[相對論]

1905年他發表＜分子尺度的新測定＞論文，使他取得蘇黎世大學的哲學博士學位。後來又發表＜論動體的的電動力學＞，此篇就是愛因斯坦花十年功夫才探索完成的狹義相對論。其論文內容主要是認為如果對於所有參照系的光速都是定值，且自然定律均相同，則時間和運動對觀察者而言都是相對的。＜物理慣量和能量的關係＞，此文是讓狹義相對論做為數學上的註腳，它確立了質能的關係即E＝mc^2。1916年他任職於柏林的普魯士科學院時，發表了一篇＜廣義相對論基礎＞，此文的中心思想，認為引力是因質量的存在而引起的時-空連續場的彎曲，後來受到證實，因而贏得巨大的國際聲譽。愛因斯坦在大陸的上海收到電報通知，肯定他在光學和理論物理的成就，在1921年拿到諾貝爾物理學獎，但因相對論仍備受爭議，故沒在授獎提議中被提及。以後他耗盡畢生精力於研究引力場和電力場之關係，企圖建立統一場論，但終究未獲成果。1930年，他擔任牛津大學的短期教授期間，他花在為和平主義活動的時間較討論科學多。他曾和泰戈爾討論過真理的問題，泰戈爾認為真理須靠人實踐，而愛因斯坦則認為科學的真理本身便具有超乎一般人的客觀性。1933年在希特勒掌權後，他便放棄了德國的國籍，而接受美國普林斯頓大學之邀轉赴美國且取得美籍。1939年因他得知德國人發現核分裂可製核武，他便寫信請羅福斯總統注意，促使美國開始製造原子彈。愛因斯坦的一生貢獻於人類對宇宙的認識上是無所匹敵的，被確認為人類歷史上的科學巨人。他於1955年4月18日在普林斯頓逝。

從二十世紀初以降，包括愛因斯坦在內的大部分天文物理學家都相信，宇宙是由大爆炸所產生；由於質能互換原理，爆炸的能量最後轉為物質。這個學說建立於三個重要的基石上。第一個，由數學上證明廣義相對論只容許唯一的解，這個數學解就是在時間的原點，整個宇宙的大小是一個點，大爆炸炸開了一個三度空間。由於空間以一定的速率不斷的膨脹，因此整個空間瞬間的大小也給了時間一個指標和定義。這就像武俠小說中``半柱香的時刻’’，以一柱香的長短來測量時間是一樣的。第二個基石是，美國天文學家哈伯在愛因斯坦發明了相對論的二十年後，發現了宇宙是在膨脹，並且越遠的星系膨脹的速度越快。這個發現大致吻合相對論的數學解。第三個基石最具關鍵性，在七十年代，美國的天文學家發現了宇宙的背景輻射。由於宇宙的膨脹，大爆炸時的熱能目前應已降到絕對溫度數度左右，符合觀測結果絕對溫度2.7度。從此，天文物理學家發展了一套標準模型，來解釋這個膨脹的空間裡一切物質的起源。但是宇宙到底確實膨脹多快，哈伯便無法確定。這個缺憾預留了一些空間讓以後的天文物理學家去發展另一套不同於愛因斯坦相對論的學說。但是這些學說都是非主流的。美國哈伯太空望遠鏡的主要任務也就是要彌補當年哈伯觀測的缺憾，要決定目前宇宙在單位距離內膨脹的速度。星球在膨脹空間裡的分佈就像一些分佈在正在膨脹的氣球表面的點一樣。點與點之間的距離會因膨脹而變大，分離的速度不但和氣球膨脹的速度成正比，也和點與點之間的距離成正比。距離越大的兩點，它們之間分離的速度越大。所以若不知任意兩點之間的距離，只光知道兩點分離的速度是無法知道整個氣球膨脹的速度。同樣的，若欲決定宇宙膨脹的速度，我們不但要知道星球之間分離的速度，也要同時知道星球之間的距離。天文學家可用所謂的都卜勒效應來測量任一星球遠離地球的速度。但是，星球與地球之間的距離便不容易決定。因此哈伯常數（單位距離內的膨脹速率）相當難決定出來。

其實，在邏輯的結構上，非主流派中的主流理論是可以和愛因斯坦的相對論相比美。如上所述，相對論的宇宙觀是空間是相對的，沒有原點，但時間是絕對的，有一個原點。相對論的宇宙觀並且認為，宇宙的總能量守恆，沒有憑白無故冒出多餘的能量，也不能損耗總能量。但是另一個學說卻認為時間和空間是相對的，兩者都沒有原點，所以宇宙是在一個時空的平穩狀態中存在。在這種理論架構下，時間和空間有完整的對稱性。為了要解釋宇宙膨脹，這個學說必須放棄能量守恆的想法。它認為能量是可以無中生有，並且越來越多，物質也可以無中生有，愈來愈多。這就好像宇宙中蘊藏著無數的湧泉，隨時隨地冒出物質來。這些湧出的物質必須往外流，因此宇宙膨脹。因為物質隨時湧出，所以不需要一個時間的絕對原點；物質隨地湧出，所以空間也沒有絕對原點。這個學說不需要大爆炸便可以解釋宇宙的膨脹，並且也可以解決宇宙年齡的問題。可是，這個學說必須面對一個挑戰，那就是如何解釋宇宙背景輻射的溫度。在1970年代，這個大爆炸理論的第三個基石是此學說的致命傷。在不久的將來，
相對論宇宙模型或上述非主流的平穩態宇宙模型，對有創意的天文物理學家而言，絕非是個二選一的答案。其實，一般相對論的教科書上都不會提到廣義相對論本身是有些缺陷的。從時空的完美對稱性來看，它有上述需要時間原點的問題。除了時間、空間的問題之外，從物理學的相對性原則而言，它也有另一個問題，所謂的慣性座標問題。十九世紀末，一位澳洲科學家馬克提出一個宇宙學的問題。我們舉目觀星，如果連續看一、兩個鐘頭，就會發現群星繞著北極星轉。
另外，相對論發表至今，已漸被物理學家瞭解與接受，但對絕大多數人而言，仍然只是一個模糊的概念。事實上，相對論所敘述的內容，不單是科學上、物理上的，更是生命上、心靈上的，我們豈可輕易錯失這個開啟智慧的機會。