相对论正确吗什么是相对论( 二 )

这个方程就是相对论性量子力学方程，现在我们管它叫狄拉克方程。
这个方程后来写到了狄拉克的墓碑上，也是我们人类物理学史上浓重的一笔。狄拉克方程可以用存在反粒子予以诠释 (不是显然地预言反粒子的存在！) 。这个方程提出以后的 4 年，1932 年，正电子就在宇宙射线和原子和相互作用的过程中被发现了。
狄拉克的这个例子给我们什么启示呢？我个人觉得就是面对学问怀有敬畏心才是正确的打开方式，要学你就当真学，要学你就学个底儿掉。
我在跨年科学演讲上讲量子力学和相对论，很多同事跟我说，要努力地把它讲得浅显易懂。我说不对，我不做这个事情，我想做的事情就是要告诉大家，就我能够读到的内容，量子力学到底是什么样子的，相对论到底是什么样子的。我觉得我们应该作为一个老师，作为一个够岁数的长辈，我们有义务给年轻人，给民众讲清楚量子力学和相对论——当然还包括经典力学，电动力学，规范场论等等这样一些学问，到底是什么样子的。这是我们的义务，也是我们科学院对社会的一份责任。
所以说本次讲座我讲的内容可能是走马观花，但这套 PPT 尽可能包含了多而全面的内容，也包含那些经典的文献，希望一些年轻的老师，读大学的，读研究生的朋友们，未来拿到这份 PPT 的时候，大家能够认真学习一下。
#相对论是什么样的学问？相对论到底是什么学问？历史上能和它媲美的有两个其他学问，一个是热力学，还有一个是规范场论，这三门学问都是从原理出发，一点点构造的学问。相对性原理是相对论的核心，是我们构造物理理论必须满足的要求（postulate）。我们在汉语里把它翻译成公理，这是错误的，实际上它是要求，你构造的原理就要满足它的要求。相对论的发展是一个长达 300 年的过程，在 1915 年底过新年的时候，在爱因斯坦得出引力场方程的时候达到了顶峰。它是物理现实的内在和谐与数学表达的形式美学之间的相互激励的结果。这里有一个关键词——变换不变性，这是相对论的核心思想。接下来我们就一起看看相对论从当初最朴素的思想，经过狭义相对论、广义相对论这样一条思想河流上，到底有着多么迷人的画卷。
物理学主角就三个东西，时间、空间、物质，当然最后都是落到物质上。物质本身的存在让我们有位置或者有空间的感觉，而位置的变化就是运动，让我们有时间的感觉。如何理解时间、空间以及物质之间的关系，就构成了我们物理学这样一个主要的基石。大家知道时间和空间是靠光(速)联系的。对于物质来说，

物质有一个叫做电荷的标签，也是顺着那个方向，人们发展出了电磁学、电动力学和光学；
物质还有另外一个标签是质量，顺着质量就有一个引力的问题。
当然还有其他的一些标签，像同位旋等等，就会引起规范场论的出现，这里不细讲了。

关于物理学到底学到什么地方算深邃了呢？我临时抱佛脚，引用杨振宁先生的一句话。

20 世纪物理学真正的辉煌之处在于对一些重要的基本概念，包括时间、空间、运动、能量以及力的深入理解。

这是杨先生的观点。由此我们可以看出世界上那些最伟大的物理学家，他的学问一定体现在对时间和空间概念上的理解。
我举几个例子，在业余时间里参与了量子力学和相对论的创造，并且自己创造了规范场论的这样一个大数学家赫尔曼·外尔（Hermann Weyl），他的《空间、时间和物质》（Raum-Zeit-Materie）这本书，就是一遍一遍地重印，一遍一遍影响着顶级的物理学家。

相对论正确吗 什么是相对论( 二 )

相对论正确吗什么是相对论( 二 )