趙崢，1967年畢業(yè)于中國科技大學(xué)物理系，1981年于北京師范大學(xué)天文系獲碩士學(xué)位，1987年于布魯塞爾自由大學(xué)獲博士學(xué)位。曾任北京師范大學(xué)研究生院副院長、物理系主任、中國引力與相對(duì)論天體物理學(xué)會(huì)理事長、中國物理學(xué)會(huì)理事?，F(xiàn)為北京師范大學(xué)物理系教授，理論物理博士生導(dǎo)師、教育學(xué)博士生導(dǎo)師。

相對(duì)論誕生之前，洛倫茲在1904年給出了電子的質(zhì)量公式。他是在研究電子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)提出這一公式的。根據(jù)這個(gè)公式，電子在運(yùn)動(dòng)時(shí)質(zhì)量會(huì)增大。當(dāng)時(shí)的一些實(shí)驗(yàn)，也支持運(yùn)動(dòng)電子的質(zhì)量會(huì)增加的觀點(diǎn)。

愛因斯坦的相對(duì)論證明了質(zhì)量公式的正確性。相對(duì)論認(rèn)為，這一公式不僅對(duì)電子成立，對(duì)任何物體均成立。當(dāng)物體速度增加時(shí)，它的動(dòng)質(zhì)量也會(huì)增加，當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度趨近光速時(shí)，動(dòng)質(zhì)量會(huì)趨于無窮大，真有點(diǎn)令人不可思議。

目前，對(duì)于動(dòng)質(zhì)量能否算作質(zhì)量有爭議。一些科學(xué)家認(rèn)為，只有靜質(zhì)量才是真正的質(zhì)量，動(dòng)質(zhì)量不是真正的質(zhì)量，只不過是個(gè)為了運(yùn)算方便而引入的符號(hào)而已。持這種觀點(diǎn)的好處是，質(zhì)量將是一個(gè)常數(shù)。不過，如果動(dòng)質(zhì)量不算作質(zhì)量，則必須放棄質(zhì)量守恒定律?；玖Ｗ拥膶?shí)驗(yàn)表明，一個(gè)電子與一個(gè)正電子相遇，會(huì)轉(zhuǎn)化為兩個(gè)光子。電子和正電子都有靜質(zhì)量，但變成光子后，靜質(zhì)量消失，光子只有動(dòng)質(zhì)量。如果動(dòng)質(zhì)量不算質(zhì)量，則質(zhì)量守恒定律將不成立。當(dāng)然，光子還有能量，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能量守恒定律依然成立。

愛因斯坦在論文中是贊成動(dòng)質(zhì)量是真質(zhì)量的觀點(diǎn)的。當(dāng)然，有的研究材料說，愛因斯坦后來曾在私下表示過，可以接受動(dòng)質(zhì)量不算作質(zhì)量的觀點(diǎn)，但是他從來沒有在公開場(chǎng)合或論文中說過動(dòng)質(zhì)量不算質(zhì)量。

愛因斯坦在1905年11月發(fā)表的有關(guān)相對(duì)論的第二篇論文中，提出了一個(gè)重要的公式E-mc2。這個(gè)公式稱為質(zhì)能關(guān)系式，它表明，質(zhì)量和能量好像是同一事物的兩個(gè)側(cè)面，任何質(zhì)量都含有能量，任何能量也都具有質(zhì)量。人們把質(zhì)能關(guān)系式顯示的、物質(zhì)蘊(yùn)藏的能量稱為固有能。

質(zhì)能關(guān)系式意義重大，它顯示任何一塊很小的質(zhì)量都蘊(yùn)含著難以置信的大量固有能。l克任何物質(zhì)（例如水），它所蘊(yùn)藏的固有能如果轉(zhuǎn)化為光能和熱能的形式，則相當(dāng)于2萬噸TNT炸藥所釋放的化學(xué)能。在日本廣島爆炸的那顆原子彈，造成了巨大的損害，其實(shí)只是相當(dāng)于幾克物質(zhì)的固有能被轉(zhuǎn)化成了光能和熱能。

相對(duì)論開辟了新的無止境的能量源泉。質(zhì)能關(guān)系式告訴我們，自然界并不缺少能量，只是人類掌握它們的能力還不夠。核物理的發(fā)展，證實(shí)了這個(gè)公式的正確性。

