優(yōu)選答案論愛因斯坦與相對論
年 月 日清晨，巴西南部一個(gè)叫做索不拉爾的偏僻村莊里。太陽剛剛升起。上帝賜予了當(dāng)?shù)厝擞谰玫膶庫o，在他們眼中，世界不過是藍(lán)天，麥田，草原，綿羊，僅此而已。甚至剛結(jié)束的硝煙彌漫的第一次世界大戰(zhàn)仿佛也是天邊的傳說。
但他們還是一大早就被人吵醒了，門口來了一隊(duì)行裝古怪的外國人。有的操著蹩足的葡萄牙語向他們問好，有的打著手勢借水喝，更多人在忙著架設(shè)天文望遠(yuǎn)鏡和照相機(jī)。
中午時(shí)分，燦爛的陽光慢慢開始變暗，本世紀(jì)一次著名的日全食發(fā)生了。圍觀的人群騷動(dòng)了起來，紛紛在胸口畫著十字，有人急忙去找牧師，而那些外國人則胸有成竹地開始進(jìn)行觀測。
他們是一支天文觀測隊(duì)，來自遙遠(yuǎn)的英國，此行的目的是驗(yàn)證一個(gè)德國人的奇怪理論。
很快數(shù)據(jù)得到了處理，而且底片也沖出來了。
領(lǐng)隊(duì)的教授是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的英格蘭紳士，雖然紳士們最推崇沉著冷靜的作風(fēng)，但是教授的目光明顯流露出期待和不安。當(dāng)他將濕漉漉的底片放在燈下時(shí)，很快教授先生的手連同大胡子都激動(dòng)地抖了起來，宇宙有界還是無界，我們所屬的空間平直還是彎曲，牛頓思想勝利還是被顛覆，都取決這幾張小小的底片了。他深吸一口氣，睜大了眼睛。
很快，即使離屋子五十米以外的地方都可以聽到一聲毫無風(fēng)度的嚎叫：“我的上帝，難道那個(gè)叫愛因斯坦的德國人到底說中了？！”
在兩張重疊的底片上可以清晰地看到一條筆直的星光在穿過陰影中的太陽時(shí)，竟然發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)角是 秒。
英國皇家學(xué)會(huì)的大廳里，坐滿了英倫三島的科學(xué)精英。他們有的可能意識到這會(huì)是個(gè)不平凡的日子，特地?fù)Q上節(jié)日才穿的西裝。
當(dāng)大會(huì)主席湯姆遜爵士，扶了扶眼鏡，慢吞吞地宣布這次大會(huì)的議題是《廣義相對論在天文學(xué)上的驗(yàn)證》時(shí)，底下的學(xué)者們就開始竊竊私語，而后聲音愈來愈大，有的甚至不等主持人的召喚隔著橡木桌就站起來大聲辯論，湯姆生幾次搖鈴試圖控制局勢都未成功，他遺憾地?fù)u搖頭，向旁邊的幾位委員尷尬地笑笑。
但是當(dāng)著名的天文學(xué)家愛丁頓勛爵，這次天文測量的總領(lǐng)隊(duì)出席在會(huì)場時(shí)，下面頓時(shí)靜了下來。他滿臉風(fēng)塵，聲音低啞而且發(fā)言簡短，但縱使會(huì)場離他最遠(yuǎn)的人也聽清了這樣幾句，“……鐵一般的事實(shí)……光線彎曲了……與愛因斯坦博士的計(jì)算結(jié)果完全一致……”
會(huì)議開到很晚，沒人提前退出會(huì)場，甚至沒有人站起來發(fā)言。鮮紅的地毯，昏黃搖曳的燭光，將沉思中的學(xué)者們的臉襯得或明或暗。沒人感到饑餓，沒人感到倦意，更為糟糕的是工作人員似乎也受上了物理學(xué)家風(fēng)范的影響，粗心得連晚餐也忘了上。但人們根本顧不上這些，從白發(fā)班駁的老學(xué)究，到頗富朝氣的新銳，都在默默地思考著，激動(dòng)著。
無論是贊成派還是反對派，都清楚這的確是重要的一天，不僅二十世紀(jì)物理學(xué)的一代巨人就此崛起，而且是他，愛因斯坦，親手掄起大槌，將牛頓苦心創(chuàng)建，業(yè)已竣工百年的經(jīng)典物理學(xué)的大廈砸開第一道裂紋。
牛頓也錯(cuò)了？物理學(xué)就此混亂？末日就此到來？呵，依撒克•牛頓，我們心中的神祗，我們都是你忠實(shí)的追隨者，你會(huì)怎樣指示我們呢？人們紛紛把目光投向大廳正中牛頓的巨幅畫像上。
牛頓不說話，他只是高深莫測地笑著。
