六、对时间的定量化认识
仍然是在１９６０年１０月至１９６１年５月期间．
物质、空间和时间，是物理学中的三个最基本的概念，也是哲学中要讨论的
基本问题．恩格斯的《反杜林论》和《自然辩证法》都是自然辩证法学习班里规
定的必读教材，这两本书以及物理学史、哲学史方面的书里都讨论过这些基本概
念．物质和空间都是人们的视觉器官能够直接感知，比较好办．时间的概念太抽
象，就很难说清了．因此，时间成为我思考的重点对象．
Ⅰ．对时间的定性认识
历史上有不少人试图给时间下定义，但都不十分成功．
牛顿认为，时间是一种绝对的、均匀的、与任何外部事物都无关的流．这种
观点在物理学界统治了两百五十年．直到相对论问世之后，人们才知道牛顿的提
法是全面地错了．但是，我们还不能完全抛弃牛顿的提法，如果不承认时间的均
匀性，那么整个物理学就要彻底乱套了．如果允许有条件地继续使用均匀流逝的
时间，那么就应当从理性认识角度提出合乎逻辑的理由．
与牛顿同时代的哲学家莱布尼兹提出：时间是事物的序列．在我看来，这是
迄今最好的提法，但它被人们遗忘了．
我在思考时间问题时，想起了童年时代在农村碰到的一件事：邻家有人从外
地回家，天黑后走进乱坟仓，怎么也走不出来，吓得魂不附体．天明后总算是回
到了家，但发高烧、讲胡话．当天傍晚，他家请来神汉招魂．神汉装模作样，口
中念念有词：“×××回来吧！”随即用筷子将水滴入碗中．待积累了半碗水之
后，指着豆油灯的火苗在水中晃动的倒影给病人看，说：“这就是你的魂．喝下
去就没事了．”病人把“魂”喝进肚后就呼呼大睡了整整一昼夜，醒来后的第一
句话是：“我好象睡了一会儿．”但他的所谓“一会儿”实际上是２４小时．二
十多年后，我向自己提出了这样的一个问题：“病人为什么会有这种错觉？”答
案是：“病人全然不知道日月星辰已经转了一圈．他只记得入睡之前是傍晚，醒
来之时仍然是傍晚，似乎一切依旧，因而感觉不到时差．”由此，我得出这样的
结论：时间实际上是物质运动的表现．如果一切都处于静止状态，那么时间就失
去了意义．于是确立了这样的观念：运动是比时间更为基本的概念．运动是人们
的感觉器官能够直接感知的，时间是对运动的抽象．
人们清醒的时候总能感知时间的存在，即使周围环境未变也还是如此，这是
因为他总还会有自己的脉搏和呼吸．这时，我们至少可以把脉搏的序列或呼吸的
序列命名为时间．但是，脉搏和呼吸都是特例．我们还可以得到更多的实例，然
后从中把共性提炼出来，作哲学的概括，用“事物”这个术语来代表一切可能出
现的事情，这样就能得到莱布尼兹的提法．这种提法的好处是：抽象的时间一旦
同直观的运动联系起来，它的实在性就不容怀疑了．
如果采用爱因斯坦的时空观，那么就会发现莱布尼兹的提法仍有历史的局限
性．各种事物之间可能有因果关系，也可能没有因果关系，莱布尼兹未能像爱因
斯坦那样把这两种不同的情况区分开来．如果没有因果关系，那么事物的序列就
不能具有确定性．因此，我把莱布尼兹的提法修改成：时间是由有因果联系的事
物构成的序列．这种提法中未说所涉及的序列是否均匀，因而仍然是定性的．但
这种提法已经明确地把时间同因果律联系起来，这就意味着肯定了时间的流逝具
有绝对的单向性．
Ⅱ．对时间的定量认识
时间的定性的定义未能使我满足．我向自己提出了“能否用逻辑方法给时间
以一种严格的定量化的定义”的问题．在探讨此问题的过程中，首先是受到热力
学中的“温度定理”的启发，认为有可能存在“时间定理”．接着是受到统计力
