科學家的創新與成熟—與李政道教授相榷 魯重賢 十月二十四日。

在復旦大學，物理學家李政道正發表講演。早報記者 魯海濤 圖

著名的物理學家、79歲的李政道於2005年十月在復旦大學為年輕人帶來了一場報告會，題目為“為紀念愛因斯坦逝世50周年及相對論誕生100周年以及科學與藝術的關係”。李政道教授手拿激光筆在主席台上走動着完成了這場類似上課的演講。一口氣列舉25名科學家

李政道說。愛因斯坦提出狹義相對論時25歲，波爾提出量子論時27歲，海森伯格提出量子力學時24歲，費米提出量子統計學時25歲，湯川秀樹提出介子理論建立核力基礎理論時28歲，費曼完成電動力學的理論基礎時29歲，自己和楊振寧提出宇稱不守恆時一個29歲一個33歲……李政道一口氣舉了25個例子說明上世紀的傑出物理學家在什麼年代、什麼年齡做了些什麼科學貢獻。“代代出新人，科學在少年”，李政道對着台下的年輕人提出了這樣的希望，而學生們則用掌聲給予響應 [1]。

可是李教授卻忽略了另外一件，至少與創新同樣重要的事情，也就是科學理論的成熟。在科學史上，重大理論的創作與成熟往往是由不同的人來完成。眾所周知，普朗克 (Max Karl Ernst Ludwig Planck) 在43歲時用能量的量子化解釋了黑體輻射，但光子的概念是愛因斯坦提出的。現代對人類可能最有貢獻的電磁理論是馬克士威(James Clark Maxwell) 在43歲時完成。薛定鍔(Erwin Schrödinger) 在37 歲時導出了波動方程。可是, 解釋該方裎解的物理意義卻由45歲的波恩(Max Born)來提出。故物理理論的成熟往往由超過40歲較成熟的理論家完成。

天才的愛因斯坦在25歲得到著名的 E = mc2 公式和在35歲提出了廣義相對論。而且他的公式和由廣義相對論得到的預言都得到精確的實驗充份肯定。但意外地，卻都不是成熟的理論。他的E = mc2 公式和他的廣義相對論，他的光子理論和馬克士威的電磁論都有矛盾 [2, 3]。這需要進一步的闡明[2, 3]。在Reissner-Nordstrom metric發表以後 [4, 5]，愛因斯坦本人也知道他的公式並不是一般地成立[6]，雖然在1905-09年時，他有不正確的聯想[7]。

關於他的廣義相對論，52 歲的英國物理學家Whitehead (同時是數學家和哲學家)批評 [8] 愛氏的理論邏輯混亂。60 年後，北京大學和清華大學的周培源院士在82歲時更指出 [9] 愛氏的協變原理 (covariance principle) 在物理上是不成立的 [10]。諾貝爾娖郎笪�员会脫]邪 廣義相對論作為茇姼�爱氏的来兩，因为Gullstrand [11] 強烈地懷疑他的方程沒有動力解。近來的進展表明諾娢�员会并不薁楷习d簧偃慫�或G傻模�由于Gullstrand是瑞典人而有偏見。因為己被證明了愛氐的引力場方程的確不能嚴格地解決兩體問題 [12, 13]。

再者，近四份之一世紀，廣義相對論竟變成了不少奇談怪論的源泉。究其原因，是不少理論家都由相對論的缺陷而引了伸胡思亂想。以致科學和科幻夾纏不清 [14]。而且，除了愛因斯坦的原著，沒有一本教科書或參考書(包括大英百科全書在內)能正確地敘述和解釋愛氏的等效原理，雖然該原理是完整地敘述在愛因斯坦的書 [15] 中的第57頁。由於對愛因斯坦等效原理的不明白，英國皇家學會的編輯錯誤地否定了Landau & Lifxxxxz [16] 的長度收縮公式。因此，可以說目前被認為權威的，基本上是長期不了解廣義相對論的。那麼對愛氏相對論的無理批評和妄加修改到面目全非 [17]，便不足為怪的了。

長期以來，廣義相對論被譽為科學的頂峯。這種看法也是已到了該改變的時候了。愛氏的時空覌是有錯誤的 [18]。愛氏的量度理論巳被證明物理上是錯誤的。除了Whitehead[8]批評愛氏邏輯的混亂外，他的量度理論不但與他的等效原理衝突[19]，更與實際的覌察有矛盾[17,20]。愛因斯坦和許多理論家過去都以為廣義相對論的理論構架是邏輯上完美的。最近這神話也被否定了。由於荷-質排斥力的存在，廣義相對論和電磁學必須形成一個統一的理論[21]。因此，廣義相對論不但是未成熟，更準確地說，應該還在初始階段 [22]。

自古英雄出少年，誠然。李教授也是其中翹楚。他鼓勵少年立大志更是用意可嘉。但是科學上的路途，恐怕是越來越難的居多。太強調英年的成名，難免使一些青年人對困難估計不足。因而，在碰到困難而不能在短期內解訣的話, 容易過早地放棄。更有什者，像愛因斯坦所談到的，挑一些薄板以便短期內可鑽很多洞。還有在某些領域中可能加深了斷層的問題，因為一些還有能力的人過早地放棄了可作的研究。這恐怕是完全地違反李政道教授的原意吧？故斗膽寫此拙文，予以補充。

參考文獻；

1. 人民網-科技-復旦講演：李政道回憶與愛因斯坦舊事
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22. 超弦統一理論的先天不足多維新聞網--2006年10月9日，DWNEWS.COM.