1905 年,年轻的爱因斯坦(Albert Einstein)改变了我们思考空间、时间和物质的方式。他认识到,要理解为什么光速在所有参考系中都相同,的方式就是假设时间并不像牛顿Isaac Newton所认为的那样是绝对的,而是相对的。在运动系统中,时间的流逝是不同的。而且,刚体的长度也不是恒定的,而是变化着的,这种现象被称为洛伦兹收缩Lorentz contraction。此外,爱因斯坦还认识到,物质和能量在本质上是相同的。根据他的著名方程E = mc 2,质量可以转变为能量。
爱因斯坦并不认为他的方程对描述粒子的相互作用会有用,可是我们已经看到,在适当的时候爱因斯坦的公式甚至还描述了电子及其反粒子即正电子湮没成两个光子,或者通过两个光子碰撞而产生一对正负电子。核反应堆中能量的产生也是爱因斯坦方程的直接应用。
在本书中,我以爱因斯坦、牛顿和一位名叫哈勒尔(Adrian Haller)的现代物理学家三人对话的形式描述了爱因斯坦的思想。我之所以选择这种形式是因为,这样可以更好地描述一个人在了解相对论theory of relativity的过程中所遇到的困难。在这方面我效仿了伽利略Galileo Galilei,他在1632 年出版的《关于两大世界体系的对话》(Dialogue on the Two Chief1改变世界的方程World Systems)一书中采用了类似的形式。
我希望中国读者能喜欢牛顿学习相对论的方法,而且也能用这种方法去学习相对论。爱因斯坦的理论对于我们理解这个世界是非常基本的,每个人至少都应该知道它的主要思想。正因为如此,我希望本书在中国能有许多读者。
哈拉尔德弗里奇2004 年10 月于慕尼黑