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向人类的正义勇士致敬！
他，是一个荣耀万千的科学巨人。
广义相对论发表后，爱因斯坦已经成为了一个蜚声四海的科学家。
1916年，接替了普朗克担任德国物理学会会长。1917年，担任威廉皇家物理研究所所长。接下来不断收到了讲学的邀请，风尘仆仆地穿梭于各国之间，从荷兰到捷克，从捷克到奥地利，从奥地利到美国，再到英国、法国……1921年，在访问美国期间，在哥伦比亚大学接受了巴纳德科学勋章。1922年10月8日，从法国马赛出发到日本讲学。1922年11月，途经科伦坡、新加坡和中国的香港、上海，并在上海停留了下来做短暂的访问。
爱因斯坦乘坐日本邮船“北野丸”号于1922年11月13日上午10时到达上海，相关团体在上海“一品香”餐厅设宴招待了爱因斯坦夫妇，之后一行到上海“小世界”听昆曲，随后还游赏了城隍庙、豫园等地方。下午6时，中国文化教育界在画家、书法家王震的家里设宴招待爱因斯坦夫妇。在这期间，瑞典驻上海总领事正式通知爱因斯坦他获得1921年诺贝尔物理学奖的消息。次日凌晨，爱因斯坦一行离开上海。
1922年12月27日，爱因斯坦离开日本，准备起程返回欧洲。12月31日上午11时再次到达上海。并且应上海犹太青年会和学术研究会邀请，于1月1日下午3时，在福州路17号公共租界工部局礼堂讲演相对论。早前，中国的北京大学已经向爱因斯坦发出了邀请，希望他可以到校来讲学，并且在资金、住宿等方面都做好了准备，但由于种种原因，最后被迫搁浅。1月2日11时，爱因斯坦乘坐“榛名丸”号邮船离开了上海。这就是爱因斯坦的中国之行。虽然只有短短几天，但是爱因斯坦却深深感受到了这个国度人民水深火热的生活，他在日记中写道：“他们是淳朴的劳动者，……在劳动着，在呻吟着，……这是地球上最贫困的民族，他们被残酷地虐待着，他们所受的待遇比牛马还不如。”
1923年7月11日，爱因斯坦在瑞典接受了1921年的诺贝尔物理学奖。授奖词中提到，由于爱因斯坦在光电效应方面的贡献被授予了奖项。为什么如雷贯耳的相对论没有份呢？这个问题一直众说纷纭。依我看来，不管如何，爱因斯坦自己应该是无所谓的，他终生是一个淡薄名利的科学工作者，这次的诺贝尔奖奖金也随后给了前妻米列娃。
1925年，荣获科普列奖章；1926年，接受了英国“皇家天文学家”金质奖章，当选为苏联科学院院士；1929年6月28日，获得德国物理学界最高荣誉——普朗克奖章；1945年，接受黑人林肯大学名誉博士学位……
不必一一列举了，爱因斯坦的荣誉有如天上的星星一般，明亮而繁多，但于他来说，也不过是水中捞月，镜里观花罢了，只作远观，华而不实。
试问有什么能够比得上在奥秘中探索，在音乐中徜徉，找寻上帝秘密，追求真善美那般乐趣和惬意呢？
夜深了。
爱因斯坦躺在病床上。哎，主动脉瘤，天命所归呀！
爱因斯坦竭力坐了起来，动了很大的力气……
望了望四周，没有人。他无奈地笑了一下，哎，在学术界，不也是现在的样子吗？不知，玻老他们又有了什么新招……
他用颤抖的手从旁边的抽屉里，缓缓拿出了自己偷偷藏起来的烟斗，虽然没有烟草，但是放到嘴里就有一种难以表达的快意呀！
他发现烟斗旁边还放了一叠计算纸，迟疑了一下，便拿了过来。哎，统一场论呀，何时才是个头呀？……呵呵，上帝那老头子，看来还不肯让我偷窥他的终极秘密呢！
他想再算一会，但却找不到笔……
看着墙上的小提琴，爱因斯坦愣了一下，突然间，又想到了什么……
他从枕头下面颤抖地掏出了一个罗盘……
看着罗盘里边的指针，由于他的手在颤动，指针也跟着不停地震动着，但总是顽固地指着同一个方向……
小指针呀，你为什么总是那么的听话呢？
偷懒一下也无妨呀！反正现在这里就我和你……
哎——
电……磁……我依旧找不到其中的奥秘啊——
爱因斯坦又长长地叹了一口气……
突然，窗外闪了一下。
爱因斯坦尽力抬起头，伴随了他一生的那种强烈的好奇心驱使他想看看是什么……