在倫敦，第二天影響甚大的《泰晤士報(bào)》頭版頭條的報(bào)道是《光線彎曲了，牛頓神話的破滅》，盛贊愛因斯坦是繼牛頓之后的最偉大的物理學(xué)家，他更正了人類的時(shí)空觀，拓展了人類的思維世界，并且斷言他的相對論產(chǎn)生的影響決不會(huì)只囿于二十世紀(jì)。很快，從躑躅在倫敦街頭的商販，到面目黝黑的煤炭工人，都隱約知道了科學(xué)界最近發(fā)生了驚天動(dòng)地的事，至于對其它人有什么影響，一時(shí)還領(lǐng)悟不到。畢竟，這離相對論的副產(chǎn)品之一——原子彈的誕生，還有漫長的二十六年。
在大西洋彼岸的紐約，慣用嘩眾取寵手法的《紐約時(shí)報(bào)》的頭條標(biāo)題是“俄國爆發(fā)革命”，但接下去以更大的標(biāo)題寫道：“愛因斯坦的勝利”，“恒星在不在它們應(yīng)在的位置上出現(xiàn)，但是似乎不必?fù)?dān)心?！卑凑账麄兊膱?bào)道，公眾們已開始懷疑九九乘法表的正確性，學(xué)生們則開始拒絕作幾何題，又據(jù)稱，愛因斯坦在把他的著作交付出版商時(shí)，警告說全世界僅有 個(gè)人懂相對論，但出版商樂于承擔(dān)這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)。
在巴黎，沙龍里“相對論”立時(shí)成了最時(shí)髦的詞語。雍容的女貴族可以一邊撫著懷中的哈巴狗，一邊和女友們眉飛色舞地談?wù)摗跋鄬φ摗?，如同在談?wù)撟蛞箘偵涎莸母鑴 Ｋ齻儾⒉恍枰埡凸P。
在柏林，官方機(jī)構(gòu)正在為難是否宣傳這位并不是日耳曼人而是猶太人的傳奇科學(xué)家的時(shí)候，大街小巷的啤酒館里的人都在神秘而興奮地談?wù)撝鴲垡蛩固购退南鄬φ?。是的，自從一?zhàn)以德國的慘敗而告終后，很久沒有這樣激動(dòng)人心的話題了。一個(gè)德國人能受到戰(zhàn)勝國的推崇，真是少見。一夜之間，即使是小學(xué)生也把愛因斯坦那著名的公式寫入了練習(xí)簿。
第一次世界大戰(zhàn)的硝煙剛剛散盡。為民族主義所鼓動(dòng)的人們在狂歡或狂悲過后，卻發(fā)現(xiàn)轟轟烈烈的一戰(zhàn)除了大口徑重炮，齊柏林飛艇，滿目瘡痍的建筑物和以百萬計(jì)親人充當(dāng)?shù)呐诨乙酝?，委?shí)沒有剩下什么。理性終于在人們的冷靜中回歸，科學(xué)再度被擺上至高無上的地位。
不管怎么講， 年的愛因斯坦如日中天。
街頭的電車剛剛停穩(wěn)，就下來一個(gè)穿褐色風(fēng)衣，頭發(fā)凌亂的中年人。剛才在電車上，警惕的售票員幾乎把他認(rèn)作小偷，因?yàn)樗麑?shí)在很少見這種脖子上扎著領(lǐng)帶，腳下穿著拖鞋的人。不過要是他知道這就是大名鼎鼎的愛因斯坦教授，一定會(huì)驚訝得說不出話的。愛因斯坦先生剛剛從他朋友洛侖茲教授的電報(bào)里得知廣義相對論被證實(shí)的消息，他不過微微一笑，自然，一切都在意料中了。
心情畢竟很好，他邊走邊哼著舒伯特的小夜曲，但是沒過多久聲音就小了下去。愛因斯坦，這位歷史上出名的智者，又一次晃著碩大的頭腦陷入沉思，他在想些什么呢……
年 月 日，阿爾伯特•愛因斯坦誕生于德國南部一個(gè)寧靜的小城烏爾姆。和牛頓一樣，這個(gè)注定要震撼世界的人的童年并未有任何特異之處。
他的父親海爾曼•愛因斯坦雖說是一位商人，但是他年青在學(xué)校里展現(xiàn)的數(shù)學(xué)方面的才華是有目共睹的。而他的母親艾爾莎則是音樂愛好者，并經(jīng)常在家庭聚會(huì)大聲朗誦席勒的詩篇。父親的數(shù)學(xué)才華加上母親的藝術(shù)天賦，照理小愛因斯坦應(yīng)該聰穎過人。然而這個(gè)孩子天生沉默寡言，以致憂心的母親一度懷疑他是否有智力障礙。
但是當(dāng)他的母親奏起鋼琴時(shí)，小愛因斯坦就會(huì)側(cè)過腦袋傾聽。他的湛藍(lán)的目光顯得很是深邃，孩子顯然是聽懂了。這就是美呀。也許他畢生所追求的自然界和諧的美就根源于此。
