“相对论和量子力学是互相对立的”,这句话曾出现在联合国教科文组织的《世界科学发展报告》之中;许多著名物理学家对此也有类似的阐述.然而有一种流行的看法认为:在早期已有P.Dirac创建了相对论性量子力学,并且它优于E.Schr(o)dinger提出的非相对论性量子波动力学.许多人认为Schr(o)dinger方程(SE)只能在低速(v(《)c)条件下使用,而Dirac方程(DE)才是无此限制的方程,因而更加精确.也有人认为,量子场论(QFT)已经实现了狭义相对论(SR)与量子力学(QM)的融合.本文认为上述观点似是而非,实际上是错误的.SE在分析处理光纤方面的成功,证明它能用于由光子扮演主要角色的物理过程,而光子却不是什么低速粒子.计算数据已证明SE的高精确性和应用上的广泛性.至于DE,它的推导虽非像SE那样直接从Newton力学出发,但也不是真正使用了SR的时空观和世界观.DE推导源于有关质量的两个方程——质能关系式和质速关系式,但它们均可由相对论力学出现前的经典物理推出;并且在事实上质能关系式在1900年即由H.Poincar è提出,质速关系式在1904年由H.Lorentz提出;因此,实际上DE的推导并非从相对论出发.既然DE与SR并无必然的联系,说它“代表SR与QM的结合”即不可接受.其实SE与DE只是两个不同的波方程,各有特点,都可应用;但两者的关系并非互不相容.本文指出Dirac的科学思想有其发展变化过程,晚年时他反复强调“要使相对论和量子力学一致存在真正的困难”,而包括量子电动力学在内的QFT的成功“极为有限”,根本不足以描述自然界.S.Weinberg其实早就看到理论物理学有大问题,例如对Lorentz变换不变性的要求根本不是QM能够满足的.可以说,几十年前使Dirac“伤透脑筋”的问题(无法使相对论与量子理论融合一致)今天仍然存在,而这是理论物理学陷入迷茫的重要原因之一.
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