“相對論性量子力學”是否真的存在
摘要：＂相對論和量子力學是互相對立的＂,這句話曾出現在聯合國教科文組織的《世界科學發展報告》之中;許多著名物理學家對此也有類似的闡述。然而有一種流行的看法認為：在早期已有P.Dirac創建了相對論性量子力學,并且它優于E.Schr？dinger提出的非相對論性量子波動力學。許多人認為Schr？dinger方程（SE）只能在低速（v？c）條件下使用,而Dirac方程（DE）才是無此限制的方程,因而更加精確。也有人認為,量子場論（QFT）已經實現了狹義相對論（SR）與量子力學（QM）的融合。本文認為上述觀點似是而非,實際上是錯誤的。SE在分析處理光纖方面的成功,證明它能用于由光子扮演主要角色的物理過程,而光子卻不是什么低速粒子。計算數據已證明SE的高精確性和應用上的廣泛性。至于DE,它的推導雖非像SE那樣直接從Newton力學出發,但也不是真正使用了SR的時空觀和世界觀。DE推導源于有關質量的兩個方程——質能關系式和質速關系式,但它們均可由相對論力學出現前的經典物理推出;并且在事實上質能關系式在1900年即由H.Poincarè提出,質速關系式在1904年由H.Lorentz提出;因此,實際上DE的推導并非從相對論出發。既然DE與SR并無必然的聯系,說它＂代表SR與QM的結合＂即不可接受。其實SE與DE只是兩個不同的波方程,各有特點,都可應用;但兩者的關系并非互不相容。本文指出Dirac的科學思想有其發展變化過程,晚年時他反復強調＂要使相對論和量子力學一致存在真正的困難＂,而包括量子電動力學在內的QFT的成功＂極為有限＂,根本不足以描述自然界。S.Weinberg其實早就看到理論物理學有大問題,例如對Lorentz變換不變性的要求根本不是QM能夠滿足的。可以說,幾十年前使Dirac＂傷透腦筋＂的問題（無法使相對論與量子理論融合一致）今天仍然存在,而這是理論物理學陷入?
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