五、相对论与统一理论探索
爱因斯坦在其广义相对论圆满完成之后,花了三、四十年光阴探索统一场论,试图把相对论性电磁场理论和相对论性引力场理论综合起来,作为相对论体系的第三层次。爱氏对时空度规作了种种数学处理,以寻求统一表示电磁场和引力场的总场的时空度规;但无论他如何绞尽脑汁,终究未找到成功的统一模型。对此,这位20世纪最伟大的科学大师感慨不已,他告诉朋友:“我完成不了这项工作了;它将被遗忘,但是将来会被重新发现”。经过长期的努力,他还深切地体会到,倘若单纯凭借时空度规去从事统一场论探索,则难就此业。相对论的第一、第二层次都着重于展现时空的对称性质以及对时空度规之对称形式的讨论;广义相对论赋予时空以动力学机制,使狭义相对论所揭示的时空之运动学意义上的对称性升华为几何动力学对称性,故后人还将广义相对论称为几何动力学。
果然如爱因斯坦所预料的:在他逝世之后,统一理论被人们重新发现,迄今已取得了可观的成就;不仅是电磁作用和引力作用,人们还力图把后来发现的、在微观物质层面上才呈现的强作用和弱作用都予以统一描述。实际上,爱氏的相对论和统一场论探索,对于后人的统一工作有诸多直接的和间接的影响。首先,他对统一场论的执著追求和艰苦努力,为理论物理的进一步发展指明了十分可贵的研究方向,由以强调了统一性观念理应作为现代物理理论研究的一个指导思想;并且,他关于不必局限于时空度规的切身体会亦为后人的统一工作提供了宝贵的借鉴。
回顾物理学发展历史,正是经历了一次又一次的理论综合和形式统一。牛顿力学把天体运动和地面物体的机械运动统一地描述;麦克斯韦理论把电场和磁场的运动定律统一于麦氏电磁场方程组;狭义相对论将电磁场的电动力学和质点动力学综合起来;广义相对论的引力场方程对于物质及其引力场的能量-动量与四维弯曲时空的统一性给出简练的表述;量子场论以量子化场的形式统一描述实物粒子和辐射场的运动变化,反映一切微观物质系统共有的同一性质——波粒二重性。当然,在相对论里,这统一性观念更为突出;其实,此观念是爱因斯坦科学思想的主旨。
显而易见,时空对称性以及时空几何的动力学对称性便是相对论里统一性观念的主要表现。再则,与四维时空统一体相仿佛,另外的种种四维张量(洛仑兹张量或广义张量)把处于对称地位的不同物理量结合一体。例如在狭义相对论里,能量和动量抑或电场强度和磁感应强度等,分别结合成同一个洛仑兹矢量抑或二阶洛仑兹张量等。这样的表示方式在相对论量子力学、量子场论以及爱氏之后的量子统一理论中,都是照样沿用的;这就是上一节所说的相对性原理向量子理论的渗透,亦可算得相对论对它们的直接影响。诚然,建立量子统一理论的核心方程也须使其具备时空变换不变性。
至于间接影响,主要源自于广义相对论所揭示的时空几何之动力学对称性。各种物质系统的运动规律,除了表现出外观的时空对称性外,还禀有各种不同的内在动力学对称性。若引入相应的内禀空间,则动力学对称性就表现为这抽象的内禀空间里特定的变换不变性,此亦就是具有动力学意义的几何对称性;内禀空间的几何形式不同,所反映的动力学对称性也不同。例如同位旋是一种内禀量子数,几种同类的强子——比如核子有两种:质子和中子——的同位旋相同,但在同位旋空间里沿某一方向的分量不同;在强作用过程中不同强子相互转化,但总的同位旋却守恒。于是,同位旋空间的转动不变性、即此内禀空间的几何对称性,就代表同位旋守恒这一条强作用的动力学定律以至相关的强子转化的动力学现象。
在探索量子化作用场的内禀性质时引入了一种重要的几何对称性——规范变换不变性,那末作用场就是具有此不变性的规范场。数学物理学家韦尔首先将电磁场当作规范场(1918~1919年)。规范即指量度,是一个几何概念。韦尔设想,一根直尺在弯曲空间里沿闭合回路平行移动一圈,回到出发点时不仅方向变了,而且长度也会改变。对此,爱因斯坦立即提出异议:尺的长度改变了,意味着量度不可能标准化,这样就不可能有物理定律了。爱氏毕竟深谙几何动力学对称性的物理意义,他的异议颇有启发性;十年以后,韦尔等人便将规范改为相位。就电磁场而言,规范变换即指波函数乘上一个相位因子:
乃时空变量的函数,故而此变换是局域性的。作此修改后,规范变换实为相位变换,但“规范”一词却约定俗成地保留了下来。韦尔相信这样的规范变换不变性保证了电荷守恒这一反映电磁场动力学对称性的基本定律成立。杨振宁对规范场理论发展的贡献不小,他肯定爱因斯坦的几何动力学对称性思想对其规范场研究启迪至深。1954年,他与米尔斯将规范变换不变性概念推广用于同位旋守恒,并解决了同位旋变换的局域性问题;后来还由以推断,各种作用场与电磁场一样,都可当作局域规范场,都禀有局域规范变换不变性。只是场不同,规范变换的形式也不同;相应地,内禀空间的几何形式亦相异。基于规范变换不变性这一新的几何动力学对称性,并采用抽象的内禀空间,对各种作用场的统一工作才可能成功。规范变换不变性可谓时空变换不变性的形式推广,何况后者还是最基本的对称性。但是恰如爱因斯坦晚年所说的:“度规场和电磁场这两个概念不足以解释量子理论方面的事实”,各种量子化作用场具有更深邃得多的动力学蕴含,故而单靠时空度规是不够的;只有在对于规范变换不变性这一条新的几何对称原理确认之后,爱氏的统一愿望才能逐步实现。
理论物理学家们还认识到,近代数学里的对称性群理论是探讨物质系统之时空对称性和内禀动力学对称性的良好工具,尤其对于统一理论探索甚为有效。洛仑兹变换不变性以洛仑兹群——一种对称性李群——表示;杨振宁等人明白,电磁场和强作用场、弱作用场的不同形式的规范变换不变性亦均可用不同形式的对称性李群表示。再者,李群的对称性越高,所表示的动力学对称性亦越丰富,得以统一描述的作用场系统也越宽阔;并且,若将分别描述几个系统之对称性的几个李群作其直积群、或再由此直积群扩充而得到更大的群,就可用来统一描述这几个系统。循此途径,在1960年代末叶建成了弱作用和电磁作用的统一理论;继而在70年代又建立了弱-电作用和强作用的“大统一”理论。普遍承认,描述强作用的量子色动力学和弱-电统一理论是卓异的量子规范场理论,在探索统一理论征途上是两项出色的建树。
1911年爱因斯坦(后排右二)在布鲁塞尔的一次科学家聚会上,前排右二为居里夫人
爱因斯坦还认为,真实而相当精确的运动定律必然是非线性的,而特殊的非线性形式倒可能是物质系统内禀的特定对称性的正确反映;对此,他在建立其引力场方程时深有感悟。对该非线性方程推导时,考虑了引力场的自作用、考虑了引力场本身也具有能量-动量;这在强场场合是必须计及的,而线性方程往往只是在弱场等场合的近似表示。前述爱因斯坦引力场方程在广义时空变换下保持不变,这非线性的广义时空变换与线性的洛仑兹变换和伽利略变换相比,所反映的对称性倒高得多;也就是说,揭示了引力场之弯曲时空的涵义更为深刻得多的几何动力学对称性,恰恰就同时披露和确定了引力场真实的非线性动力学机制和运动规律。这一点对于量子规范场理论和量子统一理论的构建也同样有指导作用。在提高理论体系之对称性的同时必须考虑以一个适当的非线性方程表示提高了的对称性,这是统一理论探索的重要一环;可以说,追求几何动力学对称性的提高,必然导致对所有作用场及其统一系统之真实的非线性动力学机制和运动规律的正确揭示和精确描述。杨振宁谓之“对称性支配相互作用”,亦正是此意。
六、相对论的精神力量和物质力量
上述内容已经说明本节标题所示的结论。相对论偕同量子理论的建立和发展,引发了其影响极为深远的20世纪物理学革命以至当代科技的全局性革命*。谈相对论的科技应用和巨大威力,若不结合以量子理论,就会失之片面、也不可能确切;但这里还是限于相对论本身的某些结论和应用以及思想观念,进一步论述一下相对论确是一个能推动科技发展、能促进人类文明建设进程的伟大理论。
