的都太突然，让人们觉得相对论神秘莫测，因此在相对论问世头几年，一些人扬言"全世界只有十二个人懂相对论"。甚至有人说"全世界只有两个半人懂相对论"。更有甚者将相对论与"通灵术"，"招魂术"之类相提并论。其实相对论并不神秘，它是最脚踏实地的理论，是经历了千百次实践检验的真理，更不是高不可攀的。相对论应用的几何学并不是普通的欧几里得几何，而是黎曼几何。相信很多人都知道非欧几何，它分为罗氏几何与黎氏几何两种。黎曼从更高的角度统一了三种几何，称为黎曼几何。在非欧几何里，有很多奇怪的结论。三角形内角和不是180度，圆周率也不是3.14等等。因此在刚出台时，倍受嘲讽，被认为是最无用的理论。直到在球面几何中发现了它的应用才受到重视。空间如果不存在物质，时空是平直的，用欧氏几何就足够了。比如在狭义相对论中应用的，就是四维伪欧几里得空间。加一个伪字是因为时间坐标前面还有个虚数单位i。当空间存在物质时，物质与时空相互作用，使时空发生了弯曲，这是就要用非欧几何。相对论预言了引力波的存在，发现了引力场与引力波都是以光速传播的，否定了万有引力定律的超距作用。当光线由恒星发出，遇到大质量天体，光线会重新汇聚，也就是说，我们可以观测到被天体挡住的恒星。一般情况下，看到的是个环，被称为爱因斯坦环。爱因斯坦将场方程应用到宇宙时，发现宇宙不是稳定的，它要么膨胀要么收缩。当时宇宙学认为，宇宙是无限的，静止的，恒星也是无限的。于是他不惜修改场方程，加入了一个宇宙项，得到一个稳定解，提出有限无边宇宙模型。不久哈勃发现著名的哈勃定律，提出了宇宙膨胀学说。爱因斯坦为此后悔不已，放弃了宇宙项，称这是他一生最大的错误。在以后的研究中，物理学家们惊奇的发现，宇宙何止是在膨胀，简直是在爆炸。极早期的宇宙分布在极小的尺度内，宇宙学家们需要研究粒子物理的内容来提出更全面的宇宙演化模型，而粒子物理学家需要宇宙学家们的观测结果和理论来丰富和发展粒子物理。这样，物理学中研究最大和最小的两个目前最活跃的分支：粒子物理学和宇宙学竟这样相互结合起来。就像高中物理序言中说的那样，如同一头怪蟒咬住了自己的尾巴。值得一提的是，虽然爱因斯坦的静态宇宙被抛弃了，但它的有限无边宇宙模型却是宇宙未来三种可能的命运之一，而且是最有希望的。近年来宇宙项又被重新重视起来了。黑洞问题将在今后的文章中讨论。黑洞与大爆炸虽然是相对论的预言，它们的内容却已经超出了相对论的限制，与量子力学，热力学结合的相当紧密。今后的理论有希望在这里找到突破口。·广义论公式根据广义相对论中“宇宙中一切物质的运动都可以用曲率来描述，引力场实际上就是一个弯曲的时空 ”的思想，爱因斯坦给出了著名的引力场方程（Einstein's field equation）： 其中 G 为牛顿万有引力常数，这被称为爱因斯坦引力场方程，也叫爱因斯坦场方程。该方程是一个以时空为自变量、以度规为因变量的带有椭圆型约束的二阶双曲型偏微分方程。它以复杂而美妙著称，但并不完美，计算时只能得到近似解。最终人们得到了真正球面对称的准确解——史瓦兹解。 加入宇宙学常数后的场方程为： ·广义论原理由于惯性系无法定义，爱因斯坦将相对性原理推广到非惯性系，提出了广义相对论的第一个原理：广义相对性原理。其内容是，所有参考系在描述自然定律时都是等效的。这与狭义相对性原理有很大区别。在不同参考系中，一切物理定律完全等价，没有任何描述上的区别。但在一切参考系中，这是不可能的，只能说不同参考系可以同样有效的描述自然律。这就需要我们寻找一种更好的描述方法来适应这种要求。通过狭义相对论，很容易证明旋转圆盘的圆周率大于3.14。因此，普通参考系应该用黎曼几何来描述。