科学家的创新与成熟—与李政道教授相榷 鲁重贤 十月二十四日。

在复旦大学，物理学家李政道正发表讲演。早报记者 鲁海涛 图

著名的物理学家、79岁的李政道于2005年十月在复旦大学为年轻人带来了一场报告会，题目为“为纪念爱因斯坦逝世50周年及相对论诞生100周年以及科学与艺术的关系”。李政道教授手拿激光笔在主席台上走动着完成了这场类似上课的演讲。一口气列举25名科学家

李政道说。爱因斯坦提出狭义相对论时25岁，波尔提出量子论时27岁，海森伯格提出量子力学时24岁，费米提出量子统计学时25岁，汤川秀树提出介子理论建立核力基础理论时28岁，费曼完成电动力学的理论基础时29岁，自己和杨振宁提出宇称不守恒时一个29岁一个33岁……李政道一口气举了25个例子说明上世纪的杰出物理学家在什么年代、什么年龄做了些什么科学贡献。“代代出新人，科学在少年”，李政道对着台下的年轻人提出了这样的希望，而学生们则用掌声给予响应 [1]。

可是李教授却忽略了另外一件，至少与创新同样重要的事情，也就是科学理论的成熟。在科学史上，重大理论的创作与成熟往往是由不同的人来完成。众所周知，普朗克 (Max Karl Ernst Ludwig Planck) 在43岁时用能量的量子化解释了黑体辐射，但光子的概念是爱因斯坦提出的。现代对人类可能最有贡献的电磁理论是马克士威(James Clark Maxwell) 在43岁时完成。薛定锷(Erwin Schrödinger) 在37 岁时导出了波动方程。可是, 解释该方裎解的物理意义却由45岁的波恩(Max Born)来提出。故物理理论的成熟往往由超过40岁较成熟的理论家完成。

天才的爱因斯坦在25岁得到著名的 E = mc2 公式和在35岁提出了广义相对论。而且他的公式和由广义相对论得到的预言都得到精确的实验充份肯定。但意外地，却都不是成熟的理论。他的E = mc2 公式和他的广义相对论，他的光子理论和马克士威的电磁论都有矛盾 [2, 3]。这需要进一步的阐明[2, 3]。在Reissner-Nordstrom metric发表以后 [4, 5]，爱因斯坦本人也知道他的公式并不是一般地成立[6]，虽然在1905-09年时，他有不正确的联想[7]。

关于他的广义相对论，52 岁的英国物理学家Whitehead (同时是数学家和哲学家)批评 [8] 爱氏的理论逻辑混乱。60 年后，北京大学和清华大学的周培源院士在82岁时更指出 [9] 爱氏的协变原理 (covariance principle) 在物理上是不成立的 [10]。诺贝尔娖郎笪�员会没有把 广义相对论作为茇姼�爱氏的理由，因为Gullstrand [11] 强烈地怀疑他的方程没有动力解。近来的进展表明诺娢�员会并不是，像不少人所怀疑的，由于Gullstrand是瑞典人而有偏见。因为己被证明了爱氐的引力场方程的确不能严格地解决两体问题 [12, 13]。

再者，近四份之一世纪，广义相对论竟变成了不少奇谈怪论的源泉。究其原因，是不少理论家都由相对论的缺陷而引了伸胡思乱想。以致科学和科幻夹缠不清 [14]。而且，除了爱因斯坦的原著，没有一本教科书或参考书(包括大英百科全书在内)能正确地叙述和解释爱氏的等效原理，虽然该原理是完整地叙述在爱因斯坦的书 [15] 中的第57页。由于对爱因斯坦等效原理的不明白，英国皇家学会的编辑错误地否定了Landau & Lifxxxxz [16] 的长度收缩公式。因此，可以说目前被认为权威的，基本上是长期不了解广义相对论的。那么对爱氏相对论的无理批评和妄加修改到面目全非 [17]，便不足为怪的了。

