爱因斯坦提出相对论至今已有100多年的历史。它经受住了实践和历史的考验,是人们普遍认可的真理。相对论对人类思想的发展、科学技术的变革和我们的生活都产生了巨大的影响。

人类以新的视野观察和认识世界
相对论是研究时间、空间和运动之间关系的理论体系的总称。它是过去100年来人类最伟大的两大理论之一(另一个伟大的理论是量子力学)。诺贝尔奖不足以评价伟大的物理学。如果真有上帝,上帝常说:“人类思考时,上帝会笑。”相对论诞生后,上帝改变了他的话:“人思考时,上帝就会惊慌失措。”
相对论是关于时空和引力的基本理论。根据研究对象的不同,可以分为狭义相对论和广义相对论。相对论在逻辑上统一了经典物理学,使之成为一个完善的科学体系。狭义相对论以狭义相对论为基础,将牛顿力学和麦克斯韦动力学两大体系统一起来。指出二者均服从狭义相对论原理,与洛伦兹变换协变。
牛顿力学只是低速运动物体的一个很好的近似定律。广义相对论在广义协方差的基础上,通过逻辑安排的等价原理,建立了局部惯性场和普遍参考系数问题。相对论严格地研究了时间、空间、物质和运动的基本概念,对时间、空间和物质给出了科学而系统的观点,使物理学在逻辑上成为一个完美的科学体系。
狭义相对论给出了物体高速运动的运动规律,并提出质量和能量是等价的。著名的质能关系e=MC2,可以用来计算核反应过程中释放的能量,从而导致原子弹的诞生。广义相对论建立了一个完善的引力理论,主要涉及天体。到目前为止,相对论宇宙学得到了进一步的发展,属于相对论天体物理学分支的引力波物理、稠密天体物理学和黑洞物理也取得了一些进展,吸引了许多科学家为之奋斗。
相对论极大地改变了人类对宇宙和自然的“常识”概念,提出了“同时相对论”、“四维时空”、“弯曲时空”等新概念。它发展了牛顿力学,把物理学提升到了一个新的高度。一位法国物理学家曾这样评价爱因斯坦:“爱因斯坦将站在我们这个时代物理学家的前列。他现在是,将来也将是人类宇宙中最耀眼的恒星之一。”,他可能比牛顿更伟大,因为他对科学的贡献将深入到人类思想基本要素的结构中。”
对称性原理对物理学的研究具有非常重要的指导意义。爱因斯坦最善于运用这一原理,整个相对论就是在这个基础上建立起来的。特别是在建立广义相对论的过程中,爱因斯坦也对广义相对论原理进行了创造性的发展。过去,它是实验→方程→对称,但爱因斯坦认为“这个链很有趣。从洛伦兹对称性以外的对称性推导出方程,然后用它来做实验,不是更好吗?爱因斯坦成功地实现了这种关系的反转。他说新的对称性是非欧几里德空间中引力场方程的协方差。
相对论的建立也将化学和生物学推向了一个新的高度。19世纪末,化学界取得了巨大的成就,但也遇到了很大的困难。主要原因是“原子不可分离,元素不可改变”的观念根深蒂固。20世纪物理学的革命从根本上改变了化学的基本概念,使化学获得了许多新的研究方法。物理学家提出的化学键理论和X射线衍射的应用,促进了结构化学的发展。20世纪以后,化学主要研究电子在分子和原子中的分布和运动,从而揭示物质的本质和化学变化的规律。
分子生物学创立于20世纪50年代,物理学对其形成和发展起着重要作用。X射线衍射的应用使分析生物大分子的晶体结构成为可能。特别是,薛定谔于1944年出版的《生命是什么》在思想上“唤起了生物革命”。本书用统计物理学的概念分析了生命现象,指出生命物质的运动必须遵循已知的物理规律。这促使人们用物理学的思想和方法去探索生命物质的运动规律。