学中的“相空间”概念的启发，提出了“广义相空间”的概念．结果发现，利用
广义相空间的概念可以导出“时间定理”(见《述评》p.30)．
时间定理表明：各种运动都能用来标定时间．但是，一旦选定了其中的某一
种序列，那么其它的序列就不能被视为时间了．该定理中所涉及的任何一种序列
都是限于由有因果关系的事件组成的，因而时间的单向性是属于逻辑必然性．
时间定理不仅揭示了“时间是物质运动的表现”这个本质，而且一开始就能
明确地否定牛顿的绝对时间．
时间定理为时间的标定提供了理论依据．该定理允许时标具有任意性，因而
允许根据牛顿第一定律的要求来选取适当的时标(见《述评》p.34)．这样就使运
动学中的时间的概念同动力学中的惯性的概念一开始就结合在一起了，不仅选定
了时标，而且使牛顿第一定律成为纯理性的、绝对没有测量误差的基本原理．
我把这种对时间的认识同前面谈到的对物质基本成分、运动的基本形式结合
起来，作出的判断是：从感性认识的过程看，物理学中的最基本的三个概念是物
质、空间和运动；从定量测量的角度看，与这三个最基本的概念对应的基本量是
质量(包括电荷量)、长度和时间；从更深层次上看，质量是引力场和电磁场的自
相干和互相干的表现．对于建立整个物理学理论体系来说，三个最基本的原理是
惯性原理、相对性原理和等效原理．甚至可以把相对性原理理解为惯性原理的逻
辑推论．这就是我的引－电统一场论的基本指导思想．
Ⅲ．与时间有关的鸡毛令箭
１）牛顿时空观被否定之后，教科书里在时间问题上自然不宜再采用牛顿的
提法．二十世纪六十年代以后，许多书上把恩格斯的关于“空间和时间是物质的
存在形式”的提法拿来当做定义使用，这是不恰当的，因为恩格斯只是说空间和
时间都与物质有联系，而不是给空间和时间下定义．
如今有人说：“恩格斯是革命家而不是科学家．过去的书上实际上是拿着鸡
毛当令箭．”此话有点道理，但带有情绪和偏见．
革命家就不能有科学知识吗？革命家讲的话就一定是谬论吗？在空间和时间
问题上，与恩格斯的判断相反的判断是“空间和时间不是物质的存在形式”，能
认为这种判断是真理吗？在我看来，在相对论问世之前，在牛顿的“时间与任何
外部事物无关”的观点占统治地位的历史背景下，能把空间和时间同物质联系起
来思考，已属很不容易．恩格斯确实不是自然科学方面的专家，但无疑是通晓自
然科学的革命家和哲学家．他的知识面以及对当时最新科学成果的理解深度，至
今仍非一般人所能相比．他的著作无疑应当算是十九世纪的思想家们留给后人的
精神财富的重要组成部分．对他作出评论，应当是在读过他的著作之后．
２）如今有些书上改用爱因斯坦“时间是幻觉”的提法．此提法是出自爱因
斯坦的一封吊唁贝索的书信，原话是：“过去、现在和未来之间的区别，只不过
是一种顽固地坚持着的幻觉而已．”这是为了安慰贝索的亲人而写下的话．搞科
学哪能随便把名人的吊唁信当做正式发表的学术论文来引用？科学家的话就能保
证句句是真理吗？在我看来，乱贴“时间是幻觉”的现象，实际上也有“拿着鸡
毛当令箭”之嫌，会在物理学界和哲学界引起思想混乱．
爱因斯坦从未专门对时间下过什么定义，但他的时空观在他的正式发表的相
对论中已经表述得很清楚．他在讨论“同时性”问题时，是把“有因果联系的事
件”与“无因果联系的事件”严格地加以区分的．因果律是他的基本信条．母子
之间的关系是因果关系，在任何参考系中，总是先有母后有子．这种先后次序是
绝对的．正是因为承认因果律，他才导出了“机械速度不可能超过光速”的著名
论断．如果两件事之间本来就无因果联系，那么谁先谁后就与选用的参考系有关
