關于愛因斯坦、伯格曼和第五維度的注記

摘 要 在1938年的論文中，愛因斯坦和伯格曼證明了，在遠距情況下，與愛因斯坦-麥克斯韋理論相容的四維理論其實是一個五維理論的推論，而且這個五維理論關于每個維度都是對稱的。他們因此而成為以此為基礎的現(xiàn)代觀點的先驅。但過了不久，他們卻將論點撤回了，還用一種對現(xiàn)代讀者來說相當不自然的方式修改了這理論，破壞了它關于五個維度的對稱性。這是為什么？筆者從彼得·伯格曼的回信中得知，原來這是因為，那個更對稱的五維理論會導致存在一個新的遠距作用場（一個無質量的標量場）。而在1938年，愛因斯坦和伯格曼并不想讓這種作用場出現(xiàn)。

關鍵詞 電磁力和引力統(tǒng)一理論 五維理論 遠距作用場

本文主要討論愛因斯坦和伯格曼1938年關于五維時空中電磁力和引力統(tǒng)一理論的論文[4]的一個歷史細節(jié)。三十多年前，當我第一次讀到這篇文章時，就立即對其中一點感到好奇。馬上我就會說到，愛因斯坦和伯格曼在文章的開頭就引入了一個十分現(xiàn)代化的觀點，即可能存在第五個維度。但他們隨即又收回了這一說法，并破壞了在現(xiàn)代讀者看來這一理論所蘊含的一種自然之美。這是為什么呢？

我猜想，這大概是因為在1938年，愛因斯坦和伯格曼還不想由此導致一個新的遠距作用場（一個無質量的標量場）的存在性。我曾寫信給彼得·伯格曼詢問此事（圖1），根據(jù)我對他回信（圖2）的理解，我的猜測是對的。這篇文章里，我會解釋這一問題，并說明我是如何理解伯格曼的回信的。……