第二个原理是光速不变原理：光速在任意参考系内都是不变的。它等效于在四维时空中光的时空点是不动的。当时空是平直的，在三维空间中光以光速直线运动，当时空弯曲时，在三维空间中光沿着弯曲的空间运动。可以说引力可使光线偏折，但不可加速光子。第三个原理是最著名的等效原理。质量有两种，惯性质量是用来度量物体惯性大小的，起初由牛顿第二定律定义。引力质量度量物体引力荷的大小，起初由牛顿的万有引力定律定义。它们是互不相干的两个定律。惯性质量不等于电荷，甚至目前为止没有任何关系。那么惯性质量与引力质量(引力荷)在牛顿力学中不应该有任何关系。然而通过当代最精密的试验也无法发现它们之间的区别，惯性质量与引力质量严格成比例(选择适当系数可使它们严格相等)。广义相对论将惯性质量与引力质量完全相等作为等效原理的内容。惯性质量联系着惯性力，引力质量与引力相联系。这样，非惯性系与引力之间也建立了联系。那么在引力场中的任意一点都可以引入一个很小的自由降落参考系。由于惯性质量与引力质量相等，在此参考系内既不受惯性力也不受引力，可以使用狭义相对论的一切理论。初始条件相同时，等质量不等电荷的质点在同一电场中有不同的轨道，但是所有质点在同一引力场中只有唯一的轨道。等效原理使爱因斯坦认识到，引力场很可能不是时空中的外来场，而是一种几何场，是时空本身的一种性质。由于物质的存在，原本平直的时空变成了弯曲的黎曼时空。在广义相对论建立之初，曾有第四条原理，惯性定律：不受力(除去引力，因为引力不是真正的力)的物体做惯性运动。在黎曼时空中，就是沿着测地线运动。测地线是直线的推广，是两点间最短(或最长)的线，是唯一的。比如，球面的测地线是过球心的平面与球面截得的大圆的弧。但广义相对论的场方程建立后，这一定律可由场方程导出，于是惯性定律变成了惯性定理。值得一提的是，伽利略曾认为匀速圆周运动才是惯性运动，匀速直线运动总会闭合为一个圆。这样提出是为了解释行星运动。他自然被牛顿力学批的体无完肤，然而相对论又将它复活了，行星做的的确是惯性运动，只是不是标准的匀速。
狭义《论运动物体的电动力学》广义《引力的场方程》《广义相对论的基础》作为爱因斯坦终生事业的标志是他的相对论 。他在1905年发表的题为《论动体的电动力学》的论文中，完整地提出了狭义相对论，在很大程度上解决了19世纪末出现的经典物理学的危机，推动了整个物理学理论的革命。19世纪末是物理学的变革时期，新的实验结果冲击着伽利略、I.牛顿以来建立的经典物理学体系。以H.A.洛伦兹为代表的老一代理论物理学家力图在原有的理论框架上解决旧理论与新事物之间的矛盾。爱因斯坦则认为出路在于对整个理论基础进行根本性的变革。他根据惯性参考系的相对性和光速的不变性这两个具有普遍意义的概括，改造了经典物理学中的时间、空间及运动等基本概念，否定了绝对静止空间的存在 ，否定了同时概念的绝对性。在这一体系中，运动的尺子要缩短，运动的时钟要变慢。狭义相对论最出色的成就之一是揭示了能量和质量之间的联系，质量(m)和能量(E)的相当性：E＝mc2，是作为相对论的一个推论。由此可以解释放射性元素（如镭）所以能放出大量能量的原因。质能相当性是原子物理学和粒子物理学的理论基础，满意地解释了长期存在的恒星能源的疑难问题。狭义相对论已成为后来解释高能天体物理现象的一种基本的理论工具。 狭义相对论建立后，爱因斯坦力图把相对性原理的适用范围扩大到非惯性系。他从伽利略发现的引力场中一切物体都具有同一加速度（即惯性质量同引力质量相等）的实验事实，于1907年提出了等效原理：“引力场同参照系的相当的加速度在物理上完全等价。”