了，先后次序就可以通过参考系的适当的变换颠倒过来．只是在这种情况下，才
可以说先和后的差异只是人们的幻觉．即使是在这种场合，使用“幻觉”这个生
理学名词也还是属于“用词不当”，因为参考系之间的变换仍然是有规律的，是
能由不同的人得到相同的结果的．而任何人的幻觉都是不能由别人来重复的．爱
因斯坦那封唁信里所说“人们的幻觉”实际上是指：无因果联系的事物所表现出
的先后次序，是人们在各自选用的特定参考系里所得到的感觉，这种感觉到的先
后次序是因人而异的．当然，对于吊唁信里的用词，我们也无必要吹毛求疵．
七、主攻课题的选定和实施
１９６０年１２月至１９６１年５月．
我在自然辩证学习班学习期间所思考的那些问题，虽然对于建立引－电统一
场论来说是重要的，但在当时根本没有考虑把统一场论选定为科研主攻目标．我
本来是喜欢实验性课题，学生时代就是因为研制红外线防护镜取得成功、并办厂
投产，才获得校级优秀学生称号．受此鼓舞，从此更加喜欢实验性课题，甚至立
即提出书面报告，要求在半导体材料方面开辟新战场，指望赶在外国人之前搞出
硅来．直到自然辩证法学习班结束之时，我仍未考虑过选择纯理论性课题．但最
终还是决定搞引－电统一场论，这个决定实际上是后来的环境逼出来的．
Ⅰ．选题指导思想的形成
１９６０年１２月下旬，自然辩证法学习班把“否定之否定”确定为讨论会
的专题．前一天晚上，我在阅读库恩的《科学史》一书时，有意识地从战略角度
留意自然科学的总体发展规律，特别是着重分析自然科学的现状，提出对策．我
注意到，自然科学自诞生以来，经历了三个大的阶段：
１）公元七世纪以前，人类对于自然界的认识基本上是属于感性经验，谈不
上是科学．在这之后的大约五百年里，中国和希腊都出现了从一般哲理角度对各
种自然现象作综合研究的热潮，出现了自然哲学．此后一千多年中是在这种框架
内充实素材．这个时期的主要特征是“综合”．科学本身还缺少理性认识．
２）到了文艺复兴时代，各类素材已丰富到能够自成体系的阶段，此后就陆
陆续续从自然哲学的母体中分离出来，形成为彼此独立的分支学科．这个时期的
主要特点是分化．最初出现的一批巨人都还具有知识面广而深度不够的特点，直
到牛顿时代，自然科学仍带有相当浓厚的哲学气味．后来的分类研究就越来越各
自为政、老死不相往来了，全力充实本学科的内容，并使之系统化、理论化．这
种彼此独立的分类研究法在当时的历史条件下是加快了各分支学科的发展速度．
３）十九世纪后期，许多分支学科已进入枝丰叶茂的阶段，分支学科之间出
现了相互交叉、相互渗透的现象，显示出跨学科的综合研究法已成为可能，原先
彼此独立的静电学和静磁学仅仅是因为形式相似才硬拼在一起，此时已经以电与
磁在物质本质上的同一性为依据，把两者综合成为统一的电磁理论了，使物理学
出现了继牛顿以后的第二次飞跃．电磁理论向光学渗透，使光学发生了质变．热
力学向化学渗透，产生出物理化学，使化学发生了革命．相对论和量子论是物理
学的第三次飞跃．这一切，标志着自然科学跨进了一个新的以综合为主的时期．
在新时期里，尽管原有的分支学科里仍有大量的课题可用传统的分类研究法
来处理，甚至从实用角度来看仍然是社会眼前需要的主体，但从科学自身发展的
需要来看，传统方法提供的成果必然多半是增加同类型的枝叶．能够代表科学新
水平、并能加快科学发展速度的应当是新学科．新学科的出现，固然有可能是从
传统学科的某个质变点上生长出来，但更多的是要以跨学科的沟通为途径，甚至