很快愛因斯坦就發(fā)現(xiàn)小城的環(huán)境并不適合他。彎曲而狹窄的街道，莊嚴(yán)的哥特式教堂，威武雄壯的炮臺，這里似乎更適宜培養(yǎng)出一批熱血的日耳曼戰(zhàn)士，而不是他這種視自由為生命的思想家。在宏大的閱兵式上，普魯士軍官刻板的軍令，士兵們單調(diào)的步伐，往往成為孩童們模仿的對像。而這時(shí)可憐的愛因斯坦緊張地抓住大人的手，他要回家。軍號和刺刀是他厭惡了一生的東西。
在學(xué)校的情況似乎也妙不到哪里去。他是一個(gè)猶太人，而歐洲排猶的習(xí)俗由來已久。周圍同學(xué)有意無意的傷害，使小愛因斯坦更加孤僻。老師們也沒有注意到蜷在教室一角的他，在老師看來，不能掌握拉丁文語法的孩子是沒有前途的，而且小愛因斯坦回答問題時(shí)總顯得很遲鈍。他們并不能理解這是愛因斯坦思考比同齡人深刻得多的緣故。
這期間也發(fā)生了觸及愛因斯坦終生的事。
他的父親送給小愛因斯坦一個(gè)羅盤針。不管他怎么撥動(dòng)指針，它永遠(yuǎn)只朝一個(gè)方向。這在大人們看來是司空見慣，但在孩子的眼里充滿了神奇，一定有什么神秘的力在推動(dòng)它，怎么才能找到這種力呢？孩子為這苦惱了一段時(shí)間。
在他升入中學(xué)的時(shí)候，他第一次接觸到了幾何。這更是一個(gè)充滿魔力的世界。書上各種復(fù)雜的定理歸根到底由幾個(gè)公理推論而出，一切是那么的簡明，而證明過程又嚴(yán)格得無可挑剔，自然界有它獨(dú)特的秩序美。
更令小愛因斯坦驚奇的是自然界竟也會(huì)騙人！人們通過粗淺的直覺經(jīng)驗(yàn)得來的結(jié)論往往是那么的不可靠。上帝不僅淘氣，而且吝嗇，他經(jīng)常會(huì)把真理像皮球一樣踢向更深處，然后轉(zhuǎn)過身向人們扮個(gè)鬼臉。人類對真理的追尋如同與上帝的角力。”或許我們對世界的看法根本就有偏差，因?yàn)樗贿^是建立在幾個(gè)公理之上的，如果這些公理本身也有漏洞呢？”當(dāng)小愛因斯坦擺弄著圓規(guī)和三角板的時(shí)候，心中升起這樣的念頭。當(dāng)然他沒有說出來，說出來也只會(huì)導(dǎo)致大人緊張地伸出手去摸他的額頭，沒有人相信若干年后這個(gè)羸弱的孩子會(huì)輕輕掀翻整個(gè)人類的世界觀。
對于愛因斯坦而言，長期音樂的熏陶賦予他美感與想象，對常見事物的深思訓(xùn)練了他的洞察力，而幾何題迷宮一樣的推理使他的思路更加縝密。他無疑是幸運(yùn)的。
然而愛因斯坦還是不能足夠敏銳地回答老師的問題而遭白眼，還是不得不交出自己精心制作卻依舊丑陋的泥捏小板凳而遭同學(xué)們嘲笑，拉丁語的課文念得結(jié)結(jié)巴巴，算術(shù)考試也由于馬虎而錯(cuò)誤百出，整個(gè)少年時(shí)代，學(xué)業(yè)不過平平。
從 年到 年，愛因斯坦求學(xué)于瑞士蘇黎士工業(yè)大學(xué)，這是他一生中十分平靜和愜意的地方。
瑞士立國數(shù)百年，自由的氛圍歐洲無國可及。愛因斯坦在這里聽不到士兵們無休止的沖殺聲，空氣清新，陽光也分外的和媚，即使巡邏在街頭的警察也是步履緩慢，眼角蘊(yùn)含著笑意。
在這里，愛因斯坦的自由散漫發(fā)揮到極致。他可以穿著拖鞋進(jìn)出教室，可以蓬頭垢面地整天窩在實(shí)驗(yàn)室，可以和同學(xué)們在一起自由討論，可以不去上自己不喜歡的課。他甚至對數(shù)學(xué)這樣重要的課都去敷衍。在他當(dāng)時(shí)看來，物理世界是簡單而優(yōu)美的，上帝只垂青 、 、 、 ……，而數(shù)學(xué)只是徒增形式上的復(fù)雜。這甚至影響他多年以后的研究工作。
用現(xiàn)在的眼光看來，當(dāng)時(shí)無論數(shù)學(xué)還是物理都發(fā)展得遠(yuǎn)不夠充分。到二十世紀(jì)末，我們才發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)和物理交叉愈來愈深。以前只是物理簡單地從數(shù)學(xué)中尋找工具，而現(xiàn)在甚至物理可以導(dǎo)致數(shù)學(xué)中的突破。
