1.7　小職員的大發現

科學巨星愛因斯坦的盛名無人不知，他以超凡的智慧揭示了宇宙的基本規律，成為科學家中的佼佼者。有人說“愛因斯坦對于20世紀一如牛頓對于18世紀”。科學家朗之萬認為：“他也許比牛頓更偉大，因為他對科學的貢獻更深入到人類思想基本概念的結構中。”朗之萬所言主要體現在愛因斯坦對相對論的構建。

愛因斯坦

雖然現在一提愛因斯坦大家都知道，但在創立狹義相對論時的愛因斯坦卻只是個小職員。原來大學畢業后，愛因斯坦沒有立即找到工作，因為他是猶太籍出身，加上不修邊幅，很受人歧視。為了謀生，愛因斯坦向各地中學寫求職信，希望能找到一個教師的職位，但是沒有結果。1901年，愛因斯坦在大學同學的幫助下，被瑞士伯爾尼聯邦專利局聘用，作了三級技術鑒定員。專利局的職責是審核申請專利權的各種技術發明創造，這使愛因斯坦有機會接觸到許多最新的科學成就，從而促進了他對物理學方面的研究與探索。

1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，建立了不同于牛頓體系的相對時空觀。狹義相對論有兩條基本原理。

第一條是相對性原理。早在16世紀末意大利物理學家伽利略就提出，物體的靜止和運動都是相對的。比如人們平時所說的物體的運動或靜止，總是指它相對于地球而言的。如果某人在行進中的火車里垂直向上拋出一個物體，它還是會落在某人手里，而并不會因為火車在運動而發生偏向。但是愛因斯坦通過對光的實驗，得出了更廣泛的結論：不但物體的運動和力的作用的規律如此，就是光、電磁波等的規律也是如此。

第二條是光速不變原理。愛因斯坦認為，光在真空中的傳播速度，是一個不變的常數——30萬千米每秒。它和光源的運動速度沒有關系，和觀察者本身的運動速度也沒有關系。

根據狹義相對論這兩條基本原理，愛因斯坦推導出很有趣的現象，預言了一個奇妙的世界：在高速運動情況下，物體的長度會縮短，時鐘會變慢，即通常所說的“尺縮鐘慢”效應。1905年9月，愛因斯坦又根據狹義相對論預言，物體的質量會隨著運動速度的增加而增大，并推導出了著名的質量能量關系式，即E＝mc²（能量=質量×光速²）。