在技术领域内的具有革命意义的课题也需要使用跨学科的知识．
次日上午，我在专题讨论会上把“综合为主”的观点提了出来．天文学系主
任戴文赛先生得知后非常欣赏，提议撰文发表．１９６１年１月，文成，又得到
副校长孙叔平先生的欣赏，立即在由他担任主编的《江海学刊》上发表出来，稍
后被《文汇报》转载．从此，“综合为主”就成为我科研选题的指导思想．有了
这种指导思想，并不意味着对综合性的纯理论题发生兴趣，当时我心里很明确的
一点是：学习班一结束，我就得回无线电专业，我应当在本专业范围内选题．同
样明确的是：要利用自己知识面较宽的特点，在技术领域内从事综合性的研究．
Ⅱ．主攻课题的确定
上述“综合为主”一文发表后，在全校教师中引起了几场大辩论，《人民日
报》也报道了这件事．我成为被围攻的对象．除了戴文赛先生慷慨陈词、力排众
议、继续撰文阐明“综合为主”思想以外，我听到的几乎是一边倒的反对声．特
别是个别老师有在反右斗争中培养起来的断章取义和骂人的习惯，刺伤了我的感
情．我属于“小”字辈，感到这种辩论会缺少平等待人的气氛，并觉得这种空对
空的辩论会只能是各说各的，是浪费时间，所以干脆退出会场．但不是认输．我
觉得，对于我来说，最重要的是要自己能拿出“综合为主”的成果来说明问题．
当时自然辩证法学习班已经结束，我正在担任电动力学和相对论习题课的教
学．由于是初次搞教学，又是碰到答疑任务较重的一门理论课，所以原先根本没
有考虑兼搞科研，更从未考虑搞引－电统一场论．但四月份的那场辩论会激怒了
我，因而决定立即选个综合性的课题搞搞．起初不敢碰引－电统一场论，但又觉
得：眼下分明没有条件搞实验性课题；理论性的综合题多半是难啃的，虽说引－
电统一场论的难度可能更大，但惟有这个题目能同我目前的教学任务紧密结合起
来；我的知识面较广，特别是在天文学和哲学方面的知识，恰恰是能在引－电统
一场论课题中用得上的；我在基本物质、运动的基本形式等方面的新认识，很可
能是引－电统一场论所需的哲学信条．这样一想，就觉得还是该课题较为合适．
我征求了部分老师的意见，他们多半是善意地劝我放弃这个念头．惟有戴文
赛先生说：“有这种想法很好啊．自古英雄出少年，有志者事竟成．周期长的大
题目也总得有人搞．正因为周期长，就更应当由年轻人去碰．当然，风险是存在
的，要有作出牺牲的思想准备．探索性的工作哪能是只许成功、不许失败？科学
事业从来就是接力赛．大题目总是由小题目组成的，实施的时候还是要从小题目
入手．纵然最终目标达不到，阶段性的成果多少总能取得一些的．大题目上的阶
段性成果的科学意义未必比不上小题目上的完整的成果．所以，没有必要把大题
目看得那么可怕．我历来主张中国人要创立自己的学派．五八年就已经呼吁，今
后还要呼吁．如果大题目都是留给外国人搞，还能谈什么‘赶超’？”听他这么
一说，我就不再犹豫了．那一天是我永远难忘的，是１９６１年５月２０日，正
是我校一年一次的“庆祝校庆科学报告会”开幕式散会后，在大礼堂门口同戴先
生谈了十分钟，这十分钟决定了此后一辈子的道路．
大学毕业后，定位于教学编制，并且是担任政治辅导员．把这种现实情况同
当年的人事制度联系起来一想，就意识到：这辈子再也没有机会接触任何科研设
备了．于是铁了心，决定在教学等方面满工作量的情况下，一门心思把全部业余
时间放在不需要经费、不需要设备、不需要立项备案、自选的纯理论课题上．
Ⅲ．实施途径的选择
在同戴先生谈过心之后，当天晚上就开始考虑实施方案问题．我对爱因斯坦