我記得在一次報(bào)告中，諾貝爾物理獎(jiǎng)獲得者李政道博士伸出雙手，這樣說道：“物理學(xué)和數(shù)學(xué)猶如一根樹枝上的兩片葉子。”
可是一般說來，極富洞察力具有哲學(xué)家氣質(zhì)的人，并不一定很勝任細(xì)瑣而又精密，邏輯性強(qiáng)的數(shù)學(xué)推理工作。
從來沒有人能兼兩者之長，牛頓不能，愛因斯坦也不能。
更主要的是愛因斯坦發(fā)現(xiàn)展現(xiàn)他面前的數(shù)學(xué)分支繁復(fù)，數(shù)論，幾何，拓?fù)涞鹊?，任意一門就會(huì)耗盡一生的精力。這情形猶如布里丹之驢。這頭可憐的驢子因?yàn)閿[在它面前的兩堆稻草同樣厚而無法選取吃哪一堆，最終活活餓死。
但是，愛因斯坦很快就要為自己的選擇付出代價(jià)了?？荚囍埃麑χ约荷y不堪的筆記發(fā)愣。幸好他的老朋友格羅斯曼先生是一個(gè)生來與愛因斯坦處處相反的人，他的筆記和他的人一樣，光鮮齊整，一絲不茍。當(dāng)愛因斯坦在發(fā)展廣義相對論時(shí)發(fā)現(xiàn)幾何知識欠缺而找其時(shí)已為數(shù)學(xué)教授的格羅斯曼援手時(shí)，這已經(jīng)是十幾年以后的事了。
愛因斯坦用格羅斯曼的筆記馬虎對付了考試，但這并未改變老師對他的看法。在教授們眼中，他懶惰無比，性格怪僻，而且他是唯一與教授打招呼用“喂”的學(xué)生。這也是愛因斯坦雖然聰明絕頂，卻不諳世事，天真得如同孩子的緣故。
他的數(shù)學(xué)老師閔可夫斯基看見愛因斯坦從實(shí)驗(yàn)室里衣冠不整地跑出來，便將他擋?。?
“愛因斯坦，你也許是個(gè)聰明人，但你決不適合搞物理，為什么你不嘗試一下其它職業(yè)，比如學(xué)醫(yī)或者法律呢？”
“也許吧?！睈垡蛩固沟鼗卮鸬?。
僅僅幾年后，閔可夫斯基為他“并不勤勞”的學(xué)生的狹義相對論搖旗吶喊，并為此名動(dòng)四海時(shí)，一位記者不合時(shí)宜地問道：
“教授先生，您何以曾斷言愛因斯坦不適合從事物理工作呢？”
“他太懶了，至少在當(dāng)時(shí)?！苯淌诼柭柤?。
不幸的是這位閔可夫斯基先生不久就身纏沉疴，臨死前曾大發(fā)感慨：在相對論剛出世的年月就死去，真是可惜呀。
也不能說愛因斯坦在這幾年無所事事，他主要的精力花在實(shí)驗(yàn)室里，當(dāng)時(shí)全世界的物理學(xué)家都在疲于奔命地尋找以太，他也曾設(shè)計(jì)過幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，顯而易見，簡陋的條件和根本不存在的以太使他的努力徒勞。
他也經(jīng)常和他的朋友們?nèi)ヒ粋€(gè)叫做“都會(huì)”的咖啡廳。他們在這里經(jīng)常進(jìn)行哲學(xué)話題的探討，一次同學(xué)介紹了馬赫的作品《力學(xué)》給他。馬赫是對牛頓的經(jīng)典力學(xué)開炮的第一人，他尖銳地抨擊了牛頓絕對空間和絕對時(shí)間的觀念。
愛因斯坦如獲至寶，馬上拿回去通宵閱讀。馬赫的思想赫然如黑夜中的明星，空間也是絕對的，時(shí)間也是絕對的，既然都是絕對而孤立的，那么我們怎么能感覺到時(shí)間和空間的存在呢？
夜已經(jīng)很深了，愛因斯坦屋內(nèi)的燈光依舊閃爍，這位思想的巨人，又開始磨礪他的曠世利劍了。
當(dāng)愛因斯坦走出校門，卻悲慘地發(fā)現(xiàn)自己畢業(yè)即失業(yè)，而且父親在意大利辦的公司也破了產(chǎn)，絲毫幫不上忙。他曾努力地申請留在蘇黎士工業(yè)學(xué)院教書，但是高高在上的教授們冷漠地拒絕了他。沒有人喜歡一個(gè)離經(jīng)叛道的斗士。
秋天晚上的瑞士已頗見寒意了，我們的愛因斯坦先生披著深色的風(fēng)衣，手中的舊皮箱里盛著全部的家當(dāng)，涼風(fēng)拂著亂發(fā)，靜靜地走在漫長的街道上，路燈劃下斜斜的影子。
