相对论为什么会遭到反对？_徐宽

20世纪初爱因斯坦相对论诞生以来，反对相对论的声音就没有停止过。从反相对论的人群来看，并不象是容易走火入魔的人群，他们之中不乏名人、大科学家。但是他们之中确实也有不少对相对论知之不甚多者。在中国，不仅仅有科学家、普通的科技工作者，还有各界对国家科技事业关心的人。他们有的人甚至可以拿出自己的积蓄去支持反相对论者。

历史证明，一个科学理论的正确与否，是否存在缺陷，不在于提出它的人是什么种族，也不在于支持它的人多寡和权势，甚至也不在于支持它的证据有多少。而是要看它是否符合实际，是否经得起实践的考验，是否有比它更先进的科学理论。

当年受到宗教统治者支持和维护的地心说，不是被后来的日心说取代了吗？十八、十九世纪受到广泛支持和信赖的牛顿力学理论，还不是被爱因斯坦1905年提出的相对论取代了吗？难道牛顿理论的“淘汰”是因为支持它的人和科学证据少吗？

相对论之所以能取代牛顿力学，是因为有的牛顿理论不能解释的自然现象，相对论可以解释。因此，相对论比牛顿理论“先进”。相对论的出现，进一步的揭示了牛顿理论的不足和缺陷——牛顿理论对运动物体质量的看法是形而上学的。但是，人们并没有完全否定牛顿理论。牛顿理论在它的适用范围里仍是非常好的科学理论。

可是，从相对论提出之后，在世界各地，一波接一波，一浪接一浪地所谓“反相运动”似乎从来没有停止过。结果又如何呢？说也奇怪，反来反去，反到现在，相对论由原来的相对真理(相对于牛顿理论)变成现在的“绝对真理”了。然而也很奇怪，反对相对论的声音仍未停歇，好像尤以中国为甚，其不令人纳闷，什么原因呢？我们应该追根究底。

但是寻找原因，不同的人会采用不同的方法，会从不同的方面去找。有的人寻找原因时，总是从相对论本身以外去找。他们说德国人反对相对论出于纳粹反犹太、是种族主义作怪，甚至是同行间闹竞争；苏联的反相对论是出于意识形态；中国人反对相对论，不仅仅出于意识形态，还因为受到了苏联反对相对论的影响，是出于政治斗争和阶级斗争的需要。这样寻找反对相对论的原因的人，大半是拥护和支持相对论的人。当然，他们未必都是真正的相对论专家。这些人有可能就是所谓的具有“势利科学观”的人。他们不可能也不能够从相对论理论本身去找原因。他们把反对相对论者拿来进行“政治分析”，然后“上纲上线”进行人身攻击。这很使人悲哀。我认为，寻找原因不应该到别处去找，应该在相对论理论本身去找。

（二）

人类对大自然的认识，是随着科学技术的发展而发展的。从人们认为大自然或宇宙是“天圆地方”到认识到地球是圆的，经历了一个漫长过程。直到航海技术发展到能绕地球一周后，人们才认识到原来大地是圆球状的，而日月星辰只不过是围绕着地球转而已。形成了统治一时的所谓“地心说”。地心说被当时的宗教统治所利用。

到了十五、十六世纪，波兰科学家哥伯尼较系统地提出了“日心说”，后来发表了他的伟大著作“天体运行论”。他认为是地球等行星绕着太阳转，而不是太阳绕着地球转。在旧教科书上有一个歌颂哥伯尼的“神话”。说哥伯尼是因为创建并坚持日心说而被当时的宗教统治者迫害死的。其实这种说法是不对的。哥伯尼并不反对宗教和宗教统治。恰恰相反，他是宗教和宗教统治的卫道士。他把自己的日心说解释为是在天主的指挥下运行的，井井有条，反映了造物主是真善美之源。因此他并没有受到什么迫害，他是自然死亡的。

为发展和坚持“日心说”而受到迫害的确有其人，那就是在哥伯尼死后5年才出生的意大利人、天文学家布鲁诺。为了坚持哥白尼的日心说反对宗教统治，布鲁诺被所谓“宗教裁判所”判为“异端”而火型处死。所以说，科学的发展不会是一帆风顺的。