的工作进行了分析，拿定的主意是：要相信爱因斯坦指引的方向，但决不能走他
走过的老路．
爱因斯坦的路子是：以广义相对论的基本原理为出发点，在一般的弯曲空间
里用逻辑方法导出一些结果来，然后利用对应原理把物理学的各分支学科统一进
来．这条路未必是绝对走不通，但难度肯定极大．如果说这条路对于爱因斯坦本
人来说是“此路难行”，那么对于我来说就是“此路不通”．
我决定采用相反的做法：首先在平直空间里改造现有物理学各分支的逻辑体
系，使基本假设减少到最低限度，然后根据各分支学科的共性，把它们纳入狭义
相对论的框架，最后把它们同等效原理联系起来思考，纳入广义相对论的框架．
广义相对论中涉及的弯曲空间有无限多种，面临着无限多个未知数，只能采
用高度抽象的数学式；狭义相对论涉及的平直空间只有一种，直观性强，而且现
有的物理学已经提供了大量的已知数．因此，料想我所选的路子有可能走通．
主攻目标和实施方针明确后就立即上马，并且最初的进展速度连我自己也感
到意外．１９6 １年５月份完成了力学逻辑体系的改造，７月份完成了电磁学逻
辑体系的改造，紧接着就把牛顿引力论由静力学发展成动力学，１２月份完成了
狭义相对论意义下的引－电统一场论，都是在学生时代完成的．但随后就在量子
力学方面陷入了长达３９年之久的困境，直到２０００年７月取得全线突破．
八、对力学逻辑体系的改造
１９６１年５月２１日．
这是主攻方向确定后的第二天．就是在这天晚上，整个工程正式开工，并且
在半小时里就完成了改造力学逻辑体系的工作．
我的非常明确的指导思想是：
１）要抓住孤立系统，因为孤立系统的行为与外界无关，具有基本的意义．
２）要让改造后的各分支学科的逻辑体系都能直接或间接地与狭义相对论挂
上钩，以便最终纳入广义相对论的框架．
３）真正的基本定律，一般应当能引入新的基本量．除了基本量以外，其他
的物理量要尽量用定义的方式来引入．与这些导出量相关的经验定律原则上应当
能用逻辑方法导出．
整个物理学中的最基本的概念是从力学中引入的，因而对物理学各分支的逻
辑体系逐个进行审查和改造的工作应当是从力学开始．
Ⅰ．对运动学体系的改造
当时我正在担任电动力学与相对论习题课的教学工作，该课在５月下旬进行
的教学内容恰巧是相对论力学．在５月２１日下午的科学报告会上，基础物理教
研室副主任沈世武先生作了一篇关于光速不变原理问题的报告．当天晚上开始思
考力学的逻辑体系问题．确切地说，应当认为这项工作是从早些时候思考时间定
理之时开始的．沈世武先生的报告促使我把光速不变原理同时间定理联系起来思
考，产生了建立光学时标的想法，再同相对性原理联系起来，就发现能用逻辑方
法导出光速不变原理(《述评》p. 178)．这就意味着，力学中的运动学部分一开
始就能进入狭义相对论的框架．
Ⅱ．对动力学体系的改造
力学中的基本量只有三个，长度和时间是单纯依靠运动学来引进的，质量是
动力学中惟一新出现的基本量，意味着动力学的三条基本定律中或许只有一条是
真正基本的定律．在牛顿三定律中，惟有第一定律所涉及的物体是孤立系统，因
而该定律肯定是真正的基本定律．该定律的推论是：
１．质量的概念与速度恒定性结合起来，就得到质量守恒原理．
２．恒定的质量乘上不变的速度，又得到动量守恒原理．
３．质量乘上任意常数，并以一个新的符号代表乘积，就得到新物理量．尽
管新物理量在本质上还是代表质量，但总可以取一个新名称．假如所乘的常数适
当，并将所得的量取名为能量，那么能量的定义式就可被称为质－能关系式，于
是又能得到能量守恒原理．