质能相当以至质能转化,是一条最基本的相对论动力学原理。这质能相当公式
被有的学者称作“改变世界的方程”,因为由此而突出地展现了相对论的强大至极的物质力量。第一,质能相当公式揭示了即使是静止物体,也蕴藏着很大的能量;原子弹、氢弹的爆炸,原子核能的和平利用,给人类带来的祸甚福厚是那么的动人心魄。该公式是“原子能时代”的标志,原子核能源是一种重要的新能源;除此之外,其他有些新能源的探索和开发,可能也会以它作为其理论依据。当然,能源是人类之物质文明建设的根砥。第二,质能相当公式还是披露微观粒子世界面貌的理论依据之一;前文已述,辐射能的湮没和产生必与粒子的产生和湮没相依相伴。随着加速器能量的升高,通过高能粒子碰撞,会产生质量更大的未知粒子。许多新粒子的发现都离不开质能相当-转化原理。随着对相对论和量子理论之研究的不断深入,人们所认识的微观物质世界亦就不断扩展、不断改变,无穷无尽的微观奥秘在不断揭露,于是也就为人类现代文明提供愈益宽厚的物质基础。
1931年1月19日爱因斯坦与诺贝尔物理学奖获得者罗伯特A·米利肯等人的合影
狭义相对论更见长于高速运动范围,例如在航天技术领域、在加速器等高能仪器的设计和应用领域,长度收缩、时间延缓、质量增大等效应都不容忽视;广义相对论更见长于强引力场,致密天体引起时空结构的明显弯曲、大质量天体之激烈活动所导致的引力辐射、宇宙整体的膨胀;如此等等,连同上述质能转化效应,使人们从各个物质层面上直接感觉到相对论的巨大威力。此外再提一下黑洞——一个当今最令人惊异的研究对象,对它的热衷探讨,乃出自于广义相对论在用于扩大天体物理学科领域时所展示的强大预测能力。
黑洞是最致密的天体。一般天体在自引力作用下坍缩,引力场则增强;坍缩到一定大小,引力场增强到使靠近的实物粒子和辐射都不能逃逸、“只进不出”,从而天体最终变成“看不见”的黑洞。根据牛顿引力论,早已推出会形成黑洞的结论。而按照广义相对论,则勾勒出天体之具有特定对称性的引力场的完全时空结构,其中有黑洞区域,还有与其处于对称地位的白洞区域;所以,黑洞和白洞同为从相对论引力论出发经过严密的逻辑推理而得到的预测结果。1970年代起长期的天文观测搜索已给出黑洞存在以及黑洞性状的明显证认线索。其实,黑洞和白洞的探索理当同时并举。二者同时存在,本是天体之引力场所具有的特定对称性时空结构的表现,亦即天体之对应具有特殊形式的引力场方程所具有的广义时空变换不变性的体现。这样的论断既然基于严密的逻辑论理过程,应当说相当可靠。导出这样的论断,则说明与牛顿引力论相比,相对论引力论具有更强的预测能力。由其导出黑洞和白洞并存,逻辑推理的源头就是涵义深广的广义相对性原理。实际上,相对论应用于任何领域所显示的种种威力,归根到底,其源头往往都在于被爱因斯坦延拓了的相对性原理。
人们俱都惊叹相对论的物质力量,其精神力量又如何呢?那就是相对论时空观、相对论宇宙观以及现代物质观,对于现代精神文明建设会产生几许影响?前文对此已予论述和铺展,这里只是稍作总结而已。简言之,相对论偕同量子理论,使人们对时空、宇宙和物质世界的看法冲破机械论的束缚,从而为精神文明建设提供了现代科学根基,并使其依傍着现代科学的发展轨迹而“亦步亦趋”、相应地发展。
相对论时空观和相对论宇宙观等的要旨不再重复。与主宰近代经典物理的机械论自然观相比,相对论的自然观念充满着生机勃勃的革命性气息。机械论把时间和空间与物质运动截然分离,把时间当作绝对不变、把空间当作绝对静止,把宇宙也当作绝对不变和绝对静止,把一切物质运动形式归结为机械运动,把实物的粒子性与辐射场的波动性截然对立,把一些物理概念和物理量——例如质量和能量、能量和动量、电场和磁场——也两两截然分离,如此等等。显然,若坚持这样的观念,只会使人们的思想凝固不化,会使物理学以至自然科学止步不前,也可能会使人们的文化意识和哲学、社会科学因循守旧、故步自封;因为自然观及其变革毕竟是思想意识形态以及精神文明建设的基石和基本动力。相对论(偕同量子理论)的精神力量,就在于促使人类的时空观、宇宙观和物质观发生革命性转变,从而改造了“人类思想的基本概念结构”;反过来说,相对论(偕同量子理论)的建立,亦正是科学史上由基本概念结构变革导致重大理论创新、从而推动人类文明建设进程的最佳事例之一。
