戴榕菁

2022年我开始推翻狭义相对论之旅的开初因为只掌握了数量很少的证明狭义相对论是错的证据，而面对的则是一座座高山拦阻，所以内心很是没有底气，一直不敢直接下结论说狭义相对论错了，而只是将我所发现的狭义相对论的逻辑缺陷称为“悖论”。在所有的大山中最令我不安的是两座，一是被称为是狭义相对论的典型代表的著名的爱因斯坦质量-能量关系E = mc²，另一则是过去几十年里被捧上天的被称为狭义相对论和量子论的最精美的结合的量子场论，或干脆就叫做相对论量子理论。那时我只是想着把我发现的问题提出来，好让物理学界一起来找出产生悖论的原因。我从2022年3月份开始探究狭义相对论之问题的旅程，到了7月份，我还在我的英文文章【】中呼吁物理学界来共同探讨为什么由错误的狭义相对论能得出诸如上述这些看来是正确的理论以及加速器物理还有号称被不断验证的广义相对论。但主流物理学界不断没有积极回应反而不断地对我的文章进行封杀打压，网军也配合攻击，同时我还要面对那时突然涌现出的各路科普人士在各种节目上大肆宣讲狭义相对论如何伟光正的挑战。

后来最先被挪走的大山是加速器物理那座，因为我发现加速器物理根本是用狭义相对论计算的结果来验证狭义相对论理论，所以不足为虑。后来发现所谓的对广义相对论的验证都是验证空间弯曲，根本无法作为时空相互转换的证据，因此广义相对论的合理性并不能作为狭义相对论正确的依据；后来又陆续地发现，恰恰相反，是狭义相对论的错误在很大程度上拖累了主要讨论引力特征的广义相对论。

对于爱因斯坦质量-能量关系E = mc²这座大山，我是借助了美国电气工程师海维赛德的椭球证明了E = mc²并不属于狭义相对论【[ii]】，所以也就不受狭义相对论的错误的影响了，因而那座大山也挪走了。

接下来面对的是量子场论这座山，更确切地是作为量子场论的基础的下面这个狄拉克方程这座山：

          (1)

不过，当之前的几座山被挪走之后，我已不再担心这最后的一座了，因为我相信人类的逻辑是一致的，假如狭义相对论在别的地方是错的，那么到了量子场论这里也不会变得不错。我还论证了下面这个作为狄拉克方程的出发点的相对论能量-动量关系的逻辑缺陷【[iii]】：

E² = p²c²+m²c⁴                                     (2)

其中m是粒子的质量，c是真空中的光速。E是粒子的总能量，由下式给出

E = γmc²                                              (3)

p是粒子的动量，由下式给出

p = γmv                                               (4)

v是粒子运动速度，γ是所谓的洛伦兹因子，由下式给出：

γ = 1/√(1-v²/c²)                                    (5)

我指出了上面的(4)式虽然被称为动量，其实和经典的动量没有关系，而是一个全新的定义。因此，挪走这最后一座大山的结论变得很简单：狄拉克方程错了，量子场论的基础歪了。

但是，最近随着我对狄拉克方程的调研的逐步深入，我发现狄拉克方程本身并不存在我一开始以为的那样的错，而是和爱因斯坦质量-能量关系E = mc²一样根本不属于狭义相对论。

这里我要再次借用【2】中用到的海维赛德的椭球。读者或许会问为什么海维赛德的椭球这么牛？答案很简单：作为狭义相对论的基础的洛伦兹变换是针对海维赛德的椭球所做的假设，所以海维赛德的椭球原本就是狭义相对论之最根本依据。与作为假设的洛伦兹变换不同，海维赛德的椭球是对麦克斯韦方程的动力学描述，不是假设。如我在文章【2】和文章【[iv]】中指出的，对于单一运动的电磁波源来说，洛伦兹变换与海维赛德在数学上其实是一回事。

如在文章【3】中指出的，爱因斯坦【[v]】针对处于电场中的单一运动电子推导出了上面的(3)式，他在推导过程中先是自己重新推导了一遍洛伦兹变换，然后用洛伦兹变换对麦克斯韦方程进行变换，然后将变换后的麦克斯韦方程结合经典的牛顿定律来推导出了(3)式。整个过程都是针对单一电子，因此如同我在文章【2】所做的一样，我们完全可以用海维赛德的椭球来替代爱因斯坦所用的洛伦兹变换。爱因斯坦推导(3)式时所做的环境假设是处于电场中的单一运动电子，这与狄拉克在推导他的方程时所针对的在原子轨道上运动的电子所处的物理环境条件完全一致。

当有了(3)式和(4)式之后，我们就可以将两者结合直接推出(2)式。现在的问题是如我上面提到的，(4)式虽然被称为动量，其实和经典的动量没有关系，而是一个全新的定义。因此，假如将由(3)式和(4)式推出的(2)式与动量守恒律相结合，那么就出现逻辑错误，因为那个被称为动量的(4)式并不具备经典力学中的动量所具有的守恒律的经验依据------这就是我之前一直声称狄拉克方程因为它们的出发点有逻辑缺陷而错了的原因！

但是，当深入审视狄拉克的推导时发现，狄拉克在推导过程中针对的完全是单一粒子的运动，并没有因为碰撞或衰变而涉及到动量守恒的问题。因此，对狄拉克方程来说，(4)式只不过是被称作动量的一个新定义而已，并没有涉及到与经典动量一样的守恒的计算。所以拿用(3)式和(4)式结合推出的(2)式来推导狄拉克方程这一步骤本身并不会导致错误！只是如果有人拿由狄拉克方程得出的“动量”p去做守恒运算的话，那么从那一刻开始，他的运算便引入了逻辑缺陷；而狄拉克方程本身没有错！狄拉克安啦！！！

这里再简单综述一下：

狄拉克方程的出发点是下面这个方程：

E² - p²-m² = 0                           (6)

(6)式是物理学界人士根据他们的一个习惯来将光速c设为1而改写(2)式的结果。对于我们出身于工程界的人来说这是一个很坏的习惯，因为这容易导致量纲的混乱。但是对于理论物理界的人士来说，数学上的漂亮才是他们的游戏的核心，所以他们常规性地在推导中将光速c设为1.