并且由此推论：在引力场中 ，时钟要走快，光波波长要变化，光线要弯曲。经过多年的努力，终于在1915年建立了本质上与牛顿引力理论完全不同的引力理论——广义相对论。根据广义相对论，爱因斯坦推算出水星近日点反常进动，同观测结果完全一致，解决了60多年来天文学一大难题。同时，他推断由遥远的恒星所发的光，在经过太阳附近会弯曲 （ 见光线引力偏折 ） 。这一预言于1919 年由A.S.爱丁通过日蚀的观测而得到证实 。1916 年 ，他预言引力波的存在。后人通过对1974年发现的射电脉冲双星PSR1913＋16的周期性变化进行了四年的连续观测 ，1979年宣布间接证实了引力波的存在，对广义相对论又是一个有力的证明。广义相对论建立后，爱因斯坦试图把广义相对论再加以推广，使它不仅包括引力场，也包括电磁场，就是说要寻求一种统一场理论，用场的概念来解释物质结构和量子现象 。由于这是当时没有条件解决的难题，他工作了25年之久，至逝世前仍未完成。70年代和80年代一系列实验有力地支持电弱统一理论，统一场论的思想以新的形式又开始活跃起来。社会进步事业 爱因斯坦在科学思想上的贡献 ，历史上只有N.哥白尼、I.牛顿和C.R.达尔文可以与之媲美。可是爱因斯坦并不把自己的注意力限于自然科学领域，以极大的热忱关心社会，关心政治。在第一次世界大战期间，他投入公开的和地下的反战活动。1933年纳粹攫取德国政权后，爱因斯坦是科学界首要的受迫害对象，幸而当时他在美国讲学 ，未遭毒手。1939年获悉铀核裂变及其链式反应的发现，在匈牙利物理学家L.西拉德的推动下，上书罗斯福总统，建议研制原子弹，以防德国抢先。于是罗斯福决心制造原子弹，于1945年在新墨西哥州试验成功。第二次世界大战结束前夕 ，美国在日本广岛和长崎上空投掷原子弹，爱因斯坦对此强烈不满。战后，为开展反对核战争的和平运动和反对美国国内法西斯危险，进行了不懈的斗争。爱因斯坦对当时中国劳动人民的苦难寄予深切同情。九一八事变后，他一再向各国呼吁，用联合的经济抵制的办法制止日本对华军事侵略。1936年沈钧儒等“七君子”因主张抗日被捕，他热情参与了正义的营救和声援。
论动体的电动力学爱因斯坦根据范岱年、赵中立、许良英编译《爱因斯坦文集》编辑大家知道，麦克斯韦电动力学——象现在通常为人们所理解的那样——应用到运动的物体上时，就要引起一些不对称，而这种不对称似乎不是现象所固有的。比如设想一个磁体同一个导体之间的电动力的相互作用。在这里，可观察到的现象只同导休和磁体的相对运动有关，可是按照通常的看法，这两个物体之中，究竟是这个在运动，还是那个在运动，却是截然不同的两回事。如果是磁体在运动，导体静止着，那么在磁体附近就会出现一个具有一定能量的电场，它在导体各部分所在的地方产生一股电流。但是如果磁体是静止的，而导体在运动，那么磁体附近就没有电场，可是在导体中却有一电动势，这种电动势本身虽然并不相当于能量，但是它——假定这里所考虑的两种情况中的相对运动是相等的——却会引起电流，这种电流的大小和路线都同前一情况中由电力所产生的一样。堵如此类的例子，以及企图证实地球相对于“光煤质”运动的实验的失败，引起了这样一种猜想：绝对静止这概念，不仅在力学中，而且在电动力学中也不符合现象的特性，倒是应当认为，凡是对力学方程适用的一切坐标系，对于上述电动力学和光学的定律也一样适用，对于第一级微量来说，这是已经证明了的。我们要把这个猜想（它的内容以后就称之为“相对性原理”）提升为公设，并且还要引进另一条在表面上看来同它不相容的公设：光在空虚空间里总是以一确定的速度 C 传播着，这速度同发射体的运动状态无关。