相對(duì)論獲得公認(rèn)之后，一些人注意到，在相對(duì)論的發(fā)展過程中，許多人都有貢獻(xiàn)。

在相對(duì)論誕生之前，洛倫茲提出了洛倫茲收縮和洛倫茲變換，洛倫茲變換正是相對(duì)論的核心公式。洛倫茲還給出了電子質(zhì)量公式。

龐加萊首先正確闡述了相對(duì)性原理，一直堅(jiān)持認(rèn)為相對(duì)性原理不應(yīng)放棄。他猜測(cè)真空中的光速是一個(gè)常數(shù)，而且光速很可能是極限速度。他還建議通過光速來校準(zhǔn)不同地點(diǎn)的鐘，使它們同時(shí)、同步。

顯然，洛倫茲和龐加萊都對(duì)相對(duì)論的誕生做了重要的鋪墊工作。

實(shí)際上，作出貢獻(xiàn)的還不光他們。洛倫茲是在1892年提出洛倫茲收縮的，但最早提出這一公式的是愛爾蘭物理學(xué)家斐茲杰惹。他聲稱自己早就在課堂教學(xué)中給出了這一公式，早于洛倫茲。他的學(xué)生們都力證這一點(diǎn)。但當(dāng)時(shí)看到的他公開這一公式的文章發(fā)表在1893年，晚于洛倫茲。斐茲杰惹去世后，他的學(xué)生為了給老師討還公道，四處搜尋證據(jù)。他們想到老師以前曾給英國的《科學(xué)》雜志寫過一封信，談到這一收縮公式。但信寄出不久，這一雜志就倒閉了，斐茲杰惹以為該雜志沒有來得及刊登這封信，也就沒有強(qiáng)調(diào)這一證據(jù)。他去世后，那些忠實(shí)的學(xué)生們終于發(fā)現(xiàn)，該雜志在倒閉前的倒數(shù)第2期上，刊登了這封信。那期雜志發(fā)表在1889年，早于洛倫茲的論文。所以，現(xiàn)在人們把洛倫茲收縮稱為洛倫茲-斐茲杰惹收縮，有人還建議應(yīng)該稱作斐茲杰惹-洛倫茲收縮，因?yàn)殪称澖苋前l(fā)現(xiàn)這一公式比洛倫茲早。

最早給出洛倫茲變換的也不是洛倫茲本人。1887年佛格特就給出了一個(gè)類似的變換，但各項(xiàng)都差了一個(gè)因子。1898年，拉摩首先給出了洛倫茲變換的正確公式。據(jù)說斐茲杰惹也早于洛倫茲得到這一變換。洛倫茲本人則是在1904年才給出這一變換的。

但必須承認(rèn)，無論是洛倫茲收縮還是洛倫茲變換，提出較為完整的理論（雖然有錯(cuò)誤）并造成最大學(xué)術(shù)影響的還是洛倫茲本人。

龐加萊對(duì)愛因斯坦的影響是巨大的。愛因斯坦在奧林匹亞科學(xué)院時(shí)期就曾閱讀過龐加萊的《科學(xué)與假設(shè)》等著作。在愛因斯坦建立相對(duì)論的文章中，不難發(fā)現(xiàn)龐加萊的影響。

然而真正完成思想突破，構(gòu)建起相對(duì)論的人只有愛因斯坦一個(gè)人。

洛倫茲堅(jiān)信絕對(duì)空間和以太，主張放棄相對(duì)性原理。龐加萊否認(rèn)絕對(duì)空間的存在，堅(jiān)持相對(duì)性原理，但他仍抱住以太理論不放。承認(rèn)以太，實(shí)質(zhì)上還是承認(rèn)絕對(duì)空間，以太本身就是絕對(duì)空間的實(shí)體。只有愛因斯坦一個(gè)人，不僅拋棄絕對(duì)空間，也拋棄以太。所以，只有愛因斯坦最徹底地堅(jiān)持了相對(duì)性原理。這一點(diǎn)，是他深受馬赫影響的結(jié)果。馬赫認(rèn)為，凡是看不見摸不著的東西，都不能承認(rèn)共存在，他認(rèn)為既不存在絕對(duì)空間，也不存在以太。馬赫的觀點(diǎn)深刻地影響著愛因斯坦，引導(dǎo)他走向了狹義相對(duì)論的創(chuàng)建，后來又引導(dǎo)他走向廣義相對(duì)論的創(chuàng)建。