真是安靜呀，事實(shí)上終其一生，愛因斯坦都是在這種靜謐中度過，這不僅是指外部環(huán)境上的，更是他內(nèi)心深處的。無論他是在日內(nèi)瓦時(shí)的窮困潦倒，或是在柏林時(shí)的譽(yù)滿全球，還是在普林斯頓時(shí)的無人喝彩，孤獨(dú)的感覺始終如影身隨。
后來他曾反復(fù)說過自己最希望的職業(yè)是看守?zé)羲?，洶涌而漆黑的海面上一盞明燈，指引了航船的同時(shí)也照亮了自己的內(nèi)心，那里更像是一間祈禱室，可以靜靜地聆聽上帝的指示。他甚至不愿意接受作為教授這項(xiàng)職業(yè)所領(lǐng)的薪水，而寧愿把物理學(xué)研究作為業(yè)余愛好?？磥盹@然是受了中世紀(jì)的大哲學(xué)家斯賓諾沙的影響，這位先哲的正式職業(yè)是在荷蘭阿姆斯特丹的一家偏僻的眼睛店里磨鏡片。
可是現(xiàn)在真是發(fā)愁呀，轆轆的饑腸，妻子焦灼期盼的眼睛，還有她肚里的孩子……
迎面刮來一張殘破的報(bào)紙，愛因斯坦沒精打采地一瞥，上面印著份招聘啟事：“伯爾尼專利局，征聘二級工程師，須受高等教育，精通機(jī)械工程或物理學(xué)……”
愛因斯坦眼睛一亮。
很快伯爾尼專利局的職員們迎來了一位新同事，這位同事似乎格外地忙。工作十分賣力不說，還經(jīng)常和夫人一起排隊(duì)買面包，或者推著嬰兒車在公園閑轉(zhuǎn)，而在上班時(shí)還偷偷地在紙上寫寫畫畫。幸虧他的上司一點(diǎn)兒也不知道這位年輕的專利審查員完成任務(wù)是多么迅速，不然他這種拙劣的表演很快就會(huì)露餡的。
其時(shí)已經(jīng)是 年，愛因斯坦 歲。當(dāng)時(shí)他久已遠(yuǎn)離的物理學(xué)界正處于更大的混亂中，尋找以太的實(shí)驗(yàn)徹底失敗，一些物理學(xué)家提出種種解釋。比如愛爾蘭物理學(xué)家斐茲杰諾提出，運(yùn)動(dòng)的物體可能因?yàn)橐蕴L(fēng)壓縮而變短，但這遭到更多人的反駁。不僅如此，幾年以前，倫琴發(fā)現(xiàn)的 射線更使人覺察到物質(zhì)內(nèi)部有更為基本的結(jié)構(gòu)，而普朗克在 年提出的量子論，也已經(jīng)掀開了物理學(xué)新的篇章，只是當(dāng)時(shí)沒有人意識到罷了。無論怎樣，用“山雨欲來風(fēng)滿樓”來形容當(dāng)時(shí)的情形是再恰當(dāng)不過的。
然而愛因斯坦在學(xué)術(shù)上處于十分封閉的狀態(tài)，他沒有機(jī)會(huì)聽取報(bào)告，也沒機(jī)會(huì)參加學(xué)院的討論班，和他交往頻繁的不過是一些民間物理學(xué)愛好者。但是這并不能阻止他向物理學(xué)的塔尖邁進(jìn)。
他一直在苦思“以太之迷”，而且他走的道路與所有人的都不同。還在他中學(xué)的時(shí)候，他一度對邁克斯韋的電磁理論崇拜之致。這并不是因?yàn)樗芙鉀Q很多實(shí)際問題，比如導(dǎo)致電磁波的發(fā)現(xiàn)。愛因斯坦看中的是公式本身具有完美的對稱性，但是顯然這種協(xié)變性與牛頓的經(jīng)典理論是相沖突的。
比方說，按照牛頓力學(xué)的觀點(diǎn)，如果一個(gè)人站在速度為 的車上以相對于車以 的速度向前拋出一個(gè)皮球，在地面靜止的人來看，球的速度是 加 等于 。任何初通物理的人都會(huì)得出這個(gè)結(jié)論。然而，我們知道光也是一種電磁波，它在真空中的速度是 ，如果那個(gè)站在車上的人拿的是支手電筒，那么在地面上的人看來，光的速度是多少呢，還是 加上 嗎？還能簡單地疊加嗎？
要是你以 的速度追上一束光，你會(huì)看到怎樣的景象呢，你會(huì)看到光波在原地不動(dòng)地抖動(dòng)嗎？
愛因斯坦進(jìn)行了一次冒險(xiǎn)，他寧愿為了從對稱性這種單純的美學(xué)觀點(diǎn)出發(fā)，而放棄掉人們習(xí)以為常的經(jīng)驗(yàn)。他也是信仰上帝的，但他不是信仰那個(gè)只手捏控人類命運(yùn)的上帝，而是那個(gè)在萬物的有序和諧中顯示出來的上帝。