如我在【[vi]】中指出的，狄拉克的推导应该说是一种构造，而不是人们一般以为的单纯的逻辑推导。由(6)式出发，狄拉克做了一个线性假设【[vii]】，认为可将作为二次方程的(6)式进行因式分解为

(a₁E+b₁p_x+b₂p_y+b₃p_z+b₄m)(a₂E+b₂p_x+b₃p_z-b₄m)=0       (7)

他将(7)进行量子化（就是将变量改写为算符）后得出了两组互为复共轭的解，每组解包含对应着相反的角动量的两个解。因此，狄拉克方程就被诠释为：1）在每个原子轨道（能级）上可以有自旋相反的两个电子；2）每个电子对应着一个能量与之相反的反电子（即后来被称之为正电子的粒子）。

到这一步并没有因为我之前以为的狭义相对论的影响而引入任何逻辑缺陷。这是因为：

1）尽管由于洛伦兹变换在一般情况下是错误的因而当(3)式被用在一般的物体（比如一颗陨石）上时是错误的，但是，当(3)式被用于爱因斯坦所针对的电场中的单一电子或狄拉克所针对的原子轨道上单一电子时，它在数学上因为海维赛德的椭球而符合洛伦兹变换。

2）虽然被称为动量的(4)式与经典的动量之间没有关系因而不符合动量守恒定律，但在狄拉克推导方程式(1)的过程中并没有涉及到动量守恒，因此，狄拉克方程的推导中的那个被称为动量的p只不过是一个由(4)式定义的表达式而已，并没有实质的物理意义。

所以，虽然当把由(3)式和(4)式推导出的(2)式用在一般的物体（比如一颗陨石）上时（尤其是当涉及到动量守恒时），会引入逻辑上的错误，狄拉克用(2)式来推导方程(1)却不存在我之前以为的因为狭义相对论的影响而产生的错误。

结束语

在上帝的带领下，我之前在文章【1】中所担心所有的大山都在主流物理学界不但不帮忙还全面打压封杀的情况下被一一干净彻底地清除了。这里我要做两点评论：

1.在清除这些大山的过程中，除了物理学逻辑上的挑战之外，一个很大的阻力是来自物理学界在对于相关理论的宣传陈述上带来的误导：物理学界（直到今天仍然）将爱因斯坦的质量-能量关系E = mc²说成是狭义相对论的最典型的代表，将狄拉克方程说成是将狭义相对论与量子理论进行的最精美的结合。但实际上，这两者在本质上都不属于狭义相对论。

2.虽然被认为是量子场论的基础的狄拉克方程并没有因为被声称是狭义相对论的产物而具有天生的逻辑缺陷，这并不等于说量子场论就安了。目前来说，量子场论仍然面临着我之前在不同场合所谈到一些挑战或问题。

首当其冲的就是我在文章【6】中指出的有关中微子的反粒子的理论上所存在的明显的逻辑混乱。

其次，量子场论的虚拟粒子的理论也还面临着一些挑战。一方面，如我之前指出的，虚拟粒子的产生所伴随的能量不守恒与最小作用原理之间是否会有逻辑矛盾这一点还没有明确的答案。另一方面，由于虚拟粒子是要从真空（或以太，或凝聚态）中非常短暂地借能量，这就产生一个与当初狭义相对论建立过程中人们所面临的一样的问题：假如在一辆运行的火车中发生了核衰变，那么虚拟粒子是从火车的参照系里借能量呢还是从铁轨的参照系里借能量。假设火车以接近光速运行，那么当人们用海森堡测不准原理来分析这个过程时，不同的参照系中的量可以彼此差出一个光速（即十的八次方）的量级来。

另外，连专业物理学界人士们自己都常感到困惑的对于重整化的需要也是一个潜在的问题。

。。。。。。

[] Dai, R. (2022). “Paradox of Invariant Speed of Light in Vacuum and Remedial Thinking”. Retrieved from: https://wp.me/p9pbU7-dh

[[ii]] 戴榕菁 （2022）“E=mc2果然不属于相对论”

[[iii]] 戴榕菁 （2023）“相对论动量和能量的一笔乱账”

[[iv]] Dai, R. (2022). “The Fall of Special Relativity and The Absoluteness of Space and Time”. Retrieved from: https://wp.me/p9pbU7-dX

[[v]] Einstein A. (1905) “On the Electrodynamics of Moving Bodies”. Zur Elektrodynamik bewegter Körper, in Annalen der Physik. 17:891, 1905, translations by W. Perrett and G.B. Jeffery. Retrieved from: https://www.fourmilab.ch/etexts/einstein/specrel/www/

[[vi]] 戴榕菁 （2023）“反中微子冲撞狄拉克？”

[[vii]] Dirac, P. A. M. (1928). "The Quantum Theory of the Electron". Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 117 (778): 610–624. Retrieved from: https://royalsocietypublishing.org/doi/epdf/10.1098/rspa.1928.0023 

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