爱因斯坦发现相对论的过程,其实并不是一蹴而就的。很多人都知道,他是在1905年发表了《论动体的电动力学》这篇论文,正式提出了狭义相对论。但在这之前,他其实已经思考了很久,甚至可以说,他的整个青年时期都在为这一刻做准备。

爱因斯坦从小就对物理学充满了好奇。据一些记载,他在16岁时就开始思考一个看似简单的问题:如果一个人以光速追赶一束光,他会看到什么?这个问题在当时并没有明确的答案,因为经典物理学中的光速是不可超越的。但爱因斯坦却从这个看似幼稚的问题中,逐渐发现了牛顿力学和麦克斯韦电磁理论之间的矛盾。
有人提到,爱因斯坦在瑞士专利局工作的那几年,虽然职位不高,但他有大量的时间去思考这些问题。专利局的工作相对轻松,这让他能够专注于自己的研究。据说他经常在办公室里埋头计算,甚至在午休时间也不放过任何思考的机会。正是在这段时间里,他逐渐形成了狭义相对论的核心思想:光速不变原理和相对性原理。
1905年是一个重要的年份。那一年,爱因斯坦发表了四篇具有里程碑意义的论文,其中就包括《论动体的电动力学》。这篇论文不仅提出了狭义相对论的基本框架,还解决了许多当时物理学界悬而未决的问题。比如,为什么光速在所有惯性参考系中都是相同的?为什么时间和空间并不是绝对的?这些问题在经典物理学中是无法解释的,但在爱因斯坦的理论中却得到了完美的解答。
狭义相对论的提出并没有立刻引起轰动。当时的物理学界对这篇论文的反应相当冷淡。据一些记载,甚至连爱因斯坦的好友、著名物理学家普朗克最初也对此持怀疑态度。有人提到,普朗克曾对爱因斯坦说:“你的理论很有趣,但我还是觉得它不太可能正确。”然而随着时间的推移,越来越多的实验证据支持了爱因斯坦的理论,狭义相对论逐渐被学术界接受。
至于广义相对论的提出,则是在十年之后的事了。1915年左右的爱因斯坦已经成为了柏林大学的教授,他的研究重心也从电磁理论转向了引力问题。当时他已经意识到狭义相对论无法解释引力的本质问题——为什么物体会在引力作用下加速?为了解决这个问题,他提出了广义相对论的概念:引力并不是一种力,而是时空弯曲的结果。这个想法在当时是非常大胆的,甚至可以说是颠覆性的。有人提到,爱因斯坦为了推导出广义相对论的方程式花了整整八年的时间——这期间他经历了无数次的失败和重新思考。
有趣的是,广义相对论的提出也并非一帆风顺。据说在1915年的某次会议上,爱因斯坦向学术界展示了他最新的研究成果——一个复杂的数学方程式——结果在场的大多数人都表示看不懂或者不理解其意义所在(毕竟不是所有人都能像他那样同时精通数学和物理)……直到几年后通过观测日食证实了光线在强引力场中确实会发生弯曲(即著名的“光线偏折”现象)之后才真正得到广泛认可……当然这些都是后话了……










