传播速度，在静止的观察者看来是同时的

两个事件，在运动的观察者看来就不可能是同时的。【】这就是同时性的相对性。

由此可见，时间与空间并不是井水不犯河水各不相干，而是存在着本质的联

系，并且都同物质的运动有关。对于不同的惯性系，时间的量度不可能是相

同的。那么，牛顿所认为的同空间和物质运动无关的，对任何惯性系都一样

的“绝对时间”是不存在的。同样地，同物质运动无关的静止的“绝对空间”

也是不存在的。既如此，爱因斯坦干脆地宣布，根本不存在所谓“以太”。

这就完全改变了人们的时空观。

爱因斯坦着手建立一个统一的物理理论。他把伽利略力学运动的相对性

原理扩展开来，使之包括所有物理定律。把它提升为公理；又把观测和实验

得来的光速不变也提升为公理。如果两者同时成立，不同的惯性系的各个坐

标之间必然存在一种确定的数学关系，这就是洛伦兹变换。通过这种变换，

他推导出，运动的尺子要缩短；运动的钟要变慢；任何物体的运动速度都不

能超过光速。由这个理论来看，以前的矛盾都解决了，古典力学定律成了物

体在低速运动时的一种极限情况。自然现象在运动学方面显示出统一性。这

就是“狭义相对论”。

相对论不仅引起了时空观的革命，也带来了整个物理学的革命，产生了

深远的影响。其中最突出的，是关于物体的质量和能量相对性的推论，即e

＝2。这为以后原子弹的制造、核能的和平利用打下了理论基础。

1916年发表的广义相对论的基础则完成了现代物理学大厦的封顶工

作。爱因斯坦发现，现实的有物质存在的空间，不是平坦的欧几里德空间，

而是弯曲的黎曼空间；空间的弯曲程度取决于物质的质量及其分布状况，空

间曲率就体现为引力场的强度。这就在更深一层意义上否定了牛顿的绝对时

空观。广义相对论实质上是一种引力理论，它把几何学与物理学统一起来，

用空间结构的几何性质来表述引力场。它同牛顿的引力论有本质的不同，但

在日常人们接触到的现象中却分辨不出两者结果的差异。爱因斯坦提供了三

个可供实验验证的推论。第一是水星近日点的进动，这在当时就得到完满解

决。第二，在强引力场中，时钟要走得慢些，因此从巨大质量的星体表面射

到地球上的光的谱线，必定显得要向光谱的红端移动。这在1925年得到观测

验证。第三，光线在引力场中的偏转。这在第一次世界大战结束后的对日全

食的观测中得到了验证，使广义相对论顷刻间闻名于世。

在这本书的第三部分，爱因斯坦应用他的理论对宇宙的模式进行了一些

探讨。

爱因斯坦不仅在科学上做出了如此杰出的贡献。他热爱和平、曾经给罗

斯福总统写信，敦促美国研制原子弹，赶在法西斯成功之前，用以结束战争。

他性格既骄傲又谦虚，在自己的领域他很自负。当以色列国成立时，国家邀

请他出任总统，他拒绝了。他还是一位比较出色的小提琴演奏家，在思考的

间隙，他会在美妙的琴声中迷醉一会儿，这也许是使他的理论变得那么美丽

的原因之一。

精彩篇章推荐

从这么一本逻辑严谨的小书中抽取一章或几章来是比较困难的事，几经

权衡，我向大家推荐以下几节。

第一部分第15节，狭义相对论的普遍性结果这一节导出了那个最

著名的方程式。

第二部分第29节，在广义相对性原理的基础上解引力问题文如其

题。

第三部分第31节，一个“有限”而又“无界”的宇宙的可能**因

斯坦提出了自己的宇宙观，富有启发性。

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