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)動的，也開辟了一個新方向。
    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。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的領(lǐng)獎臺。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)動物體的電動力學(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。
    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，20米/秒

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30萬公里/秒。
    從這兩個假設(shè)出發(fā)首先得出的古怪結(jié)論是：所謂"同時"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"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"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)?同時"事件在另一群人眼中的時間差是千萬分之一秒，你可不具備那個反應(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，30萬公里/秒，還是望塵莫及的。不過這樣也不錯，至少平時說"這兩件

事同時發(fā)生"時不用再地加上諸如"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M(jìn)站在鐵路邊上，在沿火車前進(jìn)方向上有一個點(diǎn)B,在運(yùn)動相反方向同樣距離上有一點(diǎn)A，某一時刻A和B同時閃

電，觀察者M(jìn)自然認(rèn)定這兩個點(diǎn)是同時閃光的，因?yàn)楣獾膫鞑ニ俣炔蛔?，而他又恰好站在兩個閃光點(diǎn)的中心。"
    "假定在閃電時，有一列車從A點(diǎn)到B點(diǎn)方向運(yùn)動。在兩道閃電的一剎那，在火車內(nèi)的觀察者N恰好在與地面觀察者M(jìn)相對的位置上，但N正

向閃光點(diǎn)B運(yùn)行，而離開閃光點(diǎn)A,自然他看到B點(diǎn)的閃光比A點(diǎn)的早，但他知道他是在運(yùn)動中的，根據(jù)自己運(yùn)動的速度，也很容易得出兩道光是

同時發(fā)生的結(jié)論。"
    但根據(jù)前面兩個基本假設(shè)，同樣可想，火車是靜止的，而地面正在向后運(yùn)動。因此，火車上的觀測者N是相繼看到那些閃光的，因而他得

出B點(diǎn)發(fā)光比A點(diǎn)早的結(jié)論。他又知道自己的位置是在兩個閃光的中間，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閃光比

他看見的下一個早。"
    有趣的是地面上的觀測者M(jìn)也不能不同意這個結(jié)論，他的確看見兩個閃光是同時發(fā)生的。但既然現(xiàn)在他是被假定運(yùn)動著的。當(dāng)他考慮到光

速和他是在向發(fā)光的A點(diǎn)運(yùn)動著這一事實(shí)，也作出B點(diǎn)閃光比A點(diǎn)早的結(jié)論。
    總之一句話，對于閃電是否同時發(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)動的時候，你會發(fā)現(xiàn)它的長度縮短。
    而"鐘緩效應(yīng)"指在運(yùn)動的參考系里時鐘會變慢。比如，在地面上和飛機(jī)上各有一人手那時鐘，這時飛機(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)上和地上的人同時開始記時，到落地時止。結(jié)果是地面上的人測出的時間長一些。換句話說，在地面靜止的

人看來，處于運(yùn)動狀態(tài)的物體時間變慢。
    "質(zhì)增效應(yīng)"是指運(yùn)動中的物體質(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達(dá)到五斤。它

飛得更快的話，會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

。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。
    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間時快時慢。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)你夏天坐在一個火爐旁，你會覺得一分鐘是一小時，而當(dāng)你坐在一個美麗女郎身邊時，一小時就象一分鐘，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。
    最后推導(dǎo)出來的公式更是威力驚人，它是由愛因斯坦在發(fā)表狹義相對論后一個月在另一篇論文中提出的，在今天則幾乎是條成語。它就

是"E=MC2"，表示能量等于質(zhì)量乘以光速的平方。留心的觀眾會注意到，在好萊塢的電影和動畫片中如果要刻畫一位資深教授，則會讓他在黑

板上寫上一些不知所云的雜亂公式后，重重地補(bǔ)上E=MC2這幾個大字的。
    能量等于質(zhì)量乘以光速的平方，即使是在不甚關(guān)心其實(shí)用價值的純理論型的物理學(xué)家看來也是驚心動魄的，幾百年以來所毫無疑義的，