由以上的现象可见，科学家并不是都能为坚持真理而无所畏惧的。有些人会因为各式各样的原因屈从于某种“势力”。在中国的文化大革命中，不是有的所谓相对论拥护者屈从于“革命大批判”吗？具有“势利科学观”的人不仅会屈服于暴力，而且他们往往认为科学理论的正确与否，要由“皇家”或者统治集团裁定。在中国，他们说，国家应该支持相对论和拥护相对论者，如果国家支持了那些“从山沟沟里出来的民间科学家”反相者，将使科学蒙难、国家蒙羞、历史蒙尘。他们就是这样看待科学和科学辩论的，没有一点百家争鸣和百花齐放的影子。另外，他们往往还认为多数人认同的理论才是真理，这是“势利科学观”的一个变种。

“相对论已经被大量科学实验证实了”，你们反相对论是因为你们无知，在这方面没有“造诣”。是的，可能绝大部分人如此。很难想象，一个信奉相对论为绝对真理的人，能够发现相对论会有什么问题，并且能够认真探讨它。

好，就算我们是“无知的民间科学家”吧。我们还是应该把我们的无知暴露在光天化日之下。我们不从反对相对论的人是什么样的人那里去找原因，我们只从相对论理论本身找原因。

（三）

自然科学发展到今天，人类对宇宙的认识，似乎转了一个圈又回来了。自从认为太阳绕地球旋转的地心说被否定以来，现当今地球又处于宇宙的中心了！根据宇宙大爆炸理论，宇宙是有限无界的。宇宙从某个地方某个时刻开始大爆炸以来，已经迅速“膨胀”了若干亿年。但是所谓“有限无界”的矛盾说法，还是没有被人理解。科学工作者仍在孜孜不倦地寻找着宇宙的边界。可是测来测去，似乎在地球的四面八方，宇宙边界(如果是)到地球的距离几乎同样远。微波背景辐射各向同性表明，地球四周的宇宙好像没有什么不同。这就不能排除地球处于宇宙的中心了。或者说，地球处于宇宙开始爆炸点或爆炸点附近。因为大爆炸后宇宙的膨胀是“各向同性”的。所以人类真的很幸运，不仅仅过去处于太阳系中心，而且现在真的是在宇宙的中心了。这可以说是新的“地心说”。人类不是转了一个圈又回来了吗？是一种什么力量什么神灵在“指挥”着宇宙如此有序的运作和运行呢？这个力量或神灵决定着宇宙要在什么时间什么地点开始爆炸，然后以什么速度“膨胀”。这是个什么神灵呢？！要知道，宇宙大爆炸理论是在相对论理论的基础上发展脉生出来的。人们自然而然地会认为，指挥大爆炸的这个神灵应该就是相对论吧。相对论的某些结论和脉生理论把相对论搞得像是“神学”而不象是“科学”，充满着“神秘色彩”。这可能是中国人反相对论更“起劲儿”的原因吧。因为中国的科技工作者信奉神教的不多，而且唯物论者占统治地位。

记得有某个科学家说过：真正的科学是简洁的、朴素的、是普通人容易理解和接受的。似乎相对论不是这样的科学。它并不简洁也不朴素，更是不被普通人所容易理解和接受的。这个理论的某些结论具有天生的神秘色彩。

当然，我们不能仅凭它的“神秘色彩”来判定相对论是有问题的。我们必须从它的理论本身寻找答案。

（四）

在狭义相对论理论中，根据质量和速度的关系式，具有静止质量的物体，光速C(约30万公里/秒)是物质的极限运动速度。因为这时，光速运动物体具有无限大质量，这是不可能的。在相对论理论中是不允许任何超光速现象存在的。但是我们知道，现在已经有实验证据证明超光速运动的存在。在量子力学的基础上，中国已实现了量子通信。实现了超光速的信息传送。而且自然界中的超光速粒子和超光速运动也早有报道。