我們稱之為冒險(xiǎn)，是因?yàn)閮H僅在幾十年后，兩個(gè)在美國留學(xué)的年青人在研究基本粒子中“ 之迷”的時(shí)候，提出的“在弱相互作用中宇稱不守恒”理論，簡單地說就是對稱性的破壞，在當(dāng)時(shí)激起軒然大波，按照普通美國人的解釋是他們又推翻了愛因斯坦的相對論。事實(shí)上推翻的不是相對論，而是從古希臘文明以來人們對自然界恒久抱有的美麗幻想。仿佛無數(shù)物理學(xué)家費(fèi)勁心機(jī)終于戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢揭開上帝——這位夢中情人頭上的面紗，卻失望地看到一張坑坑洼洼的老嫗的臉。
這兩個(gè)值得全人類驕傲的年青人都是中國人，他們一個(gè)叫李政道，一個(gè)叫揚(yáng)振寧。
觀念上的重大修改無疑引起很多麻煩，對于新觀念的創(chuàng)始人來說更是如此。很快愛因斯坦的頭腦里塞滿了以太，量子，時(shí)間，空間這些東西，以至于給他的孩子小漢斯拿著奶瓶喂奶時(shí)也時(shí)常走神。而邏輯上的混亂讓愛因斯坦更是無所適從。
他疲倦地從辦公室回到家里，頭腦里天旋地轉(zhuǎn)，然而憑直覺愛因斯坦逐步認(rèn)定有種極平常的經(jīng)驗(yàn)在作祟，究竟是什么呢？他越想越困，眼睛慢慢快要闔上了，這時(shí)，廚房里傳來妻子米列娃的呼喚，“阿爾伯特，吃飯的時(shí)間到了，還不快收拾桌子？”
“時(shí)間??？”宛如流星劃過腦際，愛因斯坦幾乎從椅子上跳將下來。他匆匆翻開牛頓的《自然科學(xué)的哲學(xué)原理》。在上面牛頓以確鑿的口氣寫道：
“絕對空間就其本性來說與外界任何事物毫無關(guān)系，它永遠(yuǎn)是同一的，不動(dòng)的。”
“絕對的，真實(shí)的數(shù)學(xué)時(shí)間本身按其本性來說是均勻流逝的，與外界的任何事物無關(guān)?！?
“在運(yùn)動(dòng)系和靜止系坐標(biāo)變換時(shí)，顯然，時(shí)間是不變的?！?
不會(huì)是這樣的，一定不是這樣，愛因斯坦一邊埋著頭，一邊踱著步，一個(gè)在運(yùn)動(dòng)著的車上的人看到的時(shí)間，與在地上靜止的人看到的時(shí)間未必相同，嘿嘿，根本不存在絕對的空間和絕對的時(shí)間，既然如此，我們費(fèi)力尋找的以太，刻意想測量出地球相對于絕對空間的速度，都是徒然。以太不是找不到，而是根本就不存在！！
在一個(gè)月內(nèi)，名不見經(jīng)傳的愛因斯坦向德國最有聲望的雜志《物理學(xué)年鑒》 發(fā)表了四篇論文。他挑出分量最輕的一篇，內(nèi)容是通過中性物質(zhì)的稀溶液的擴(kuò)散和內(nèi)摩擦來測定原子的大小，寄給了他的母校蘇黎士聯(lián)邦工業(yè)學(xué)院，毫不費(fèi)力地取得了博士學(xué)位。另一篇是關(guān)于研究懸浮微粒的布朗運(yùn)動(dòng)的，也開辟了一個(gè)新方向。
第三篇是著名的光電效應(yīng)，歷史上第一次提出光量子的理論，在發(fā)展與相對論并稱二十世紀(jì)物理學(xué)兩大基石的量子力學(xué)中意義重大，幾年后單憑此而不是相對論就獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)。其實(shí)就愛因斯坦的貢獻(xiàn)來看，一生完全可以五次登上諾貝爾獎(jiǎng)的領(lǐng)獎(jiǎng)臺。光量子理論；狹義相對論；廣義相對論；統(tǒng)計(jì)物理中的玻色——愛因斯坦凝聚；還有我們熟悉的激光的理論工作也歸功于他。
