微观粒子相互作用理论没有洛伦茲变换不变性的证明.doc
立即下载
银环蛇
2025-08-08
变换
原理
洛伦茲
运动
相对性
微观
变性
物理学
过程
场论
903 KB
微观粒子相互作用理论没有
洛伦茲变换不变性的证明(注)
梅 晓 春
（福州原创物理研究所）
内容摘要 本文严格证明，微观粒子相互作用理论至少在五个方面破坏洛伦茲变换不变性。一. 量子场论计算跃迁几率公式中的运动学因子没有洛伦茲变换不变性。所谓的不变相空间因子实际上不是洛伦茲不变量，只有在一维运动的情况下才是不变量。由此也导致场算符的对易关系没有洛伦兹变换不变性。二.目前的量子场论对旋量场传播函数的洛伦兹变换的计算有误，按照正确的计算，旋量场的传播函数没有洛伦兹变换不变性。三.虽然规范场和旋量场的运动方程和相互作用哈密顿量在洛伦兹变换下不变，但在相互作用表象中计算跃迁几率的微扰论运动方程没有洛伦茲变换不变性。事实上在量子场论和量子力学中，连最基本的几率波归一化公式也都是没有洛伦茲变换对称性的。四. 束缚态微观粒子之间的相互作用没有洛伦茲变换对称性。相对性原理没有近似性，不是因为低速运动的导致洛伦茲变换对称性的消失，而是微观量子力学过程实际上根本就没有相对性。五.量子场论高阶微扰重整化过程的计算方法破坏洛伦茲变换对称性。以上结论具有普遍意义，对于强，弱，电磁等相互作用理论都一样。因此在微观粒子相互作用领域，运动相对性原理是不成立的。但光速不变原理仍然成立，因此狭义相对论的公式仍然成立。但它们都应当做绝对性解释，相对论效应都变成绝对效应。
关键词 量子场论，量子力学，相对性原理，光速不变原理，洛伦茲变换，相空间因子，传播函数，氢原子能级精细结构，兰姆位移，重整化，三阶顶角过程
一．前 言
爱因斯坦狭义相对论建立在两条基本原理的基础上，一是运动相对性原理，二是光速不变原理。相对性原理认为运动是一个相对的概念，物理学实验无法区分一个参考系是处于静止，还是处于惯性运动状态。用更严格的说法，相对性原理认为物理学运动方程的形式与参考系的选择无关。为了达到这个目的，就要求物理量对洛伦茲变换具有协变性。
宏观物理学涉及的大多是低速运动过程，因此狭义相对论主要应用于微观物理学。微观物理学理论包括相对论性的量子场论和非相对论性的量子力学。由于量子场论的运动方程和相互作用哈密顿量的形式在洛伦兹变换下是不变的，物理学家相信微观物理学过程满足相对性原理。
然而在宏观宇宙学方面，早在上世纪60年代，就有观察表明宇宙微波背景辐射存在空
变换/原理/洛伦茲/运动/相对性/微观/变性/物理学/过程/场论/
变换/原理/洛伦茲/运动/相对性/微观/变性/物理学/过程/场论/
-->