难道相对论的正确性不应该受到怀疑吗？

相对论认为光子的静止质量为零，但是运动质量不为零。根据万有引力定律，光子既然有质量，就应该具有引力。也就是说在光线经过其他物质(物体)的引力场时，应当受到引力作用。特别是遇到电子或其它基本粒子引力场时，会发生引力碰撞。根据碰撞理论，由于光子的速度高，这种碰撞只能使光子的能量减小。因此光子在宇宙中或者在物质中穿行时必然存在能量损失，因为在浩瀚的宇宙中到处都有电子和其它基本粒子存在。但是，我们没有发现在相对论的理论中有什么地方提到或讨论到光线在行进过程中会有能量损失。是相对论的疏忽吗？不是。这是因为如果承认了光线在运行路程中有能量损失(红移)，宇宙大爆炸就爆炸不了了！
相对论注意到了光线经过太阳表面时的弯曲。因为它可以作为对相对论正确性的证明。按经典的万有引力理论计算，光线在太阳表面引力场中偏折的角度比实际测量值小了一半。而按照相对论理论计算则和实测值相符合，这不是相对论正确性的证明吗？

可是，难道人们会相信，相对论理论是正确的而万有引力理论是错误的吗？难道万有引力理论在此问题里不适合了吗？一些人认为如此。但是有的人不这样想。难道不会是万有引力理论是正确的，只是人们(包括相对论工作者)把光子的引力质量搞错了吗？我们有确凿的证据证明，光子的引力质量是其惯性质量的两倍(见后面的说明)，万有引力理论完全正确，在光线在太阳引力场中偏折的问题里也不例外。只是在讨论光线偏折时，把光子的引力质量少算了一倍。

相对论中关于运动物体的“惯性质量各向异性说”，不仅不能证实，而且可以认为是荒谬错误的。按照狭义相对论，运动物体的惯性质量可以有“横向惯性质量”和“纵向惯性质量”之分。当运动物体受到与运动方向相垂直的力作用时，表现出来的是横向惯性质量；而当受到的力与运动方向平行时，表现出来的是纵向惯性质量。这两种惯性质量的差别随运动速度的变化而变化。在相对论理论里是如何处理这个问题的呢？相对论使用了横向惯性质量来代表运动物体的运动质量，而却把纵向惯性质量毫无理由地丢在一边，不闻不问。这使得相对论成了一个“缺砖少瓦”和残缺不全的理论。我们要问，有什么理由将纵向惯性质量丢掉呢？为什么不能用纵向惯性质量代替运动物体的质量呢？

其实，我们不能怪罪爱因斯坦。因为这两种质量是互相矛盾的。你想，都是惯性质量，但是具有不同的数值。如果都利用起来，会有很多麻烦。相对论理论认为惯性质量和引力质量相等，将来在使用或计算运动物体受到的引力时应该使用哪一个质量？还是只取其一吧！于是，横向惯性质量便成了运动物体的惯性质量(或引力质量)了。

引力质量等于惯性质量是相对论特别是广义相对论的重要理论依据。但是作为引力质量等于惯性质量的唯一证明实验——所谓“厄阜实验”，是有先天性缺陷的。经仔细分析，厄阜实验只是一种比较实验。它只能证明在一定速度(例如地球表面某处由于地球旋转产生的运动速度)下，不同运动物体的引力质量与惯性质量的比值相等或等于常数，但是不能证明这个比例常数等于一。其实，这个比值可以随着在地球表面不同地点(具有不同的运动速度)的改变而改变。换句话说，在地球的不同纬度上，地球表面的运动速度是不同的，同一物体的引力质量与惯性质量之比是不相等的。因此，相对论引力质量等于惯性质量的这一“重要论据”，没有实验依据。
相对论否定了“以太”的存在，但是，不管是狭义的还是广义的相对论，都没有给出宏观上的运动介质。因为任何宏观上的运动介质，都和所谓的“相对性原理”相矛盾。因此，相对论和牛顿力学一样，都不能回答为什么惯性参考系在物理学中总是具有无比的优越性？也不能回答为什么惯性参考系总是以大质量物体(例如地球、太阳等等)为依托？

相对论的弊病我们还可以举出很多。例如，电子加速器不能把电子加速到光速，从而认为是在接近光速时电子的质量趋向于无限大的证据，这不是相对论质速关系式的证明吗？但是这种说法不能令人信服。为什么不可能是另外的原因呢？例如可以认为，在趋近光速时电磁场对电子的作用力趋向于零了，因此加速器不能把电子加速到光速。所以，电子加速器的例子不能作为光速粒子质量是无限大的证据。