一颗硕大的星星，拖着粗长的尾巴，在天际中划出了一条颀长的亮线，从窗子里稍瞬即逝……
扫把星？！
爱因斯坦心里不知怎的突然震了一下，仿佛是重重一击……
这是一种从来没有过的感觉……
手一松，罗盘掉了下来……
爱因斯坦突然想起，七十一年前，在病床上，父亲也给了他这样一个罗盘……
当时，他也一样的迷茫、不解……
难道……，此生……真的要……要此事无成……？
身体不禁打了一个寒噤……
……
1955年4月18日1时25分，爱因斯坦安详地离开人世，享年76岁。
全球都为人类又一颗巨星的陨落而悲痛不已……
……
因为爱因斯坦曾经住在这里，地球显得更加有了意义。
第四章 狭义相对论的挑战
从两条原理的基础出发，爱因斯坦构建起了整幢狭义相对论大厦。这幢大厦是如此的庄严雄伟，金碧辉煌，熠熠生辉。金色的光芒在天边闪耀，赞美的诗篇在人间传诵。每日每夜，都有成千上万的人前来顶礼膜拜，啧啧赞叹。它太壮观了！物理学的这片土地正是由于有了它，才更加溢彩流光！才更加风采动人！才更加叹为观止！
“昔人已乘黄鹤去”，如今，这幢大厦的缔造者已经离开我们半个世纪了，而大厦也业已成为了物理帝国的一大支柱，它的光芒照亮了世界的一个又一个角落，指引着我们继往开来，浩荡前进。
然而，赞许与质疑并存，褒贬也总会不一，这对于任何一件事物来说，都是必然会存在的。狭义相对论自然也就不会例外了。
从1905年一直到今天，人们对狭义相对论质疑的声音从来就没有停止过。
你只要在互连网上一搜，就会看到不计其数的相关文章和论坛。这其中，有中文的，也有英文的，更有其他语言的……
在这个群体当中，不仅有外国学者，也有我们龙的传人；不但有物理学爱好者，其中也不乏一些大师级人物……像麦克尔孙这样的大家，还有中国复旦大学的已故教授卢鹤绂，更有很多其他的学者和业余爱好者……
来自五湖四海的人们把矛头对准了大厦的每一寸地方，甚至对每一块砖头都进行了仔细的推敲和琢磨。
最基本的两条原理、相对时空观、同时性、长度收缩、时间膨胀、质速关系、E=mc2、狭义相对论的一些实验证据……几乎所有的结论都成为了人们质疑的目标，除此之外，爱因斯坦的推理过程、逻辑结构等等也难逃一劫……在这些质疑的声音中，有一些是自身站不脚的，但也有一些确实来势汹汹，非可小视，怠慢不得。
而在如此猛烈的攻击之下，大厦也确实暴露出来了一些令人不太满意的地方！
其实，这也是符合我们老祖宗的训言来的——谁能一眼望穿天下事，谁能一书写尽天下理呢？
说到底，每一个时期，人类的认识能力、实践能力都是有限的。而我们的理论却又正是在这样认识和实践的基础上总结出来的。所以理论规律应该是具有历史性的，也就是说，这个理论只有对于某一个特定的时期才是有效的，才是正确的。而随着人类自身的不断发展，认识和实践范围的不断扩大，必然会遇到新的现象，而这些现象再用之前的理论去解释的时候，就很有可能行不通了！毕竟，之前的理论是建立在之前的基础上的！像牛顿力学，它在低速情况下是和实际吻合的，但当我们发展到可以接触高速世界时，它就显得有些力不从心了。
而这在很大程度上也是由于物理学理论本身的一些特点所决定的。
很少有听过数学史上出现过物理学这样的大革命吧？有也是一些数学危机，但那更多可以说是由于概念等不够清晰而造成的，像无理数的出现、无穷小量的理解和集合论问题这三次数学危机。而就算对于非欧几何的诞生这样的冲击，也一样不能说欧几里得几何本身是有问题的。数学并不像物理学这样可以经常推翻之前的理论。
可以说，数学和物理学都是建立在一系列的假设的基础上的。比方说，几何学的公设，就是它的基础，而也是人为地规定的，你可以通过规定不同的公设，严格地建立起不同的体系，它们是平权的，不能说我的就对，你的就错。在数学中，一旦有了基础，只要你之后的推理是符合逻辑的，没有互相矛盾的，那么这就算一个正确的、有效的体系了。