不，甚至人類自誕生來就模糊意識到的質(zhì)量守恒定律被破壞了。質(zhì)量和能量本身并無區(qū)別，而且可以相互轉(zhuǎn)換。即使是最前衛(wèi)的哲學(xué)家也會

吸口冷氣，太不可思議了。但不管哲學(xué)家怎么喋喋不休地發(fā)揮思辨的威力，物理學(xué)家是不屑一顧的，他們只認(rèn)定確鑿的事實(shí)和嚴(yán)密的邏輯。

物理學(xué)家和自然哲學(xué)家都是研究世界的奧秘的，但在這一點(diǎn)上，兩者有本質(zhì)的區(qū)別。
    而在絕大多數(shù)人眼里，能量等于質(zhì)量乘以光速的平方，即能量是質(zhì)量的九百萬倍，多么誘人的前景呀。指甲蓋般大小的物質(zhì)的質(zhì)量如果

完全消失，其釋放的能量是用以萬噸煤炭來計(jì)算的。我們這個星球從進(jìn)入工業(yè)化社會以來，能源問題就仿佛人類脖子上的絞索，越勒越緊。
    甚至在本世紀(jì)的九十年代，一個超級大國在海灣名為抗擊侵略實(shí)為保障石油供應(yīng)的暢通還狠狠地開過一仗。而相對論誕生了，能量似乎

唾手可來，無數(shù)的科幻小說展示著在能量極大豐富的年代里，機(jī)床永不停息地轉(zhuǎn)動，電線縱橫四野，地球上即使最陰暗的角落也裝上了電燈

，到處一片光明，因?yàn)槲覀冞@個星球別的沒有，質(zhì)量可大得嚇人，我們可以一點(diǎn)一點(diǎn)象吃面包一樣將地球的質(zhì)量全變成能量。
    然而當(dāng)記者興致勃勃地向愛因斯坦教授提出燦爛的前景時，這個老實(shí)人搖頭否認(rèn)了："這根本不能，沒人能隨便減少質(zhì)量，上帝未必會允

許開這個玩笑。"
    仔細(xì)想想，我們何嘗能夠輕易地將物質(zhì)的質(zhì)量消除掉。譬如一塊石頭，我們盡可以用錘子砸成小塊，然后碾成碎末，可是當(dāng)你仔細(xì)地收

集這些碎末后就會發(fā)現(xiàn)它的質(zhì)量并未變化。就算是化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)我們耐心收集在空氣中燃燒的煤炭的生成物，包括水蒸氣，二氧化碳，煤渣

之類的物質(zhì)，并放在天平上后，我們一定會失望地低下頭。
     看來是不可能了。但是愛因斯坦當(dāng)時的話也說得過滿。可能即便是他也未曾料到科學(xué)發(fā)展的勢道驚人如斯。上帝的玩笑也有人敢開了。
    十幾年后，德國物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)在核裂變前后質(zhì)量出現(xiàn)了虧損，雖然虧損質(zhì)量微不足道，但是帶來的后果是可怕的。僅僅在幾年后，人類

第一顆原子彈在美國爆炸成功，緊接著rib人遭受了自基督降世以來最殘酷的懲罰，幾十萬人死傷，其中一部分人瞬間還被原成基本粒子，真

成了魂飛魄散。E=MC2在給人間帶來希望之前，帶來的先是致命的創(chuàng)傷。當(dāng)然，這一切對于深愛和平的愛因斯坦來說無疑是一記重拳，直至臨

死前他為此仍耿耿不已。
    不過總的來說，我們盡管以種種或好奇或欣賞的角度來看相對論，但是它離日常生活委實(shí)過遠(yuǎn)。所以人們在白天驚訝地討論完相對論帶

來的后果之后，晚上仍可以高枕無憂地闔上眼睛。
    但是如果我們生活在一個光速可輕易接近的社會可就大不一樣了。讓我們假想這樣一個星球：
    首先在這個星球上擁有人數(shù)最多的職業(yè)是哲學(xué)家。他們自小就深刻地理解任何運(yùn)動都是相對的這一觀點(diǎn)。因?yàn)榧词乖诤⑼难劾?，玩?/FONT>