一个单频振荡的电磁波在自由空间中不存在严格的平面波

对于相对论的探讨国内外开始于上世纪末，首先主要涉及于光速不变性的质疑，这是一个随着电磁场理论和实践发展所自然地出现的问题，对于电磁波的频率测量精度的提高自然地产生了对于“光速”测量的精度和可靠性的提高，随着光速测量的进展，人们发现要测准“光速”就要严格地定义光速。这样一来问题涉及的范围越来越大，光速不变性的含义就越来越不明确。因为用牛顿理论的框架根本定义不了“光速”。计量学上定义的光速与牛顿理论原来意义的光速完全是两回事，最后光速的测量成了对于一个特定的条件下的物理常数的测量，而不再是位移和时间的关系。所要测量的是非常稳定的单频振荡下的电磁波的频率和波长。频率已经达到了足够的纯度和稳定度以后，波长又有一个定义的问题，因为一个单频振荡的电磁波在自由空间中不存在严格的平面波，也不存在严格的球面波。而是不断扩散的“赋形束”，也就是说，电磁波的等位面并不是非常规则的平面或球面。这就是说，波长是会随着空间位置的不同而改变的。光速不变性在物理实在上就得不到明确的含义。所以连一些相对论学者也把光速作为时空几何中的数学逻辑上的某个常数来理解。这样讨论相对论的问题也就变成了爱因斯坦的物质、运动和时间、空间那样一些逻辑观念的讨论。最后，我们认为爱因斯坦的“自然界的一切现象舞台——时－空连续区”的讨论就应该成为整个物理学问题的核心，这不仅是相对论的问题，也是量子力学的问题，同样是所有工程技术科学理论中必然涉及到的一个基本问题。