狭义相对论需要修正吗？---一个可以被研究生用作论文的题目

戴榕菁

本文标题可能会让很多人吓一跳甚至愤怒，但我的答案其实在前面一篇题为“彭罗斯(Penrose)保形循环宇宙学的致命缺陷 ”的文章中已经表明了，本文再来稍微探讨一下如果要修正应该如何修正。

狭义相对论是关于时空的基本特性的理论，但是在它提出的时候人们对于我们所生活的4维宇宙时空的一个基本特性并不了解，那就是宇宙的膨胀，而之后当人们对宇宙的膨胀已经有很多了解时并没有对之进行相应的修正，以至于出现诺贝尔物理学奖获得者会将由狭义相对论得出的光子不经历时间变化的结论作为他的新理论的依据的状况。

那么宇宙膨胀对于狭义相对论的结果会产生什么样的影响呢？目前我也不知道到底会有什么样的影响或有多大程度上的影响。我只知道宇宙膨胀可以至少是在哲学意义上对由狭义相对论得出的光子不会经历时间变化这一结论造成威胁。

而这一威胁可以让我们注意到狭义相对论的推导过程的一个基本缺陷：这个推导过程只考虑了光子的粒子特性，而没有考虑光子的波动性，因而狭义相对论无法反映出光的波动性与诸如宇宙膨胀这样的时空基本特性之间的相互作用。也正是这个缺陷导致了光子不会经历时间变化的这个结论的得出。

因此，一个直接了当的弥补上述缺陷的方案应该就是在人们早已熟知的推导狭义相对论的过程中引进光子的波动性，而这就意味着可能需要将经典电动力学或量子电动力学引进推导的过程。与经典电动力学相比，量子电动力学直接采用了光速不变的结论，那也是目前推导狭义相对论的最重要的一个前提。但是，既然我们已经打算考察宇宙膨胀对于光子的波动特性的影响了，不如连宇宙膨胀对于光速是否有影响也顺便考察一下，也就是回到当初在经典电动力学中推导光速的思路来重新推导一下光速。

上面是一个关于如何考察宇宙膨胀对于狭义相对论可能产生的影响的一个基本的哲学层次上思路，但这个思路表明这个考察的实际实施将明显超出哲学的范畴而是要涉及比较具体繁琐的物理学的推导，因此已经不在我的哲学研究兴趣范围之内了，应该由物理学专业的人士来进行。

但我相信对于物理专业人士来说，这不应该是什么难题，应该属于是一般的研究生的题目。不过，这却也属于那种可以捡着便宜的题目：它的推导应该不太难，但是它的结果名声却会很响。这是因为任何对狭义相对论做出修正的工作，不论其结果对狭义相对论到底能产生什么样的影响，一旦发表出来都会具有一定的轰动性，至少会有一定的媒体效应，因此很容易让一个学生得到学位。

当然，最根本的一点是你的修正需要具有基本的合理性，而目前我们已经可以看到本文所提出的对于狭义相对论进行修正的基本的合理性------狭义相对论的得出过程没有考虑光的波动性，因而它的结论无法反映宇宙膨胀对于光的波动性的影响。

尽管我们不知道宇宙膨胀对于光的波动性的影响是否会给狭义相对论带来不同的结果，但是既然我们已经知道宇宙膨胀一定会影响光的波动性，而且这个影响已经对于诺贝尔物理学奖获得者提出的一个新理论的依据构成至少是哲学上的挑战，那么我相信对此进行调查就具有科学的合理性，即便最后的考虑了光的波动性的结果和现有的狭义相对论的形式一模一样，它完全够得上一篇研究生论文的分量，因为它至少补足了推导上一个缺陷，并再一次证明了狭义相对论的正确性，让日后人们使用起来更加安心。

因此，本文的读者中或者读者的朋友中有谁正在寻找一个既有意义又容易得出结果的论文题目，那么把光的波动性引进对于狭义相对论的重新推导过程中，以考察宇宙膨胀对于狭义相对论会造成什么样的影响以及如何能把光子所经历的时间表达出来恐怕就是一个很好的选项。。。。。。