由这两条公设，根据静体的麦克斯韦理论，就足以得到一个简单而又不自相矛盾的动体电动力学。“光以太”的引用将被证明是多余的，因为按照这里所要阐明的见解，既不需要引进一个共有特殊性质的“绝对静止的空间”，也不需要给发生电磁过程的空虚实间中的每个点规定一个速度矢量。这里所要闸明的理论——象其他各种电动力学一样——是以刚体的运动学为根据的，因为任何这种理论所讲的，都是关于刚体（坐标系）、时钟和电磁过程之间的关系。对这种情况考虑不足，就是动体电动力学目前所必须克服的那些困难的根源。一 运动学部分§1、同时性的定义设有一个牛顿力学方程在其中有效的坐标系。为了使我们的陈述比较严谨，并且便于将这坐标系同以后要引进来的别的坐标系在字面上加以区别，我们叫它“静系”。如果一个质点相对于这个坐标系是静止的，那么它相对于后者的位置就能够用刚性的量杆按照欧儿里得几何的方法来定出，并且能用笛卡儿坐标来表示。如果我们要描述一个质点的运动，我们就以时间的函数来给出它的坐标值。现在我们必须记住，这样的数学描述，只有在我们十分清楚地懂得“时间”在这里指的是什么之后才有物理意义。我们应当考虑到：凡是时间在里面起作用的我们的一切判断，总是关于同时的事件的判断。比如我说，“那列火车7点钟到达这里”，这大概是说：“我的表的短针指到 7 同火车的到达是同时的事件。”也许有人认为，用“我的表的短针的位置”来代替“时间”，也许就有可能克服由于定义“时间”而带来的一切困难。事实上，如果问题只是在于为这只表所在的地点来定义一种时间，那么这样一种定义就已经足够了；但是，如果问题是要把发生在不同地点的一系列事件在时间上联系起来，或者说——其结果依然一样——要定出那些在远离这只表的地点所发生的事件的时问，那么这徉的定义就不够 了。当然，我们对于用如下的办法来测定事件的时间也许会成到满意，那就是让观察者同表一起处于坐标的原点上，而当每一个表明事件发生的光信号通过空虚空间到达观察者时，他就把当时的时针位置同光到达的时间对应起来。但是这种对应关系有一个缺点，正如我们从经验中所已知道的那样，它同这个带有表的观察者所在的位置有关。通过下面的考虑，我们得到一种此较切合实际得多的测定法。如果在空间的A点放一只钟，那么对于贴近 A 处的事件的时间，A处的一个观察者能够由找出同这些事件同时出现的时针位置来加以测定，如果．又在空间的B点放一只钟——我们还要加一句，“这是一只同放在 A 处的那只完全一样的钟。” 那么，通过在 B 处的观察者，也能够求出贴近 B 处的事件的时间。但要是没有进一步的规定，就不可能把 A 处的事件同 B 处的事件在时间上进行比较；到此为止，我们只定义了“ A 时间”和“ B 时间”，但是并没有定义对于 A 和 B 是公共的“时间”。只有当我们通过定义，把光从 A 到 B 所需要的“时间”，规定为等于它从 B 到 A 所需要的“时间”，我们才能够定义 A 和 B 的公共“时间”。设在“A 时间”tA ，从 A 发出一道光线射向 B ，它在“ B 时间”, tB 。又从 B 被反射向 A ，而在“A时间”t`A回到A处。如果tB-tA=t’A-t’B那么这两只钟按照定义是同步的。我们假定，这个同步性的定义是可以没有矛盾的，并且对于无论多少个点也都适用，于是下面两个关系是普遍有效的：1 ．如果在 B 处的钟同在 A 处的钟同步，那么在 A 处的钟也就同B处的钟同步。2 ．如果在 A 处的钟既同 B 处的钟，又同 C 处的钟同步的，那么， B 处同 C 处的两只钟也是相互同步的。这样，我们借助于某些（假想的）物理经验，对于静止在不同地方的各只钟，规定了什么叫做它们是同步的，从而显然也就获得了“同时”和“时间”的定义。