科普文章要有科学性

科普文章是用于宣传科学技术知识的，在提高全民族的科技素质方面起重要作用。这类文章必须要把科学性、知识性和通俗性、趣味性很好地结合起来。科普文章如果错误地宣传科技知识，甚至宣扬假科学、伪科学，则失去其存在价值，甚至造成负面影响。

最近读到一些宣传狭义相对论的科普文章，它们的内容是完全背离狭义相对论的理论实质的。例如，有些文章以“如何长命百岁”、“双胞胎现象”等颇为吸引人的语言，宣称人在以接近光速的速度作等速直线飞行的航天器（这样高速的航天器目前还没有）中寿命会延长，因而当他从空间旅行返回到地球时，他的在地球上的双胞胎兄弟已是白发苍苍的老头，而他仍然是青年。所谓的“长命百岁”和“双胞胎现象”是从狭义相对论的时间相对性原理中得出的错误结论。

在狭义相对论中，时间被认为是相对的；而经典理论认为时间是绝对的。狭义相对论认为，一个惯性参照系（相互作等速直线运动的时间空间坐标系）中的时间间隔，从另一个惯性参照系看是不一样的。两个惯性参照系的时间间隔相差k倍。一个惯性参照系用S表示，另一个用S1表示。如果S内发生一个事件，其持续时间为△t，那么从S1看这事件的持续时间为k△t；或者说S的时间间隔转换到S1的时间间隔需要乘一系数k。同样地，相反的转换也要乘一系数k。系数k〔1－（v／c）2〕－1／2。式中V为两个惯性参照系的相对速度，C＝2．99792乘108米／秒，是真空中的光速。可以看出，K随V的增大而增大。当相对速度V达到真空中的光速C的0．999倍时，系数K＝22．366。

本文开头所说的某些科普作者宣扬的所谓“长生不老”和“双胞胎现象”这种违反科学的说法，就是由于对狭义相对论的时间变换概念理解错误所致。在这些科普文章中，把地球看作是一个惯性参照系，把航天器看作是另一个惯性参照系，这样的看法是允许的。但是，这些作者根据航天器上的时间转换到地球上的时间要乘系数k的概念，就断言航天器上的时间走得慢，航天器上的1年相当于地球上许多年（如果航天器的速度达到0．999倍的真空中的光速，航天器上的1年就相当于地球上的22．366年），从而得出“长生不死”和“双胞胎现象”的耸人听闻的结论，则是错误的。在做出这个错误论断时这些作者忽略了或错误地理解了以下几点：一、这里的时间变换是从地球上的观察者的角度说的，也就是说从地球上的观察者来看，地球上的时间是航天器上的时间的k倍；而不是说地球上的人看地球上的时间是航天器的时间的K倍；二、根据狭义相对论理论，地球上的时间转换到航天器上的时间同样要乘k倍，也就是说，从航天器上的观察者来看，航天器上的时间同样是地球上的时间的k倍；如果这种时间转换得出的时间的不同代表人的衰老快慢的不同的话，那么将得出地球上的观察者看航天器的人衰老慢，而航天器上的观察者看地球上的人衰老更慢的悖论；那么当航天器返回地球他们见面时究竟谁年青呢？三、狭义相对论的两个基础假定之一是各惯性参照系中的物理定理和描写它们的公式相同，这意味地球上的时钟对地球上的人而言的运走规律与航天器上的时钟对航天器上的人而言的运走规律是相同的；如果航天器上的人在航天器上度过了一年，那么地球上的人在地球也是度过了一年。根据对狭义相对论时间变换的正确理解，根本不会得出“长生不老”和“双胞胎现象”的谬论。