魔幻般的世界

正当迈克尔逊——莫雷实验在科学领域引起轩然大波之际，X 射线和放射性的发现在科学界又产生了爆炸性的影响，铀、镭等元素能释放出巨大的能量，这些能量是从哪里来的呢？这岂不与经典物理学的原理背道而驰吗！面对这一切与牛顿的科学图景相矛盾的事实，爱因斯坦对自牛顿以来的

经典物理学进行了深刻的剖析和反思，并极力探讨了涉及光速时物体运动的问题。就在物理学家们犹豫不决的时候，爱因斯坦勇敢地接受了这些与常理相悖的事实，在前辈科学家研究成果的基础上，开拓出了一个崭新的科学世界。

这是一个与一般常识迥然不同的世界，在这个世界里，处处都感到陌生、奇怪、甚至荒谬绝伦。然而，这却又是一个实实在在的世界！

你现在正坐着以接近光速行进的飞船，从地球旁边掠过，你就会发现地球将不是一个圆球，而是一个扁扁的球；地球上的高楼大厦将变得像一根极细的长竿；正在飞奔的火车就好像在旷野上行驶的汽车一样；大街上的行人也变得面目全非，他们又细又长，眼睛、鼻子和嘴巴竟成了一条线。在观察者看来，物体在它的运动方向上的长度会缩短，这就叫“尺缩效应”。

一个人坐上光子火箭遨游太空，一年后他回到家里，看到自己的儿子已是白发苍苍的老人，而自己却还是那样年轻。在高速运动的物体上，时间的脚步会变慢，这就叫“钟慢效应”。

一个物体随着它运动速度的增大，他的质量会增加。这已被实验所证实。人们在实验中发现高速运动的电子，其质量要比静止时的质量大。

设想我们能以比光还快的速度飞驰，那么我们就会追上我们的过去，看到自己小时候的嘻笑打闹。这正像那首著名的五行滑稽诗所描写的那样：

有位年轻的女郎叫光阴， 她的速度快于光。

她有一天出发，

在相对论的方法下，

回到家时却是前天晚上。

一点点物质中就蕴藏着极大的能量，就足够一个大城市用上几年。物质和能量是不可分割的，它们之间可以相互转化，这个质能转化和守恒定律已成为利用原子能的理论基础。威力无比的原子弹，就是依据这一原理制造出来的。

这就是爱因斯坦的狭义相对论所描述的那个奇妙的世界。爱因斯坦降落下了牛顿绝对科学舞台的帷幕，同时又拉开了一个新的科学舞台的序幕，在新的背景中，空间、时间、质量、能量和物体运动呈现出了惊人的统一性。但是，狭义相对论并没有完全和牛顿力学断交。当运动速度比光速低的

时候，狭义相对论和牛顿力学就没有什么区别了。

在狭义相对论发表以后，爱因斯坦又经过 10 年的努力，在数学家格罗斯曼的帮助下，建立了广义相对论。在广义相对论中，空间是弯曲的，光线也不像平常人们所说的那样沿直线传播，当它从一个质量很大的物体旁边经过时，就会发生弯曲。

在 1919 年发生日全食时，剑桥大学和格林威治天文台分别进行了独立的观察。他们分别拍摄了日食时的星光照片。双方人员都发现他们的测量结果都符合爱因斯坦的预言。

爱因斯坦塑造的这个新的科学世界，终于被人们看到了。

有一次，有人想请爱因斯坦简单明了地讲一讲他的相对论。他想了想， 然后风趣地说：“如果你在一个漂亮的姑娘身旁坐一个小时，你只觉得坐了片刻；反之，你如果坐在一个热火炉上，片刻就像一个小时。这就是相对论。”