一个事件的“时间”，就是在这事件发生地点静止的一只钟同该事件同时的一种指示，而这只钟是同某一只特定的静止的钟同步的，而且对于一切的时间测定，也都是同这只特定的钟同步的。根据经验，我们还把下列量值2|AB|/(t’A-tA)=c当作一个普适常数（光在空虚空间中的速度）。要点是，我们用静止在静止坐标系中的钟来定义时间，由于它从属于静止的坐标系，我们把这样定义的时间叫做“静系时间”。§2 关于长度和附间的相对性下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义，如下。1 ．物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竞是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。2 ．任何光线在“静止的”坐标系中都是以确定的速度 c运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。由此，得光速=光路的路程/时间间隔这里的“时间间隔”，是依照§1中所定义的意义来理解的。设有一静止的刚性杆；用一根也是静止的量杆量得它的长度是l．我们现在设想这杆的轴是放在静止坐标系的 X 轴上，然后使这根杆沿着X轴向 x 增加的方向作匀速的平行移动（速度是 v ）。我们现在来考查这根运动着的杆的长度，并且设想它的长度是由下面两种操作来确定的：a ）观察者同前面所给的量杆以及那根要量度的杆一道运动，并且直接用量杆同杆相叠合来量出杆的长度，正象要量的杆、观察者和量杆都处于静止时一样。b ）观察者借助于一些安置在静系中的、并且根据§1作同步运行的静止的钟，在某一特定时刻 t ，求出那根要量的杆的始末两端处于静系中的哪两个点上。用那根已经使用过的在这种情况下是静止的量杆所量得的这两点之间的距离，也是一种长度，我们可以称它为“杆的长度”。由操作 a ）求得的长度，我们可称之为“动系中杆的长度”。根据相对性原理，它必定等于静止杆的长度 l 。由操作 b ）求得的长度，我们可称之为“静系中（运动着的）杆的长度”。这种长度我们要根据我们的两条原理来加以确定，并且将会发现，它是不同于 l的。通常所用的运动学心照不宣地假定了：用上面这两种操作所测得的长度彼此是完全相等的，或者换句话说，一个运动着的刚体，于时期 t ，在几何学关系上完全可以用静止在一定位置上的同一物体来代替。此外，我们设想，在杆的两端（A和B)，都放着一只同静系的钟同步了的钟，也就是说，这些钟在任何瞬间所报的时刻，都同它们所在地方的“静系时间”相一致；因此，这些钟也是“在静系中同步的”。我们进一步设想，在每一只钟那里都有一位运动着的观察者同它在一起，而且他们把§1中确立起来的关于两只钟同步运行的判据应用到这两只钟上。设有一道光线在时 间tA从 A 处发出，在时间tB于 B 处被反射回，并在时间t`A返回到 A 处。考虑到光速不变原理，我们得到：tB-tA=rAB/(c-v) 和 t’A-tB=rAB/(c+v)此处 rAB表示运动着的杆的长度——在静系中量得的。因此，同动杆一起运动着的观察者会发现这两只钟不是同不进行的，可是处在静系中的观察者却会宣称这两只钟是同步的。由此可见，我们不能给予同时性这概念以任何绝对的意义；两个事件，从一个坐标系看来是同时的，而从另一个相对于这个坐标系运动着的坐标系看来，它们就不能再被认为是同时的事件了。
