从伽利略相对性到德西特狭义相对论

精确宇宙学的发现,使爱因斯坦相对论作为以宇宙常数Λ0为特征的宇观物理学的基础受到挑战。对爱因斯坦理论基本原理的重新考察可以追溯到惯性运动的伽利略相对性、牛顿理论及其宇宙佯谬。相对性原理应该扩充到具有两个不变普适常数c和l,具有24个生成元的惯性运动对称性的相对性原理。于是,存在庞加莱、德西特和反德西特不变的三种相对论,三者伴有对偶庞加莱退化运动学构成相对论三位一体。取勰,德西特不变的狭义相对论为宇观尺度的运动学,且可避开惯性运动相对性的宇宙佯谬。     

“舟行不觉“和暗宇宙惯性运动、相对性原理及其宇宙起源

在牛顿力学和狭义相对论中,惯性原理是定义物理量、引进物理规律的基准;然而,惯性运动和惯性系的起源没有解决,在如何确定惯性系的问题上,存在爱因斯坦所指出的“循环论证”。爱因斯坦试图引进任意运动之间的“广义相对性”摆脱惯性原理的“循环论证”,并进而描述引力。广义相对论取得了成功,但并没有实现运动的“广义相对性”。而且,在如何定义物理量、引进物理规律,与狭义相对论在对称性的意义上也并不相同。宇宙是暗的,在加速膨胀,并不渐近于闵氏空时,很可能渐近于常曲率的德西特空间。这对广义相对论及其宇宙学等提出尖锐挑战。陆启铿提出把相对性原理推广到常曲率空时。基于这个原理和不变普适常数原理,可以建立德西特不变的相对论。德西特对称性保证在德西特空时中既存在惯性原理,也存在宇宙学原理;二者通过两种彼此联系的同时性相互关联。这样,加速膨胀的3维球面的德西特宇宙背景就表现为德西特惯性运动和惯性系的起源。如果宇宙渐近于德西特宇宙,其3维宇宙空间应该渐近于这个3维球面,但对于平坦的偏离仅仅为宇宙常数的量级。同时,宇宙的时间演化方向,可以确定德西特宇宙模型的时间方向,进而可以确定德西特空时中惯性系的时间和空间坐标的方向。在这个意义上,演化的宇宙就成为德西特空时中惯性运动的起源,惯性系的确定不再存在“循环论证”。进而,作为这类惯性系退化情形闵氏惯性系和伽利略惯性系的确定,也不再存在“循环论证”。对于存在引力的情形,空时应该处处时时存在局域化的德西特惯性原理和具有局域德西特不变性的局域惯性系。这样,定义物理量和引进物理规律的局域化的基准,就与德西特相对论一致。演化的宇宙同样可以确定局域德西特惯性系。这是一条从伽利略惯性原理,经过庞加莱惯性原理,发展到常曲率空时惯性原理;并进而考虑惯性原理局域化的途径。与爱因斯坦发展到广义相对论的途径不相同,值得深入探讨。     

世界物理年挑战相对论有偿征答--关于如何证明相对性原理与光速不变原理在逻辑上相容的问题

1、《科学》杂志（上海）2002-2期刊发了题为“引力：1687—2001”的文章，两位作者在文中宣布：“狭义相对论是逻辑自治的理论，不存在任何矛盾”。又说：“为了导出狭义相对论，爱因斯坦作了两个基本假设：所有匀速运动彼此都是相对的：光的运动例外，它是绝对的。从表面上看，这两个假设相互矛盾。爱因斯坦的挚友、物理学家埃伦费斯特（P．Ehrenest）指出，还隐蔽着第三条假设．即这两个假设是不矛盾的。”     

我看狭义相对论

从《发明与革新》看到黄家荣先生《同时性的相对性剖析》一文，颇有兴趣。开始读到文章对当代最伟大的科学家爱因斯坦的相对论提出质疑时自己颇有些吃惊，因为相对论在我心目中的地位始终是相当高的，难道相对论有问题吗？带着疑问认真的看完全文后，对作者的观点很是赞同，同时也对作者对待科学之勇气颇感钦佩。文中提到许少知和曲元春先生曾在去年的刊物上发表过类似的文章，于是又将去年的《发明与革新》如数仔细拜读，心中豁然开朗。对许、曲二先生的观点颇有同感，于是回头将过去上学时的物理课本翻出，将《狭义相对论》一章又“复习”…     

普朗克与狭义相对论

本文通过对普朗克在狭义相对论出现的前后的工作来说明,他怎么会成为当时物理学界第一位有名望的物理学家热情地支持了爱因斯坦和他的新理论,并且对其早期的发展作出了贡献。     

狭义相对论违反实在性原则

一列高速行驶的火车的车头H点和车尾T点各有一台激光器，中点M处有一块石头。假设仅当方向相反的两束激光同时到达石头时，石头才会破裂。现H点和T点同时发出激光闪光，乘客将见到M点的石头破裂。然而，相对论认为火车上的同时事件，对于路基上的观察者则不是同时事件。两束激光不能同时到达M点的石头上，石头便不破裂。但是那块石头被激光破碎已是既成事实，因此路基观察者所观察到的不同时就只能是表观不同时，路基系与火车系也就不等价。反过来，若认为路基系和火车系等价，即既同时又不同时都是客观的，那么，这就违反了实在性原则。…     

贝叶斯决策理论的理性观及其相对性

贝叶斯决策理论的基础在于如何表达价值和信念。该理论基于一些偏好公理而得到效用函数和信念度函数(分别表达价值和信念)。这些函数的性质可以表述为两个表达定理,它们展现了贝叶斯决策理论的理性观:当事人的价值及信念度赋值必须都是一致的。然而,价值及信念度赋值的一致性不仅取决于偏好公理,而且还依赖于效用单元的选择。     

相对影响因子及其意义

通过对化学、材料科学和机械工程三个典型学科期刊影响因子的比较分析,提出了可用于不同学科期刊间比较的相对影响因子的新概念,并用2002年JCR数据进行了具体分析.认为期刊的相对影响因子具有普适性和可比性,能较客观地反映不同学科科学期刊的相对水平.