但物理学不同，它必须得符合客观世界！（例如，你假定光速对于任何人来说都是一个常数是吧？那如果这跟客观世界相悖了，那这个假设就得淘汰！）但我们理论的基础假设呢，却是由我们主观根据经验来确定的！这就可能有矛盾了！主观的不见得就一定和客观的相符！客观只有一个，而主观则会由于不同的人会出现不同！所以很有可能我们的假设是存在问题的！例如以太这样的假设，它是我们主观想象的。
而只要假设出现了差错，也就是基础出了问题，那么整个体系肯定就会有不对之处了！可能它是处于一个比较明显的位置，人们很快就发现了，于是这个理论便夭折。比方说，洛伦兹的假设。但也有可能它是隐藏在一个很小很小的角落里，因为它超出了当时人类的认知范围，所以人们在很长一段时间都没有注意到它，于是，这个理论就成为了那个时代的真理了。比如说绝对时空观。
从这个角度来说，老祖宗的“时势造英雄”是非常有道理的。人类的认知永远具有时代局限性。就算你在2007年发现了3007年的理论，但在它现今的时代也是无法生存的！因为人们根本就不屑一顾，它可能远远超过了我们的社会发展，从而我们根本就用不上！想象一下，在牛耕时代，你拿量子理论去跟他说会有什么作用呢？
除非你所有的出发点——假设是正确的，否则就不能成为一个绝对正确的理论！
但不幸的是，这样的几率太小了！我们人类有史以来都没有遇到过！当然，不排除以后会遇到的可能。
接下来，我将简单说说狭义相对论在假设方面所遇到的挑战。而对于它的那些结论、推理过程和逻辑结构方面的挑战，我就不说了，有兴趣的读者可以自己去了解一下。
我之所以要聊聊狭义相对论这方面的内容，目的是为了让大家明白这样一个道理——我们很难找到一个完美的理论，狭义相对论也存在着一些不太让人满意的地方，但在对那一个时代来说，它还是具有很大的积极性的。我们应该辨证地看待狭义相对论，推而广之，更要辨证地看待一切物理理论！
这也是我们应该具备的科学素养。
好，我们继续前进。
在狭义相对论中，沿用了牛顿力学关于“刚性量杆”服从欧几里得几何的假定。
欧几里得几何是我们熟悉的几何了。但是，前面我们也已经说过了非欧几何，事实上，只要改变欧几里得几何的第五条公设，我们是可以得到与之不同、却又同样是正确的新的几何体系，像黎曼几何就是其中的一种。为什么可以这样呢？因为虽然我们的基础（公设）不同了，但我们的逻辑推理过程一样是合法的！所以，这在数学上是平权的！也就是说，不仅仅只存在一种几何学，相反可以有很多种！
但在这里，你主观地选择了欧几里得几何！况且你又还没有知道究竟哪个几何才是真正合适的！凭感觉乱抓一个，这就有点说不过去了吧？！
打个比方说，你要从这里的A地去B地办点事情。而现在，连接A地总共就有10条道路，你在未知哪条路可以通向B地的情况下，你怎么可以说正东方向的那条就是行得通的呢？
是吧？
狭义相对论在这条假设上显得有些先入为主了。
再来看另外一个。
狭义相对性原理说到了惯性系的问题，但有点黑色幽默的是——
狭义相对论却无法解决惯性运动和惯性系的起源问题！
而光速不变原理也同样地遭遇了一些尴尬。
光速不变原理说：在所有的惯性系看来，真空的光速都是一个常数c。
这有实验证据支持吗？
没有！
所有的实验都只不过证明了双程光速如爱因斯坦所言，而从来都没有证实过单程的就是这样！
也就是说，所有的实验中，包括麦克尔孙…莫雷实验，光都是一来一回的！它从A处出发，到了B地就折回来，最终还是回到A处。这是双程的！双程的光速不变！
但是对于单程的呢？单是从A地到B地的呢？从来就没有实验证明过！
在这里，爱因斯坦假设了单程的光速也是不变的！
如果，这个假设跟客观现实有出入了，那狭义相对论就将面临着极其难堪的局面。
以上三个假设要素让我们感到狭义相对论的基础确实不太坚实。而且只要一有实验证实不是这样的话，那么狭义相对论的麻烦就接踵而来了。
除此之外，超光速问题也一直在试图揭开狭义相对论的伤疤，我们就来看看。
近年来，有关超光速（faster than light，Superluminal speed）的报道屡见不鲜，不断地冲击着我们的眼球。