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不可以乱标，毕业论文是你四年学习的成果，如果对待这个都抱着敷衍的态度，那么老师对你的态度可就不敷衍了，建议认真对待！
不可以。因为参考文献乱标会影响正常毕业，而且很难通过，所以不可以乱标。
需要一一对应。
关于文后参考文献表的编写，若采用顺序编码制时，在文后参考文献表中，各条文献按在论文中的文献序号顺序排列，项目应完整，内容应准确，且文后参考文献表中的序号与正文中要一一对应。
不过参考文献引用的话不一定要一样。
在写论文的时候，都会有参考文献这一个必填的栏目，而这个都是我们整篇文章的来源和借鉴之处，所以是不可缺少的一个部分，而这个参考的文献只要是和原来的意思是差不多的就可以，不一定要一样，不脱离参考文献的主题就是可以的了。
参考文献的作用
参考文献虽然是出现在一小块，但是它的作用可能不仅仅是这一些，这些资料可能为学生提供了思路，可能为学生提供了素材，总而言之是必不可少的一个项目。参考文献在论文中是一个不可忽视的组成部分，如果这个文献被引用的次数很多，就恰恰说明了这个文献越好。
由光速不变原理论证爱因斯坦狭义相对论中的特殊洛仑兹变换——对爱因斯坦论证的探讨 【刊名】 长春工业大学学报(自然科学版), 编辑部邮箱 1982年 00期 【作者】 房思廷 【中英文摘要】 我们于一九八一年十二月收到这篇只用光速不变原理来直接论证《洛仓兹变换》的文章.在组织审议中发现《ThePhys,Teach,》Vol20(1982)No1,P42发表的文章也有类似的论证,应该说双方都是独立的见解.文中提出的论据,目前尚有争论,本着百家争鸣的方针,予以发表,希望展开讨论. 以上全部为文献，pdf格式 发电子邮件到索取。 请注明“爱因斯坦相对论”资料索取 希望对你有用。
爱因斯坦的相对论
经典物理中的相对性原理--狭义相对论浅说(原创)初中物理中讲物体的运动状态要取决于参照物，高中以后叫他参考系。那么现在让我们来推敲一下，在一个光子上做一个坐标系K，并且始终跟踪着光子，那么VK=c=3×10八次方m/s.在一个人身上再做另外一个坐标系K′，则Vk=V，让K′与K同样直线运动，那么，K相对于K′的相对速度即为W=w-v=c-v;那么K的相对速度就小于c了，换言之，这个光量子相对于人而言的速度小于普适常量c，这可是经典力学所绝不能容忍的，然而这一切也都将被用狭义相对性原理来解释清楚。在忽略引力场的情况下，下属假定可以成立，假定在一条铁轨上，在相距非常远的A、B两地同时发生了闪电，那么在A、B地两地中点M的观测者是否能够证实这两场闪电是同时发生的吗??答案是肯定的，他只需在自己的面前摆两面互相垂直的镜子就行了，两道闪电的光会通过平面镜同时设入他的眼睛，然而在一列高速行驶(V火车=0.6c)的列车上时上述实验还能进行吗??当然不能，因为那时你将看到两道闪电的光不同时射入你的眼睛，为什么在同一事实上会由于观测者的角度不同而产生如此大的偏差呢??事实上，我们仅仅是以自己的时间为这一事件的量尺的，所以从经典力学中我们学来的一个观点我们必须加以摒弃，即绝对的时空观，如果我们认为时间同样是相对的而非想经典力学中那样把时间提到了一个特殊的地位，那么一切问题就都迎刃而解了，我们需要把时间引入我们的坐标系中，两个三维的刚体中K于K′是重合的，那么我们便可以根据洛仑兹变换的最终方程--11a方程:x²+y²+z²-c²t²=x′²+y′²+z′²-c²t′²;达成了x的守恒，取而代之的是t与t′的不同不同。这样一来经典物理中的漏洞便被简单地弥合了。
我记得是六篇,具体的就不记得了。