打开物理学史，一眼就看到马赫对牛顿力学的批评．他认为牛顿力学体系中
存在着逻辑循环，认为牛顿第二定律实际上是力的定义式．我认为马赫的批评是
中肯的，但又觉得他的建议还不够漂亮，因为相对论已经表明牛顿第二定律只在
低速条件下才近似地成立，该定律不能使力的概念具有精确性．我注意到：动量
定理与第二定律在牛顿体系中是等效的，它在相对论力学中仍然严格正确．因而
意识到：应当从动量定理的角度引进力的精确的定义式．如果把动量的变化理解
为力引起的效果，那么就可以利用动量的变化率来量度力，这样就不仅使力有了
严格的定义，同时又得到了动量定理．利用低速条件对动量定理取近似，就得到
牛顿第二定律，这就表明该定律确实不是基本定律．
牛顿第一定律中所涉及的物体不能是几何点．如果是几何点，那么，一旦把
它同万有引力定律结合起来，就会出现自能发散问题．既然不能是几何点，而相
对论又不允许有理想化的刚体，那么就应当认为任何物体都能分割．因此，牛顿
第一定律又能被理解为质点组的能量守恒原理和质点组的动量守恒原理．如果把
这种质点组分为两半，再同力的定义式(即动量定理结合起来)，那么就能导出牛
顿第三定律(见《述评》p.59)．由此可见，第三定律中也不是真正基本的定律．
Ⅲ．运动学与动力学的统一性
在我的力学体系里，惯性参考系不是利用牛顿第一定律来定义的，而是以空
间属性为前提条件，单纯用逻辑方法确定(见《述评》p.28)．牛顿第一定律也已
不是经验定律，它与时标是用逻辑方法同时确定的，因而是不存在实验误差的基
本原理(《述评》p.34)．这就使运动学与动力学有机地统一起来．由此导出的一
切，只要未取近似，就都是严格的．但该体系未考虑引力效应，因而有局限性．
九、对电磁学逻辑体系的改造
１９６１年５月至７月．
接在力学后面，本应改造热学逻辑体系，但因误以为热学体系已经欧氏几何
化，所以就跳过热学，转向电磁学．
改造电磁学逻辑体系的工作并不像改造力学逻辑体系那样顺利，自１９６１
年５月下旬开始后的一个半月里，毫无进展．７月上旬，期末考试来临了，学生
们纷纷来问问题，问得最多的是：“位移电流究竟是怎么回事？”我解答后，他
们仍表示“很难理解”．他们说：在麦克斯韦方程组的四个方程里，除了磁场的
旋度方程以外，其它的方程都容易理解．我注意到：学生们能够接受的三个方程
都是直接来源于经验定律，惟独磁场的旋度方程与经验定律对不上号．与磁场有
关的经验定律是毕奥－沙伐尔定律和安培定律，由这些经验定律已经导出了稳恒
磁场的环路定理和旋度方程，学生们已经接受了，位移电流是麦克斯韦在没有任
何实验根据的情况下强行引入了旋度方程，学生感到困惑的正是在这方面．这也
难怪，当年开尔文读了麦克斯韦的论文之后也是接受不了，赫姆霍兹和玻尔兹曼
都是用了几年时间才算是弄明白了．这些大物理学家尚且如此，一般学生又怎么
可能立即理解呢？
学生的提问使我回想起自己做学生时的情景，记得当初我自己也曾感到位移
电流像是从天而降的，直到麦克斯韦方程组的自洽性得到证明之后，才相信了位
移电流．麦克斯韦方程组的自洽性不能单纯地依靠该方程组本身的四个方程来证
明，在证明磁场的旋度方程与电场的散度方程之间的统一性时，必须利用电荷守
恒原理．具体做法是：首先要对磁场的旋度方程取散度，接着是电场的散度方程
对时间求偏导数，最后利用电荷电流连续性方程，这样才使自恰性得到证明．回
忆到这里时，我突然产生了疑问：为什么由四个方程组成的体系需要用五个方程