长期以来，广义相对论被誉为科学的顶峯。这种看法也是已到了该改变的时候了。爱氏的时空覌是有错误的 [18]。爱氏的量度理论巳被证明物理上是错误的。除了Whitehead[8]批评爱氏逻辑的混乱外，他的量度理论不但与他的等效原理冲突[19]，更与实际的覌察有矛盾[17,20]。爱因斯坦和许多理论家过去都以为广义相对论的理论构架是逻辑上完美的。最近这神话也被否定了。由于荷-质排斥力的存在，广义相对论和电磁学必须形成一个统一的理论[21]。因此，广义相对论不但是未成熟，更准确地说，应该还在初始阶段 [22]。

自古英雄出少年，诚然。李教授也是其中翘楚。他鼓励少年立大志更是用意可嘉。但是科学上的路途，恐怕是越来越难的居多。太强调英年的成名，难免使一些青年人对困难估计不足。因而，在碰到困难而不能在短期内解诀的话, 容易过早地放弃。更有什者，像爱因斯坦所谈到的，挑一些薄板以便短期内可钻很多洞。还有在某些领域中可能加深了断层的问题，因为一些还有能力的人过早地放弃了可作的研究。这恐怕是完全地违反李政道教授的原意吧？故斗胆写此拙文，予以补充。

参考文献；

1. 人民网-科技-复旦讲演：李政道回忆与爱因斯坦旧事
2. C. Y. Lo, Comments on Misunderstandings of Relativity, and the Theoretical Interpretation of the Kreuzer Experiment, Astrophys. J. 477, 700-704 (March 10, 1997).
3. C. Y. Lo, Completing Einstein’s Proof of E = mc2, Progress in Phys., Vol. 4, 14-18 (2006).
4. H. Reissner, Ann. Phy. (Germany) 50, 106-120 (1916).
5. G. Nordstrom “On the energy of gravitational field in Einstein’s theory,” Proc. Kon. Ned. Akad. Wet. 20, 1238 (1918).
6. A. Einstein, ‘E = mc2' (from Science Illustrated 1946) in Ideas and Opinions (Dover, 1982).
7. "Einstein's Miraculous Year" edited and introduced by John Stachel, Princeton Univ. Press (1998), p. 118.
8. A. N. Whitehead, The Principle of Relativity (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1922).
9. Zhou (Chou) Peiyuan, “On Coordinates and Coordinate Transxxxxation in Einstein’s Theory of Gravitation” in Proc. of the Third Marcel Grossmann Meetings on Gen. Relativ., ed. Hu Ning, Science Press & North Holland. (1983), 1-20.
10. C. Y. Lo，The Principle of General Relativity, the Restriction to Covariance, and Stanford’s Experiment Gravity Probe-B, Phys. Essays 18 (1), 112-124 (March 2005).
11. A. Gullstrand, Ark. Mat. Astr. Fys. 16, No. 8 (1921); A. Gullstrand, Ark. Mat. Astr. Fys. 17, No. 3 (1922).
12. C. Y. Lo, Einstein's Radiation xxxxula and Modifications to the Einstein Equation, Astrophysical Journal 455, 421-428 (Dec. 20, 1995).
13. C. Y. Lo, On Incompatibility of Gravitational Radiation with the 1915 Einstein Equation, Phys. Essays 13 (4), 527-539 (December, 2000)。
14. 霍金教授是现代的爱因斯坦吗？(2006年6月19日) www5./MainNews/Opinion.
15. A. Einstein, The Meaning of Relativity (Princeton Univ. Press, 1954).
16. L. D. Landau & E. M. Lifxxxxz, Classical Theory of Fields (Addison-Wesley, Reading Mass. 1962).
17. C. Y. Lo，On Criticisms of Einstein’s Equivalence Principle, Phys. Essays 16 (1), 84-100 (March 2003).
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19. C. Y. Lo，Misunderstandings Related to Einstein’s Principle of Equivalence, and Einstein’s Theoretical Errors on Measurements, Phys. Essays 18 (4), ----- (December, 2005).
20. C. Y. Lo，On Interpretations of Hubble's Law and the Bending of Light, Progress in Phys., Vol. 1, 10-13 (Jan., 2006).
21. The Mass-Charge Repulsive Force and the Necessity of Unifying Gravitation and Electromagnetism, xxxxted to Progress in Phys.
22. 超弦统一理论的先天不足多维新闻网--2006年10月9日，DWNEWS.COM.