第四篇的論文名字很樸素，叫《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》。然而稍通物理學(xué)史的人都知道這是一篇驚世駭俗的文章，它宣布了狹義相對論的誕生。在這篇文章里，愛因斯坦沒有賣弄令人目眩的數(shù)學(xué)技巧，平實(shí)而又深刻是愛因斯坦論文的一貫風(fēng)格。讀懂它并不需要高深的數(shù)學(xué)知識，但更需要革命性的思想和與日常經(jīng)驗(yàn)決裂的勇氣，尤其是在當(dāng)時(shí)。
愛因斯坦提出的假設(shè)很簡單，第一，我們無法確定相對靜止的物體到底是處于靜止?fàn)顟B(tài)還是勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。因?yàn)榻^對靜止的空間不存在了，一切靜止都是相對的。第二，光在真空中的速度永遠(yuǎn)不變而且不可超越，它與光源的速度無關(guān)。也即，對于站在地面上的人看， 的車上發(fā)出的光和即使以光速飛行的火箭（當(dāng)然是不可能的）上發(fā)出的光的速度是一樣的，均為 。
從這兩個(gè)假設(shè)出發(fā)首先得出的古怪結(jié)論是：所謂“同時(shí)”是相對的！假設(shè)我們站在地面上，一架飛機(jī)從我們面前勻速飛過。在我們地面上的人看來，我們右邊的人揮起手的“同時(shí)”左邊的人彎下腰，而在飛機(jī)上的人則堅(jiān)決不這樣認(rèn)為，他們認(rèn)為我們右邊的人先揮手，而左邊的人后彎腰。與此相反，在飛機(jī)上的人認(rèn)定機(jī)頭處空中小姐不小心打破只碟子的“同時(shí)”機(jī)尾處的乘客點(diǎn)燃支香煙，而地面上的人異口同聲地說碟子先落在地上然后香煙才被點(diǎn)著。
荒謬嗎？我奉勸各位不要帶著秒表上飛機(jī)一證真?zhèn)?，因?yàn)椤巴瑫r(shí)”事件在另一群人眼中的時(shí)間差是千萬分之一秒，你可不具備那個(gè)反應(yīng)能力。而這又是由于飛機(jī)的速度盡管達(dá)到幾百米每秒，比起光的速度， ，還是望塵莫及的。不過這樣也不錯(cuò)，至少平時(shí)說“這兩件事同時(shí)發(fā)生”時(shí)不用再地加上諸如“在我們這群相對靜止的人看來”之類的復(fù)雜狀語了。
為了更好地解釋狹義相對論，愛因斯坦設(shè)計(jì)了一個(gè)著名的思想實(shí)驗(yàn)。所謂思想實(shí)驗(yàn)，就是在地球上的實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)現(xiàn)的條件下作的假想實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榭缛攵兰o(jì)以來，人們對通常狀態(tài)下的物質(zhì)研究幾乎窮盡，動(dòng)輒就研究絕對零度的低溫或者上億度的高溫，速度接近光速的運(yùn)動(dòng)或者萬萬分之一米長度的空間。這對愛因斯坦這位思想大師來說輕車熟路，并很快成為他在學(xué)術(shù)上進(jìn)攻或者防守的利器。
愛因斯坦這樣假設(shè)：”觀察者 站在鐵路邊上，在沿火車前進(jìn)方向上有一個(gè)點(diǎn) ，在運(yùn)動(dòng)相反方向同樣距離上有一點(diǎn) ，某一時(shí)刻 和 同時(shí)閃電，觀察者 自然認(rèn)定這兩個(gè)點(diǎn)是同時(shí)閃光的，因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣炔蛔儯智『谜驹趦蓚€(gè)閃光點(diǎn)的中心?！?
“假定在閃電時(shí)，有一列車從 點(diǎn)到 點(diǎn)方向運(yùn)動(dòng)。在兩道閃電的一剎那，在火車內(nèi)的觀察者 恰好在與地面觀察者 相對的位置上，但 正向閃光點(diǎn) 運(yùn)行，而離開閃光點(diǎn) ，自然他看到 點(diǎn)的閃光比 點(diǎn)的早，但他知道他是在運(yùn)動(dòng)中的，根據(jù)自己運(yùn)動(dòng)的速度，也很容易得出兩道光是同時(shí)發(fā)生的結(jié)論?！?