1941年1月24日爱因斯坦在为流浪儿童举行的募捐活动中演奏小提琴
相对论的物质力量固然惊人,但它的魅力或许更在于改造人类思想结构的精神力量;就其基本概念和基本原理而论,其影响之深广几乎无可比拟。首先,作为相对论本质的相对性原理不仅是物理学中的一条限制性原理,而且或可推而广之,也算得哲学上的一条认识论原理,是人类的一切认识和实践过程均须遵循的原则。所以该原理的影响超乎物理学、超乎自然科学之外。第二,由广义相对论提炼出的几何动力学观念对之后理论物理体系的拓展颇有指导性意义,它提供了一条颇为有用的方法论原则,被杨振宁等理论物理学家所采用,是20世纪后半期量子规范场理论和统一理论发展的一个关键。当然,这岂止是方法论原则,本身就是对物质运动的一种全新认识。该观念的深刻涵义亦会渗透到其他学科领域;甚至,也许可将它看作为自然哲学的一个基本观念。第三,爱因斯坦追求逻辑前提的简单性和理论基础的统一性,二者实际上是一致的。理论基础的统一性乃基于这样一个令人陶醉的事实:自然界具有内在的对称与和谐的禀性;爱氏对此深信不疑。出于这一信念,爱氏把相对性原理一而再地延拓,在广义相对论成功以后又潜心研究物质场的统一理论。他的所有心血凝结成全部理论物理创造的核心原理——统一性原理。而随着相对性原理的一而再地延拓,相对论体系从第一层次建立、再变为第二层次,其逻辑前提就一而再地简化。简化理论之逻辑前提的简单性原理也是一个重要的方法论原则,爱氏对它的崇尚也影响了后来的理论物理学家。统一性原理和简单性原理在自然科学许多领域里可予利用,并且还可作为普遍成立的思想观念和方法论原则而在哲学、社会科学研究中发挥作用。
七、相对论的发展潜力和局限性
相对论内蕴着巨大的精神力量;正凭藉于此,迄今它还具有可观的发展潜力。譬如说,囊括引力在内的所有作用场的“超统一”探索,将进一步解析引力和时空之真谛;相对论宇宙学在探讨“暗物质、暗能量”这个新近课题时,将进一步充实宇宙之时空结构的动力学涵义。
前述在标准宇宙模型里,宇宙之时空结构是呈现正曲率的闭合型、或负曲率的开放型、抑或零曲率的开放型的演化方式,乃取决于宇宙内物质的质量密度是大于、或小于、抑或等于临界质量密度。而天文观测表明,普通的“可见”物质(重子物质)密度远低于临界密度;但暴胀理论预测宇宙的三维空间是平直的,即曲率为零。如果暴胀理论正确,那末宇宙内应存在大量“不可见”的暗物质,往往就假设它们是大质量的弱作用粒子;然而这样的暗物质密度大约还只达到临界密度的四分之一。
宇宙膨胀被称作20世纪最重大的宇宙学发现;从哈勃作出此发现以来,人们一直以为因引力作用之故,膨胀似应减速。但约过了七十年,观测到遥远的超新星的视亮度比其红移量所指示那样距离上应有的亮度低,这就表明超新星的距离比其红移量所指示的距离更远,亦就意味着宇宙在加速膨胀。这观测结果在1998年被确认,并被认为是20世纪第二个最重大的宇宙学发现。由此发现推测,宇宙内存在与可见辐射不同的“暗能量”,它“不可见”、不结团、弥漫分布、具有“负压”的排斥特性,从而导致宇宙加速膨胀。2003年威尔金森探测卫星(WMAP)公布了经过一年多精确观测所得到的结果:宇宙内物质由4%的“可见”物质、23%的暗物质和73%的暗能量组成。