1991年，意大利国家电磁波研究院的研究人员将一束微波通过波导管，发现随着波导管的加长，有一部分微波以超光速穿过了导管。
奥地利维也纳技工大学也在一实验中发现不管势垒有多厚，光子穿越其时间都是固定的，这就意味着超光速的存在。
2000年7月，美籍华裔、美国新泽西州NEC研究所的王利军在《自然》（Nature）杂志上发表了更加惊人的实验结果——利用铯原子气体的反常色散现象，可以使得激光脉冲群速度达到真空光速的310倍之多！
而通过利用洲际的甚长基线干涉测量（Very Long Baseline Interferometry；VLBI。这种射电干涉测量是1967年在加拿大和美国几乎同时实验成功的，而中国也在1981年11月27日至29日与西德成功进行了测量。），科学家在1977~1980年间观测到类星体3C273的射电喷流的切向速度竟然约相当于光速的10倍！而其他类似的射电源膨胀速度超过光速的例子也十分常见！
这一些惊人的实验不断地向狭义相对论发起了非难。
前面我们也已经说了，洛伦兹变换式里面的那个根式因子要求我们——所有物体的速度不得超过光速！而且，在后面的讨论中，我们也看了你要是想以光速驰骋天下的话，你必须付出代价——你的静止质量为零！就像光子那样！
但是，现在一大堆的事实摆在了面前——存在超光速！
“打倒狭义相对论！”“可以超过光速是我们每个人的权利！”“严正谴责狭义相对论的非法剥夺公民正当权利的行为！”……
口号都喊到家门口了！
看来难逃此劫了！万劫不复！
爱因斯坦永远都是那么的镇定自如，他拿开嘴里的烟斗，冷静地说——
其实，在狭义相对论里面，所要求的只不过是——信号的传递速度不可超过光速！也就是说，所有携带了信息的物质的运动速度必然不大于光速c！现在，我们必须把前面的认识再提高到这个层次，知道了吗？
事实上呀，这个世界还是有很多“超光速”的事物来的！比如一些声波的相速度就超过了光速，不过它却是没有负载信息的！而再例如一些物质波的相速度也是超过光速的，不过它也没有携带任何信息！而像上面的王利军的例子，那个激光脉冲群速度，甚至是光速的310倍，呵呵，它还是传递不了信息！所以说——
除了那个类星体的例子，上面这些所谓的超光速现象还是没有对狭义相对论构成任何威胁！因为，狭义相对论要求的是信息的传递速度绝对不可逾越光速！违者格杀勿论！其余不带信息的睁一只眼闭一只眼对待。
那，类星体的那个例子又该如何解释呢？
现在，天文学家已经比较认同了这种解释——视超光速运动。
为了可以更具有说服力地说明问题，我们跟随着天文学家的思路，实际来计算一下，看看是否行得通。
好，假设图中的O点就是一个类星体。现在，它喷出了一堆高速物质，这个喷流呢，就从O点出发，咄咄逼人地以速度v向着P点狂奔而去。而OQ呢，就是我们的视线方向，也就是说我们在地球是沿着这个角度去看类星体的。OQ和OP的夹角就设为θ吧。还有OP的长度为r，OQ长为x，而与OQ垂直的PQ长度则是y。
那么，很简单的是，在直角三角形中，有这样的结论，
x=rcosθ
y=rsinθ
那么喷流从O移动到P所花费的时间就是
t=r/v
想象一下，在O点发出的光线需要走过x的距离之后，再接着来到观测者眼中，而P点发出的光线（到达观测者）则会比O点的光线少走x那么长的距离。对吧？
好，那么在地球的你看来，喷流从O点走到P点所用的时间应该是
t’=t…x/c
因为你肯定是相信自己的眼睛的，那就是按照光进入你视野的时间差来算！O点的光线进入了你的眼睛之后，再过t’时间，P点的光线也来到了“眼前”（但实际上并不是，所以这是视时间）。
好，我们把x=rcosθ代入上式中，于是得到
t’=r/v…rcosθ/c
尝试提个r/v公因式出来，当然，这样做的目的是为了后面容易观察、处理，
t’=（r/v）（1…γcosθ），这里的γ=v/c。
而且在你看来，喷流应该是从Q点走到P点的（可以明白吗？再想想，要从你自己所看到的角度出发！），所以，喷流的视速度是
v’=y/t’=