我們要特別提出的是，愛因斯坦與包括洛倫茲、龐加萊在內(nèi)的所有學(xué)者的最大不同是他提出了光速不變?cè)怼Ｓ捎诎l(fā)現(xiàn)這一原理，他終于認(rèn)識(shí)到“同時(shí)”不是一個(gè)絕對(duì)的概念，而是一個(gè)相對(duì)的概念。在作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的不同慣性系中，同時(shí)不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的。一個(gè)慣性系中同時(shí)發(fā)生的異地事件，在另一個(gè)相對(duì)于它運(yùn)動(dòng)的慣性系中看就不是同時(shí)發(fā)生的。

愛因斯坦認(rèn)為，相對(duì)論與牛頓物理學(xué)的分水嶺，不是相對(duì)性原理，而是光速不變?cè)?。光速不變?cè)碇苯訉?dǎo)致了同時(shí)的相對(duì)性。同時(shí)的相對(duì)性是相對(duì)論的核心觀念，也是最難讓人弄懂的概念。

愛因斯坦是光速不變?cè)砑捌渫普撏瑫r(shí)相對(duì)性的唯一發(fā)現(xiàn)者。

洛倫茲不承認(rèn)相對(duì)論是自己的理論。他最初反對(duì)相對(duì)論，后來才慢慢承認(rèn)了相對(duì)論的正確性。

龐加萊則至死都沒有承認(rèn)相對(duì)論的正確。愛因斯坦剛提出相對(duì)論時(shí)，曾經(jīng)指望得到數(shù)學(xué)大師龐加萊的支持。他在一次索爾維會(huì)議上見到了龐加萊（這是這兩位偉人的唯一一次見面，不久后龐加萊就去世了）?？砷_完會(huì)回來后，愛因斯坦很沮喪，對(duì)他的朋友說：“龐加萊根本不懂相對(duì)論。”看來龐加萊沒有贊同他的理論。

后來，蘇黎世大學(xué)準(zhǔn)備聘請(qǐng)愛因斯坦當(dāng)教授，寫信征求龐加萊的意見，龐加萊回復(fù)說：“愛因斯坦先生是我所知道的最有創(chuàng)造思想的人物之一，盡管他還很年輕，但已經(jīng)在當(dāng)代第一流科學(xué)家中享有崇高的地位……不過，我想說，并不是他的所有期待都能在實(shí)驗(yàn)可能的時(shí)候經(jīng)得住檢驗(yàn)。相反，因?yàn)樗诓煌较蛏厦?，我們?yīng)該想到他所走的路，大多數(shù)都是死胡同；不過，我們同時(shí)也應(yīng)該希望，他所指出的方向中會(huì)有一個(gè)是正確的，這就足夠了?！焙髞淼难芯勘砻?，歷史與這位數(shù)學(xué)大師開了一個(gè)極大的玩笑：愛因斯坦在1905年指出的所有方向都是正確的。

深深影響過愛因斯坦的馬赫，曾受到愛因斯坦的高度評(píng)價(jià)，但他也沒有支持相對(duì)論。當(dāng)時(shí)馬赫還活著，他聽到愛因斯坦的工作后，表示“愛因斯坦的相對(duì)論和我的思想毫無共同之處，我斷然拒絕他的相對(duì)論。”真是大煞風(fēng)景。不久之后，馬赫就去世了。

綜上所述，我們看到，雖然有很多人作了許多前期貢獻(xiàn)，但愛因斯坦是相對(duì)論的唯一創(chuàng)建者。對(duì)于這種情況，楊振寧先生曾有過精彩的評(píng)價(jià)：“洛倫茲只有近距離的眼光，沒有遠(yuǎn)距離的眼光龐加萊只有遠(yuǎn)距離的眼光，沒有近距離的眼光；只有愛因斯坦具有自由的眼光，既近距離又遠(yuǎn)距離觀察問題?！彼运蔀榱讼鄬?duì)論的唯一創(chuàng)建者。