半個多世紀(jì)以來，由于對相對論的種種誤解，人們在哲學(xué)、科學(xué)、科學(xué)史，特別是在科普宣傳方面，產(chǎn)生了諸多分歧和思想沖突，至今尤甚。根本原因在于：傳統(tǒng)的哲學(xué)工作者，不能理解相對論所討論的理論物理問題；研究相對論的專家，往往忽視科普或哲學(xué)理解中的錯誤。在這一真空地帶，任由思想自由馳騁，好處是思想活躍，壞處是思想混亂。
一、狹義相對論的本質(zhì)
狹義相對論是四維時空的數(shù)學(xué)框架，其本質(zhì)和牛頓的三維絕對空間加一維時間相同。它只是對客觀物理時間和空間的理論抽象，僅僅是一種數(shù)學(xué)合理化的抽象，是研究工作所利用的工具。運(yùn)動中的尺子會“收縮”，時鐘會“變慢”都是因?yàn)槲覀冇霉庾龉ぞ邔\(yùn)動物體進(jìn)行測量的結(jié)果，如果不是用光做工具，或者不是對運(yùn)動物體進(jìn)行測量，就不會發(fā)生任何效應(yīng)。因此原子鐘環(huán)球飛行實(shí)驗(yàn)、u子衰變、質(zhì)量增加等現(xiàn)象不能用狹義相對論來解釋，這些物理現(xiàn)象是高速運(yùn)動物體客觀上內(nèi)在固有的真正的物理變化，而不同于狹義相對論的觀測效應(yīng)，研究這些物理現(xiàn)象的本質(zhì)將是現(xiàn)代物理學(xué)的一個重要命題。
狹義相對論的這一性質(zhì)，使我們更多地把它看成是用物理名義所闡發(fā)的哲學(xué)原則：即同一位觀測者，觀測同一個對象（物體），因?yàn)橛^測條件的不同（觀測者坐標(biāo)系相對于運(yùn)動物體坐標(biāo)系的運(yùn)動狀態(tài)）而得到完全不同的觀測結(jié)果（尺縮鐘慢）。這樣就說明了一個哲學(xué)原理：條件決定規(guī)律和觀測結(jié)果?；蛘哒f，狹義相對論的成立，需要極其嚴(yán)格的條件，在現(xiàn)實(shí)中，這種條件根本不存在。所以，用現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與狹義相對論相對應(yīng)，來說明狹義相對論的“正確”或“錯誤”的方法是不正確的。另一方面，用數(shù)學(xué)演算的方法來證明狹義相對論的科學(xué)性、正確性或者其錯誤，也是多此一舉。原因是用一種數(shù)學(xué)計(jì)算去證明另一種數(shù)學(xué)規(guī)則的正確性、科學(xué)性，與現(xiàn)實(shí)中是否存在這一真理毫不相干，它只是數(shù)學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部的證明，就像由2＋2＝4證明2×2＝4正確一樣，只是同語反復(fù)。
由此可見，擁護(hù)或反對狹義相對論的部分學(xué)者，都沒有搞清楚狹義相對論的本質(zhì)。所有“證明” 狹義相對論“正確”或“錯誤”的試驗(yàn)討論，都是對狹義相對論原理的誤解，包括μ介子壽命延長、雙生子佯謬、潛水艇悖論等等。
二、廣義相對論的本質(zhì)
廣義相對論是用“彎曲空間”形式所表述的引力理論。人們從任何事物都是一個過程出發(fā)，抽象出“時間”的概念；又從任何物體都要占據(jù)一定的位置，有長度、高度、寬度等表現(xiàn)這一事實(shí)出發(fā)，抽象出空間的概念，然后又力圖去尋找到那個具體被稱為時間或空間的東西，也就是企圖讓“時空物質(zhì)化”。這一愿望的荒謬是明顯的，我們找不到時空，正如我們只能找到桃、李、杏而無論如何也找不到叫做“水果”的東西一樣。但是，由于時空是存在的基本形式，其在物理學(xué)上的重要性不言而喻，所以用哪種形式表述引力理論，是物理學(xué)中十分重大的問題。
江西贛南師范學(xué)院呂家鴻教授用自己的研究證明，用絕對空間加時間的傳統(tǒng)方法，可以充分準(zhǔn)確地表述廣義相對論的全部成果，結(jié)果不帶根式，比傳統(tǒng)的帶根式的做法更方便、更直觀。我國學(xué)者章均豪、付昱華等人，也曾用平直空間表述廣義相對論結(jié)論并取得一定進(jìn)展。用平直空間表述廣義相對論的內(nèi)容，和傳統(tǒng)的彎曲空間方法相比，用哪種空間表述力學(xué)理論，僅僅是形式問題，而不是本質(zhì)問題。時間、空間既然不是單獨(dú)的存在，僅僅是形式，它們也就不可能有彎曲和平直之分?？臻g無大小，時間無快慢，是時空的基本屬性。所謂彎和直，都只是數(shù)學(xué)家在觀念形態(tài)上的需要，這不是對現(xiàn)實(shí)世界的強(qiáng)制法。
三、 相對論須正確對待
相對論提出已經(jīng)100多年了，人們對待相對論的態(tài)度各不相同。在前蘇聯(lián)和我國的“文革”時期，都曾經(jīng)發(fā)生過“批判相對論”的所謂“運(yùn)動”。參加這種“全盤否定相對論”運(yùn)動的人，水平和目的各異。但有一點(diǎn)是相同的即他們都沒有準(zhǔn)確理解相對論。筆者認(rèn)為相對論是牛頓力學(xué)的自然延伸，或者說是發(fā)展。如果否認(rèn)相對論，也就是否認(rèn)牛頓力學(xué)，否認(rèn)數(shù)百年人類的工業(yè)文明，那我們?nèi)祟惡我杂薪裉炷兀?br>
我們的頭腦要清醒，要分清三點(diǎn)：其一是避免錯誤科普帶來的惡劣后果。這包括科普刊物所載“橫桿過窄門”“潛水艇悖論”之類的低級形式的錯誤。其二是認(rèn)識大學(xué)教科書中的錯誤。要認(rèn)識這些錯誤決非易事，不僅需要高等數(shù)學(xué)能力，還需要一定的哲學(xué)素養(yǎng)。其三是正視愛因斯坦本人存在的不足。
正如牛頓有自己的局限性一樣，愛因斯坦也有自己的局限性。只要劃分清楚主觀同時性和客觀同時性，“雙生子佯謬”問題根本就不會提出來。μ介子“壽命”延長和“雙生子佯謬”本質(zhì)不同，而很多著作把它們混為一談，根源還是愛因斯坦自己的論述不完善。物體本身沒有變化，是根據(jù)除主觀同時性以外，還存在著不以人的感覺和意志為轉(zhuǎn)移的客觀同時性；對運(yùn)動物體測量結(jié)果的變化，是根據(jù)測量者自己的認(rèn)知，由后者推算前者的理論武器就是相對論。
總之，要正確對待相對論，堅(jiān)持從相對論自身出發(fā)看相對論，破除神秘主義，與以牛頓為代表的力學(xué)史聯(lián)系起來看相對論；在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)、觀測結(jié)果的基礎(chǔ)上理解相對論。
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