爱因斯坦引力场方程里的宇宙学因子项正可用来说明暗能量的作用。宇宙项含一常数,即宇宙学常数。该常数若取负值,代表吸引效应;若取正值,代表排斥效应。暗能量即对应于后一种情况;通过细致的数学推导,可得到R(t)>0的结果,即膨胀的加速度为正。暗能量为何物?粗略地说,它就是宇宙的零点能,弥漫在整个空间里,所以它的作用可由宇宙项表示;其微观机制到底如何?尚需凭借量子场论对真空背景的本质予以深入探讨,前文提到的“粒子海”解释还须进一步考究和补正。然而,对于“暗物质、暗能量”这个近年来非常热门的课题的研究,依靠广义相对论本身的力量,已使宇宙动力学又有了甚大的进展,宇宙之时空结构的性状,有其十分丰富的动力学起源。
深入探讨真空的微观机制以及引力场的量子化,随此而把引力也包括到量子规范场的统一理论中。在“大统一”理论(又称作标准粒子物理模型)基础上,1980~1990年代构建了几个初见眉目的“超统一”模型,而这样的模型还必然涉及宇宙的起源乃至宇宙的时空结构。70年代曾有人假设“超统一”,是立足于互为对偶的相应的费米子与玻色子之间的“超对称”变换不变性原理;并假设超对称变换与外观时空变换相关联,伴随着时空变换会出现引力场。那就是说,超对称原理用于任何粒子系统便会导致一种引力的量子理论。此后,所谓的“超弦”理论(格林、施瓦茨等人于80年代初创建)风行起来,该理论使超对称原理与“弦”模型相结合,将爱因斯坦的四维弯曲时空概念推广成高维的“超弦”位形空间概念,那末高维的“超弦”代替原来四维时空中的物质场场点。这“超弦”就被当作物质世界最基本的构成。各种玻色子和费米子正是超弦在其位形空间中的不同振动方式,而其振动便形成各种对应的量子化场,其中包括强、弱、电磁作用场,还包括引力场。“超弦”的若干空间维在通常场合紧致化,围成极细微的“弦线”。过了几年,又把这高维空间升高一维(譬如说从10维变为11维),则“超弦”变为“超膜”,“超弦”理论变为“超膜”理论(M理论),成为一个内容更为丰厚的统一理论模型——不仅尝试统一所有作用场,而且可望把标准粒子物理模型和标准宇宙学模型、甚至量子黑洞理论和量子真空理论都包括在内。
爱因斯坦倚在堆满书藉与手稿的书架前留影
将引力囊括进统一理论,本是爱因斯坦孜孜以求的宏愿。然而要将引力场量子化、并使量子化引力场重整化,遇到了数学上的困难和观念上的障碍。数学上的困难,在“超弦-超膜”理论里已稍有克服(如杨振宁所指明的:广义相对论与量子规范场理论在数学结构上尚有相似之处);该理论是规范场理论的拓宽,它的建立是统一理论探索道路上的又一重要成果,但观念上的障碍很难逾越;这实际上就是指相对论和量子理论二者的概念基础和基本观念互相抵牾、不相协调。相对论是经典物理理论,乃爱因斯坦为达成其“场论纲领”的主要环节(该纲领的最高目标即统一场论),其概念基础是连续的物质场、逻辑前提是相对性原理;而量子理论以分立的量子和不连续的量子场为概念基础。再者,相对论是时空模型理论,描述宏观物质系统之凭依时空的连续性运动规律,符合因果性决定论原则;而量子理论不是时空模型理论,描述微观物质系统的具有固有统计性质的运动——并非连续性时空过程——规律,不符合因果性决定论原则。前文述及,相对论量子力学和种种量子场论是相对论和量子理论之形式结合的产物;但这结合只是形式上的,并未调和二者相对立的观念。要把不同的作用场统一起来,就得从探讨其微观机制着手;强作用场、弱作用场当然如此,电磁作用场和引力作用场也当如此。因而首要的一着就是把场量子化,若拘泥于“场论纲领”是不行的。其实,爱因斯坦本人对此的体会最真切:他说:“场论和量子力学得不到逻辑上令人满意的综合”;“如果仅仅以相对性原理……作为唯一基础来建立理论物理大厦,这个基础就显得太一般化了。”所以说,相对论实际上在其缔造者探讨统一场论时就已表现出局限性了。爱氏在统一工作失利后深感要赋予场以“真正的定义”;20世纪后半期,量子场作为理论物理的主要概念基础而被人们所公认。