现在，我们已经在理论上证明了，加速器不能把电子加速到光速的真正原因，正是电磁场对光速运动电子的作用力变成零的结果造成的(见后面的说明)。

以上提到的几个相对论的问题或“弊端”，应该是反对相对论者之所以反对的部分原因。但是话又说回来，相对论既然有错，为什么先后在德国、苏联和中国反对相对论的“运动”，除了收到一堆帽子外，却都没有得到任何“正果”呢？

其实回答这个问题并不困难。一方面反对相对论者并没有真正掌握相对论的“病根”或“症结”所在；另一方面，相对论并不是“完全错误”的。在现代科学发展进程里，相对论具有科学领先的一面。

让我们给相对论“评功摆好”吧。作为一种科学理论，相对论在科学发展上不能不说是有功之臣。

首先，相对论抛弃了牛顿力学中关于物体质量的形而上学观点，确认了运动物体质量是随运动速度而改变的。因此它解释了一些牛顿力学所不能解释的科学实验和自然现象。其次，相对论根据质量可以改变的结论，“提前揭示出了”自然界中存在的一个重要关系——质量与能量的关系，即所谓质能关系式。这个关系说明，质量和能量是可以互相转化的。质量可以转化为能量的结论，极大地推动了20世纪原子能(包括原子弹)科学技术的发展。作为一种科学理论，相对论起到了促进现代科学技术发展的作用。

因此，在没有掌握相对论理论本身的真正缺陷的情况下，“抢占”了科技制高点的相对论，必然受到普遍的信赖和信仰。这没有什么好奇怪的。相反，反对相对论者倒不被信仰相对论者所理解。加上有些支持相对论者的势利科学观，他们想不通那些人“为什么反相对论”？

于是，反相对论者就收到了各式各样的帽子。这不是反相对论者“罪有应得”吗？

相对论理论存在缺陷，但是并不是没有可取之处。而反对相对论者，往往都是企图全盘否定相对论，这就不切合实际，无的放矢了。可以说这是一种“左倾”的极端做法。所以从相对论诞生以来，在德国、苏联、中国等等世界各地，前前后后、波浪起伏，从多方面反对相对论的活动没有任何“效果”。

（五）

综合分析相对论，在狭义相对论部分的最大疏漏表现在对待横向和纵向惯性质量的问题上。相对论理论没有深入研究为什么会产生这两种互相矛盾的质量以及它们之间的关系，却片面地抛弃了纵向惯性质量，以横向惯性质量代替运动物体的质量。加上对厄阜实验的错误理解和解释，从而混淆了“引力质量”和“惯性质量”的差别。认为它们是相等的，这是相对论致命性的错误。
不过，对反相对论者怪罪也好，辱骂也好，随他们去吧！我们是认真对待科学的，该反的还要反。

虽然相对论抛弃了牛顿力学的质量不变的观点，认为质量随运动速度的改变而改变，这是科学上的一次重大革命，使相对论比牛顿力学可以解释更多的自然现象。但是，这种比牛顿力学具有的优越性不但征服了许多科学家，而且也掩盖了它的重大缺陷和错误。特别是被征服的科学家们，不再会怀疑相对论有什么问题。

现在，我们已经彻底证明了，由于上述缺陷的存在，相对论理论只有在低于0.5C(光速)以下才是近似正确的，才适用，才能解释更多的自然现象。随着运动速度的增加，相对论的误差急剧增大，得到光速运动物体质量是无限大的错误结论。因此，在近光速和光速范围，相对论是没有定义的。所以，可以断定，相对论虽然在科学发展上起了重要作用，但它是带有重大失误的科学理论。它虽然比牛顿理论更先进，但它仍然是一个“低速”理论。

对上面分析的完整证明材料，详见《物理学的新发展——对爱因斯坦相对论的改正》一书。该书并没有完全否定相对论。但它指出、证明和证实了相对论存在的重大缺陷。理论上证明了物质运动不受光速限制、运动物体的引力质量不等于惯性质量、光速运动物体的引力质量是惯性质量的两倍等等结论。根据这一新的理论，可以回答：为什么惯性参考系在物理学中总是具有无比的优越性？为什么惯性参考系总是要以大质量物体为依托？我们应该还科学的本来面目——真正的科学是简洁的、朴素的、是普通人容易理解和接受的。该书所讨论的问题和结论，就是对“相对论为什么会遭到反对？”以及“他们为什么反相对论？”等问题的回答。

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