刘全慧__关于狭义相对论的几则小故事__科学网

在科学史上，Poincare算是一位创造力过剩的大人物。他在哲学、数学和物理等领域，都留下了深刻的思想。但是，他到死也没有将狭义相对论的最后建立归功于Einstein。这是物理学历史上一桩迷案。2005年12月在香港中文大学召开的International Conference on Recent Progress in Quantum Mechanics and Its Applications会议上，杨振宁先生有一个报告，在他的报告中提到，Poincare没有能懂Einstein狭义相对论中的“同时相对性”的思想。

 

有一个自查有没有弄明白“同时相对性”的思想的简单方法,就是想一想为什么“双生子佯谬”中为什么旅行回来的兄弟的确会年轻一些。要多问几个为什么，直到自己对每一个问题的回答心里不发虚的时候为止。彻底想明白这个问题而不出现反复，可能要几年的时间。我对掌握“同时相对性”这个概念的艰难程度，是有点体会的。

 

1984年，我会解郭硕鸿先生《电动力学》书上的全部习题，自以为将狭义相对论学懂了。1990年我到湖南大学教书，教的就是《电动力学》，每堂课总是留十分钟左右给学生提问，竟没有我不能回答的问题。最有意思的一次，十余位老教师到课堂听课，一个学生提出的问题我不能立即回答。我对自己还有点信心的，盯着这个问题好几分钟，终于在下课铃响了以后才解答出来。(听课小组的组长，一位德高望重的老教师，在下课后传授我一个秘诀，如果要下课了学生问题又不能立即回答，要学会“打一个马虎眼”。)  但是到1994年后有一天被“逼迫”解决上述“双生子佯谬”问题时发现这个问题我竟然不能立即解答。翻出郭硕鸿先生《电动力学》，发现问题的症结在于我原来对“同时相对性”的理解其实是不深刻的。

 

今年(2007年)，有一位湘潭的农民来我办公室，说要推翻狭义相对论，原因就是他觉得“同时相对性”是荒谬的。他一开口，我就觉得抱歉。他30多岁，如果养猪，在今年肉价上涨的时候，应该可以会有一个不错的生活。非要投资时间在自己这辈子不可能弄懂的相对论研究干什么？如果给他一个推导，他肯定是不懂的。我于是给他讲了Poincare的故事，问他什么是“双生子佯谬”以及有没有可能这是一个定理等等。我看见他流出很多汗。十余分钟后，他甚至表现一点悔意：似乎有一点觉悟到他在一些根本的问题上出了问题，主动离开了我的办公室。后来的很长一段时间，我都觉得我做了一件有点功德的事。在此以前，几乎不可能有这类的科学爱好者会选择主动离开。

刘全慧