愛因斯坦狹義相對論建立于1905年，由于愛因斯坦在狹義相對論中沒有考慮對稱性破缺，從而導(dǎo)致狹義相對論缺少了引力理論，這是愛因斯坦的一個重大失誤。《相對論研究系列：相對論探疑》論述由于這一失誤給相對論帶來的問題以及針對這些問題提出的解決方案。作者蔡立還對相對論的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。引入對稱性破缺的思想，對狹義相對論的基本原理進(jìn)行修改。
《相對論研究系列：相對論探疑》可供力學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)和宇宙學(xué)等專業(yè)的大學(xué)生、研究生和科研人員參考，也可供所有具有大學(xué)本科知識水平、對愛因斯坦相對論感興趣的讀者閱讀。
愛因斯坦狹義相對論建立于1905年，由于愛因斯坦在狹義相對論中沒有考慮對稱性破缺，從而導(dǎo)致狹義相對論缺少了引力理論，這是愛因斯坦的一個重大失誤。本書論述由于這一失誤給相對論帶來的問題以及針對這些問題提出的解決方案。作者還對相對論的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。
第一篇 狹義相對論探疑
第1章 牛頓力學(xué)概述
第2章 狹義相對論建立前物理學(xué)出現(xiàn)的一些問題
第3章 狹義相對論的建立
第4章 狹義相對論悖論產(chǎn)生的原因
第5章 對狹義相對性原理的重新考察以及愛因斯坦的一個重大失誤
第6章 從公理化的角度對比牛頓力學(xué)與狹義相對論
第7章 愛因斯坦的一個重大失誤給廣義相對論和統(tǒng)一場論帶來了問題
第8章 修改狹義相對性原理必將導(dǎo)致一個新的相對論理論的建立
第9章 狹義相對論修改前后基本概念和基本定律的對比
……
3．5狹義相對論存在的一些問題
用現(xiàn)在的觀點(diǎn)看，愛因斯坦100多年前建立的狹義相對論存在以下問題。
（1）狹義相對論中缺少引力理論。
牛頓力學(xué)和狹義相對論都是慣性參考系的理論，兩者的主要區(qū)別在于：在牛頓力學(xué)里把質(zhì)量看做常數(shù)，牛頓理論只能用于低速；在狹義相對論中對質(zhì)量公式進(jìn)行了修正，因此，狹義相對論實(shí)際上是牛頓力學(xué)在高速時的推廣。牛頓力學(xué)包括兩部分內(nèi)容：牛頓運(yùn)動理論和牛頓引力理論。從邏輯上看，狹義相對論也應(yīng)由兩部分組成：狹義相對論的運(yùn)動理論和狹義相對論的引力理論。然而遺憾的是愛因斯坦在建立狹義相對論時，只把牛頓運(yùn)動理論推廣到狹義相對論，卻沒有建立狹義相對論的引力理論。這表明愛因斯坦的狹義相對論是一個不完善的理論，其中缺少一個重要的組成部分——引力理論。在本書后面我們將論證，沒有引力理論是愛因斯坦狹義相對論的一大缺陷，狹義相對論出現(xiàn)的許多問題都與這一缺陷有關(guān)。
在1905～1907年間，愛因斯坦曾試圖在狹義相對論中建立一個引力方程，然而幾經(jīng)努力未能成功。這一原因的造成與下面這個問題有關(guān)。
（2）引力方程與狹義相對性原理的矛盾。
在狹義相對論中，愛因斯坦把力學(xué)定律和電磁定律都寫成洛倫茲協(xié)變的形式。狹義相對論建立后，愛因斯坦曾試圖把牛頓萬有引力定律推廣至狹義相對論，但是，他卻無法把引力定律寫成洛倫茲協(xié)變的形式。事實(shí)上，愛因斯坦之后，許多人都曾做過嘗試，然而，沒有人能夠在狹義相對論中給出一個滿足洛倫茲變換的引力方程。為什么出現(xiàn)這種情況呢?后面我們會對此作出解釋。
由于上述原因，愛因斯坦放棄了在狹義相對論中建立引力理論的想法，從1907年開始轉(zhuǎn)向廣義相對論的研究，愛因斯坦提出了引力幾何化的思想，把引力問題變成幾何問題，在黎曼時空中建立了廣義相對論。廣義相對論建立后愛因斯坦曾自豪地說：“狹義相對論如果我不發(fā)現(xiàn)，5年之內(nèi)就會有人發(fā)現(xiàn)，廣義相對論如果我不發(fā)現(xiàn)，50年之內(nèi)不會有人發(fā)現(xiàn)。”愛因斯坦認(rèn)為，通過引力幾何化可以回避在狹義相對論中建立引力理論所面臨的一些困難。
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