美刊专稿《重新发现爱因斯坦》（续一）

爱因斯坦１９０５年在《科学年报》上还发表了其他两篇里程碑性的论文。一篇解释了名叫光电效应的实验室中发现的奇异现象，指的是当一束光线射到一个金属靶上的时候，会使它释放出电子来（正是这种现象才使得我们今天能制造出许多电子玩意儿，从电眼到电视显像管和太空飞船上的太阳能电池）。在这篇论文中，爱因斯坦借用了德国物理学家普朗克的理论。普朗克解决了热体何以会放射出热和光的问题，他的解释是，这种放射能是以名为量子的极小的单位发出或吸收的。普朗克本人对这个理论并不满意，认为它是违反自然的。但是爱因斯坦却紧紧地抓住了它。他引进了一个非常革命的观念，说光有时具有粒子（后来命名为光子）的性质，就是这些粒子把金属靶上的电子冲激出来。
科学界还来不及消化这一理论，《科学年报》又发表了这位专利审核员的又一篇论文。爱因斯坦又提出了一个说明布朗运动的方程式。（所谓布朗运动是苏格兰植物学家罗伯特·布朗在１８２７年首次注意到的一个现象，他发现微粒在液体中作不规则运动。）爱因斯坦提出这些微粒是受到了液体分子的碰撞。这个理论最后说服了二十世纪初年许多怀疑物质是原子组成的人们。
爱因斯坦在第二篇相对论的论文（也就是１９０５年发表的最后一篇论文）中，应用相对论的数学和他在光电效应论文中提出的论点，作出一项历史性的推理：如果一个物体以光的形式发出一定量的能（Ｅ）的话，它的质量就将减少，其数值相当于那一定量的能除以光速的平方（ｍ＝Ｅ／ｃ２）。从这里出发，只要移一下项就可以得出一个更大胆的结论：质量与能不但是等价的，而且是可以相互转化的。这在代数上只是转动了短短的一步，可是在人类的智慧上可是跨出了大大的一步。这个概念在两年后发表时表现为一个远为著名的公式：Ｅ＝ｍｃ的平方。这个公式实际上就是说，即使是极小量的物质也具有成吨褐色炸药的爆炸力，由此而打开了原子时代的大门。它还最后说明了为什么太阳虽然燃烧了不知多少亿年，其体积却看不出有多大的收缩。
爱因斯坦在奇迹般的１９０５年的创见同它的影响一样惊人。事实上，自从１６６６年二十三岁的牛顿离开剑桥到林肯郡去躲避鼠疫，而在幽居中研究光谱，发现微积分，奠定了引力与运动普遍适用的理论以来，历史上还没有堪与伦比的事情。
七年以后，爱因斯坦终于走出那个专利局，先后在布拉格和苏黎世担任教职。最后，到第一次世界大战前夕，尽管他讨厌德国那种无孔不入的军国主义，接受了柏林大学的教授职位，并被任命为新成立的威廉大帝的理论物理研究所所长。
这种变化也带来了痛苦的后果在战争开始以后，作为社会主义者和和平主义者的爱因斯坦同其他三个德国学者一起签名发表宣言，反对战争。他的妻子和两个儿子回到了瑞士，几年之后，分居变成了离异。爱因斯坦慷慨地把他预期要得到的诺贝尔奖金给了他的家属。（这笔奖金是１９２２年授与的，是因为他关于光电效应的理论而奖给他的。相对论当时仍未得到普遍承认，在授与诺贝尔奖金的决定中只是淡淡地提到了一下。）在离婚之后不久，爱因斯坦就同他那寡居的表妹艾尔莎结了婚。
就在这个时候，爱因斯坦的不肯停息的脑子又从狭义相对论的等速运动转而研究复杂得多的加速运动。这种运动要牵涉到速度的变化：例如当地球的引力把一个物体吸到地上的时候，这个物体的速度每秒要增加９．８公尺每秒。爱因斯坦的思路同牛顿完全不同。那位十七世纪的大师已经注意到一种似乎是巧合的现象。引力对一切物体的作用都是相同的，不管这些物质的质量如何。
传说中的加里略的实验就说明了这个现象。据说在那次实验里，从比萨斜塔上落下来的物体，尽管重量不等，却都在同时到达地面（如果有先后，也是空气阻力造成的）。对此，爱因斯坦提出了一个解释。他说，引力造成的加速度是可以同其他力量造成的加速度区分开来的。
这个命题就是爱因斯坦的等价原理。象通常一样，爱因斯坦作了一个形象的比喻。设想一个科学家在远离地球的太空中乘一架升降机。升降机以每秒每秒９．８公尺的加速度上升。这个科学家由于身体对速度的变动的阻力（也就是惰性），双脚紧压在地板上就像升降机停在地球表面上不动时一样。他无法说下面来的推力是引力呢还是惰性。
那末，牛顿认为其影响无远勿届的引力又是什么呢？在爱因斯坦看来它根本就不是什么力，而是被称为时空的一种属性。在这种世界观中，宇宙的形状是由人们普通经验中的三维空间再加上时间决定的。——这是爱因斯坦少年时代视为神圣的欧几里德几何所不能描绘的。爱因斯坦为寻求一个新的量度来描绘时空，他又去请教他的老朋友、当时已是著名数学家的格罗斯曼。格罗斯曼提供了必要的数学工具：由十九世纪德国数学家里曼建立的难懂的非欧几里德几何学，它能应用于爱因斯坦的新的四维宇宙。（续一）