来证明它的自洽性？从逻辑上讲，这五个方程中必定有一个是不独立的．这时才
发现：在磁场的旋度方程、电场的散度方程和电荷电流连续性方程中，真正彼此
独立的方程实际上只有两个．利用这三个方程中的任意两个都能导出第三个．
电场的散度方程是库仑定律与叠加原理的推论，连续性方程是电荷守恒原理
的数学表述．这就表明：只要把库仑定律、叠加原理同电荷守恒原理结合起来就
可以导出位移电流．再利用总电流密度场的无散性，就可以导出磁场．如此得到
的是磁场所满足的微分方程．解此方程，并把它应用于稳恒电流，就可以得到毕
奥－沙伐尔定律(见《述评》 p.393)．在导出磁场后，借助于相对性原理，就可
以导出法拉第电磁感应定律．也就是说，整个电磁理论实际上只须以电荷守恒原
理、库仑定律、叠加原理、相对性原理为基本假设，缺一不可，多一不必．
由于已经使用了相对性原理，所以新体系直接进入了狭义相对论的框架．在
这种框架内，磁场完全失去了独立性，因而《述评》中把电磁学改名为电学．
十、狭义引力论的建立
１９６１年７月．
接在电学后面，本来应当能够自然地转向光学，但我没有这样做，而是立即
转向牛顿引力理论，因为发现：电磁学的这套新的逻辑框架完全能适用于牛顿引
力理论体系．引力理论中的质量守恒原理、万有引力定律在数学形式上分别地与
电磁理论中的电荷守恒原理、库仑定律相同，而叠加原理和相对性原理是两个理
论体系共同拥有的．可见，只要以质量守恒原理、万有引力定律、叠加原理、相
对性原理为基本假设，就能导出整个引力理论体系，而且是举手之劳．果然，紧
接在电磁理论之后，引力问题只用了半天时间就解决了．
如此建立起来的引力理论是在狭义相对论框架内，因而我把它称为“狭义引
力论”．该理论包含了牛顿引力论的全部内容，但其中的动力学成分是牛顿引力
论所没有的，因而它是把牛引力理论由静力学发展成为动力学．
狭义引力论还提供了一个令人吃惊的结论，即：引力场是一种具有负能量和
负质量的物质．这与电磁场的情况恰巧相反．这是因为：在库仑定律的数学表达
式中，比例系数是正的；而在万有引力定律的数学表达式中，比例系数前面要加
一个负号．其结果是：引力场的能量密度公式中就必定会比电磁场的能量密度公
式中多一个负号，否则就会触犯能量守恒原理．与此相应，根据质能关系式，引
力场的质量密度也只能是负的．
按理说，负质量的出现，应当是一个非常值得重视的事件，因为它预示着要
引出一些意想不到的新效应．但是，人们历来认为“质量只能是正的”，这种观
念是根深蒂固的．我在一次宴会上向朋友透露：“我已经导出了负质量．”朋友
说：“你是不是喝醉了？”我暗自感叹：“先入为主造成的偏见实在是太难纠正
了．学术界的偏见都是披着‘科学’的外衣，因而比宗教偏见更为顽固．”
我意识到，如果不拿出观测结果来，那么负质量就只能成为人们的笑柄．因
此，我决定寻找证据．由于引力场是负质量物质，所以，与电磁辐射阻尼力相对
应的引力辐射阻尼力公式中也多一个负号，也就是说，引力辐射阻尼力实为牵引
力．把这种负阻尼力应用于双星系统，就可以证明，双星系统的公转周期是按负
指数律衰减的(见《述评》 p.784)．反之，如果引力辐射阻尼力是正的，那么双
星系统的公转周期就应当按正指数律增加．但是，很遗憾，我未能查到所需要的
资料．隔了１３年，即到了１９７４年，脉冲双星系统公转周期变化的现象才被
胡尔斯（R. Hulse）和泰勒（J. Taylor)发现．他们观测的数据虽不足以体现指
数律，但已表明脉冲双星系统的公转周期是在缩短而非增长．