但根據(jù)前面兩個(gè)基本假設(shè)，同樣可想，火車是靜止的，而地面正在向后運(yùn)動(dòng)。因此，火車上的觀測者 是相繼看到那些閃光的，因而他得出 點(diǎn)發(fā)光比 點(diǎn)早的結(jié)論。他又知道自己的位置是在兩個(gè)閃光的中間，由于他認(rèn)為自己是靜止的，所以他不得不斷定他看到的頭一個(gè)閃光比他看見的下一個(gè)早。”
有趣的是地面上的觀測者 也不能不同意這個(gè)結(jié)論，他的確看見兩個(gè)閃光是同時(shí)發(fā)生的。但既然現(xiàn)在他是被假定運(yùn)動(dòng)著的。當(dāng)他考慮到光速和他是在向發(fā)光的 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)著這一事實(shí)，也作出 點(diǎn)閃光比 點(diǎn)早的結(jié)論。
總之一句話，對于閃電是否同時(shí)發(fā)生的問題，我們不能一口咬定是或不是，而是要就選定的參考系來回答。
你可能已經(jīng)迷惑了，但再往下推導(dǎo)更會(huì)導(dǎo)致你意想不到的結(jié)論。比如說“尺縮效應(yīng)”和“鐘緩效應(yīng)”，“質(zhì)增效應(yīng)”。
“尺縮效應(yīng)”指在你面前有把尺子，當(dāng)它相對你運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，你會(huì)發(fā)現(xiàn)它的長度縮短。
而“鐘緩效應(yīng)”指在運(yùn)動(dòng)的參考系里時(shí)鐘會(huì)變慢。比如，在地面上和飛機(jī)上各有一人手那時(shí)鐘，這時(shí)飛機(jī)上一只雞蛋落在機(jī)艙的地板上。從雞蛋脫手的那一瞬間開始，機(jī)上和地上的人同時(shí)開始記時(shí)，到落地時(shí)止。結(jié)果是地面上的人測出的時(shí)間長一些。換句話說，在地面靜止的人看來，處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物體時(shí)間變慢。其實(shí)“鐘緩效應(yīng)”的道理很簡單：假如你坐在一個(gè)光速火箭中飛行，并且射出一束激光，那么在太空中靜止不動(dòng)的人就應(yīng)該看見光以兩倍光速飛行，而事實(shí)上光速在所有參照系中永遠(yuǎn)保持恒定不變，即 ，所以根據(jù) ， 變大且 不變，則 變小，即時(shí)間變慢。
“質(zhì)增效應(yīng)”是指運(yùn)動(dòng)中的物體質(zhì)量增加。譬如一筐一斤重的雞蛋，如果它飛得足夠快，我們在地面上靜止的人稱來重量會(huì)達(dá)到五斤。它飛得更快的話，會(huì)毫不猶豫地將地球上最大的磅秤壓歪。但它永遠(yuǎn)也到不了光速，不光是雞蛋，任何有質(zhì)量的物質(zhì)的速度都絕對達(dá)不到光速。因?yàn)楦鶕?jù)愛因斯坦的質(zhì)能公式 （這將在后文提到），當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的更快時(shí)，能量 增大，則質(zhì)量 也增大。當(dāng)一個(gè)物體接近光速時(shí)，它的質(zhì)量上升得越來越快，它需要越來越多的能量才能進(jìn)一步加速上去。事實(shí)上它永遠(yuǎn)不可能達(dá)到光速，因?yàn)槟菚r(shí)質(zhì)量會(huì)變得無窮大，這就需要無窮大的能量才能做到。光也是一種物質(zhì)，它的速度之所以能臻極限，原因就是光本身靜止時(shí)是沒有質(zhì)量的。當(dāng)然，你若據(jù)次推理出質(zhì)量越小的物質(zhì)跑得越快，顯然是荒謬的。正是這個(gè)原因，相對論限制任何正常的物體必須永遠(yuǎn)以低于光速的速度運(yùn)動(dòng)，只有光或其他沒有質(zhì)量的波才能以光速運(yùn)動(dòng)，這導(dǎo)致了光錐的最終產(chǎn)生。
至此相對論的費(fèi)解可見一斑。而在愛因斯坦出名后，有一段時(shí)間里很多人在“弄懂”了自己的相對論后，忙不迭地再向自己的親友介紹。
還是有部分人自始至終地困惑。一次，一位大學(xué)生找到愛因斯坦請教為何時(shí)間時(shí)快時(shí)慢。愛因斯坦不愿再制造玄想，他的幽默發(fā)揮了作用，“朋友，當(dāng)你夏天坐在一個(gè)火爐旁，你會(huì)覺得一分鐘是一小時(shí)，而當(dāng)你坐在一個(gè)美麗女郎身邊時(shí)，一小時(shí)就像一分鐘，難道不是這樣么？”
大眾媒體對相對論也異乎尋常地加以關(guān)注。從牛頓時(shí)代以來，觀眾們第一次渴望了解高高在上的物理學(xué)家們到底在弄些什么，雖然其中獵奇的心情遠(yuǎn)重于對科學(xué)精神的景仰。很多哲學(xué)家，神學(xué)家，印象派畫家，現(xiàn)代派詩人，專欄作家，以及各行各業(yè)的人紛紛在報(bào)刊雜志上撰文用自己的語言表達(dá)自己對相對論的理解和認(rèn)識。