广义相对论给出的时空结构带有不可避免、不可除去的本性奇点,黑洞的中心点、宇宙大爆炸的起始点即为最典型之两例;奇点处物质密度乃至时空曲率趋于无穷大,此发散性状或可看作相对论体系的瑕疵,其局限性于此集中地反映。再者,按照广义相对论,引力场的量子化必伴以时空量子化。那就是说,时间和空间也不是连续变量,也像能量、动量等一样有其最小的基元,称为时间量子和空间线度量子,二者又分别称为普朗克时间TP(~10-44秒)和普朗克长度LP(~10-33厘米);而LP3TP=Ω0就是四维时空结构的最小基元,称为四维时空量子。超弦-超膜理论已包含时空量子化的方案,超弦、超膜的特征尺度即为LP。时空量子化是广义相对论里注入量子概念的结果;但量子化后的时空已不是相对论意义上的时空概念了。
然而,时空量子化倒可用来克服广义相对论时空结构的发散弊端。若考虑到量子力学里的不确定性原理以至时空量子的有限尺寸,时空点就不再是设有大小的几何点,本性奇点亦就成为一个模糊的小区域,其中物质密度不会变成无穷大,宇宙也不再起始于截然划定的一瞬。霍金正是用量子力学原理讨论时空结构的奇异性,试图构建量子黑洞理论、量子时空理论,还力争解决黑洞熵和黑洞信息丢失等疑难问题;其中所谓“黑洞发射”解释,乃是综合运用不确定性原理、真空背景零点能的涨落和质能相当原理所得出的结果。霍金的三十年艰辛工作和显著成就受到普遍观注,有人称他为当代相对论专家的杰出代表之一。
目前,对量子引力理论、量子宇宙学的研究渐趋深入,特别是对宇宙演化的研究已趋于精致和定量化;在尔今、尔后高度发达的天文观测支撑下,借用量子理论和粒子物理的研究成果,会将宇宙早期演化的细节揭露得愈益明朗。这表明相对论宇宙学已进入深层次发展阶段。然而,相对论和量子理论观念上的对立还是那么突出,即使是量子场概念也算不上是二者观念融和的标志。时空量子化了,说明在宇宙初始时刻、在普朗克时间和普朗克长度的超微观尺度上,应对时间和空间概念予以变革并重新定义,那末将促使作为时空理论的相对论发生根本性转变。所以说,相对论体系的瑕疵,恰正显示出物理学之概念基础将面临新的挑战;而对暗物质、暗能量的细致探讨以至对真空本质的认真研究,或许可为新的挑战打基础、打头阵*。
但是相对论和量子理论在新世纪依然显现将进一步发展的潜力、其应用前景亦依然显得广阔和美妙;新的理论突破可能还为时尚早。尽管如此,当今在相对论研究中出现了种种困惑和疑虑,试举几例。有人以为相对性原理与宇宙学原理在逻辑上未必相容;有人说,狭义相对论否定了以太,广义相对论又引入了以太(虽然两种以太有本质区别),那末对于时空相对性概念,两个理论层次是否具有逻辑一贯性?有人说,广义相对论把时空性状过于简化了(譬如只考虑其弯曲特征),由此导出的引力场方程用于勾划宇宙整体和其他强引力场的时空结构就尚欠精确;还有人问,光速有限、光速不变原理与量子纠缠、量子隐性传递等非局域现象是否矛盾?还有人说,宇宙空间到底是否真正平直,这是否有悖于爱因斯坦原先对宇宙模型的假设?也还有人指出,宇宙学常数的理论值与观测值相差甚远(前者比后者至少大几十个数量级),这是否说明已到了必须改革相对论和量子理论的关键时刻?那末,相对论宇宙学的未来研究是否会提供突破口?此外,相对论和量子理论在观念上的对立导致物质运动规律到底遵循决定论原则还是非决定论原则这一哲学问题当如何抉择?如此等等。有些问题表明提问者对物理理论的理解不太适当,而有些问题确实会将研究引向深入、使理论趋于完善,甚或向着新的理论突破挺进。本文篇幅已够长的了,这些问题且另行讨论吧。最后总结一句:相对论(偕同量子理论)走过了百年辉煌历程,还将创出新的百年辉煌。
爱因斯坦1950年4月在普林斯顿与厄纳 L·克伦威尔夫人的一次谈话
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*参见沈葹:相对论有关问题刍议, 载《自然杂志》第25 卷(2003 年)第6 期、第26 卷(2004 年)第2 期。