2005年1月13日，世界物理年在全球正式启动。1月19日，德国总理施罗德也宣布德国今年将是“爱因斯坦年”。施罗德称赞爱因斯坦“用他的思想给科学带来了彻底变革，并改变了世界”。

    有国内物理学家曾坦言：“爱因斯坦是相对论的奠基人，也是量子理论的少数几位奠基人之一，他是有史以来对自然科学贡献最大者之一。”

    相对论：100年来的五大发现

    几乎宇宙所有的奥秘都隐藏在相对论那几行简单的公式中, 直到今天，很多内容仍是世界物理学家们正在努力攻克的难题。

    时间旅行

    如果你认为时间旅行只是一个科幻小说的题材，那就大错特错，因为相对论证明，时间旅行是可能的。

    狭义相对论证明，高速旅行会使时间变慢。假定人们能够制造一艘以亚光速飞行的宇宙飞船，那么一定意义上的时间旅行就变成可能了。如果飞船以亚光速从地球出发向遥远的星系飞去，来回的旅程仅仅几年(按飞船上的时间)，但在地球上却已过去了数千年。

    广义相对论表明，时空可以不是平坦的，而是弯曲的。我们可以在地球与宇宙遥远的某处之间凿出一个虫洞，然后用某种“奇异物质”把洞口撑开，使之成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道，让我们在瞬间到达遥远的彼岸。然后当我们返回时，虫洞的奇异性质让我们年轻了很多。

    数学家法兰克·提普勒据此设想了把时空卷起来的时间旅行方法。他认为，如果太空中的一个巨大物体以一半光速旋转，时空便会扭曲。因此，只要将来有人制造一个巨大的圆筒，它的长约为直径的10倍，然后使圆筒以15万公里/秒的速度旋转，便会使圆筒中央附近产生一个扭曲折回的时空。

    要将这圆筒当时间机器使用，宇宙飞船一定要开到圆筒的中心沿圆筒内壁盘旋飞行：逆圆筒旋转方向是驶入过去，顺圆筒旋转方向则是驶入未来。但正像所有理论上的时间机器一样，就是驶向过去无论怎样也不能到达比制成圆筒更早的时点。

    原子裂变

    1905年11月，爱因斯坦发表了关于狭义相对论的第二篇论文：《物体的惯性同它所包含的能量有关吗？》。在这篇短文中，他提出物体的质量并不是恒定不变的，而是随着运动速度的增加而增加，即“质增效应”。

    想像一个人在推一辆“理想”小板车，没有任何阻力，因此，只要持续推它，速度就会越来越快，但随着时间的推移，它的质量也越来越大，起初像车上堆满了钢铁，然后好像是装着一座喜马拉雅山，再然后好像是装着一个地球、一个太阳系、一个银河系……当小板车接近光速时，整个宇宙好像都装在了它上面——它的质量达到无穷大。这时，无论施加多大力，它也不能运动得再快一些。

    当物体运动接近光速时，不断地对物体施加能量，可物体速度的增加越来越难，那施加的能量去哪儿了呢？其实能量并没有消失，而是转化为了质量。即物体的质量与能量之间有着密切联系。爱因斯坦在说明这种联系时，提出了著名的质能方程：E=mc2。

    这令物理学家们瞠目结舌。能量是质量的900万倍，指甲盖般大小的物质的质量如果完全消失，释放的能量要以万吨煤炭来计算!

    但是，十几年后约里奥·居里、费米、西拉德这三位科学家分别独立发现了链式反应：铀235的核受到中子轰击就会发生裂变，分裂成两个中等质量的新原子核，放出1～3个中子，并释放出巨大能量；这些中子又能引发其它铀核再分裂，形成连锁反应，释放巨大能量。

    链式反应使原子能成为杀伤力巨大的新武器。仅仅在几年后，人类第一颗原子弹在美国爆炸成功，紧接着美国向日本的广岛和长崎投下两颗原子弹，几十万人死伤。

    宇宙大爆炸

    1917年，人类仍然认为银河系就是整个宇宙，而这个宇宙永远是稳定不变的。

    这一年，爱因斯坦试图根据广义相对论推导整个宇宙模型，但他发现，宇宙不是膨胀就是收缩。为使这个模型保持静止，他额外增加了一个宇宙常数——表示一种斥力，同引力相反，随着天体之间距离的增大而增强。

    然而，爱因斯坦很快发现自己错了。因为科学家们很快发现，宇宙实际上是膨胀的。1929年，哈勃发现所有星系都在远离我们而去，这表明宇宙正在不断膨胀。宇宙的膨胀意味着，早先的星体似乎同在一个很小的范围内。

    1948年，伽莫夫提出了大爆炸宇宙理论，系统地提出了宇宙起源和演化的理论。根据大爆炸宇宙理论，极早期的宇宙是一大片由微观粒子构成的均匀气体，温度极高，密度极大，且以很大的速率膨胀着。伽莫夫还作出了一个非凡的预言：宇宙仍沐浴在早期高温的残余辐射中，正如一个火炉虽不再有火，但还可以冒一点儿热气。

    1964年，美国贝尔公司年轻的工程师彭齐亚斯和威尔逊，在一次偶然的机会中发现了伽莫夫所预言的早期宇宙的残余辐射，并因此而荣获诺贝尔奖。

    广义相对论的智慧之处就在于，它从诞生起就能描述整个完整的宇宙，即使那些未知的领域也被全部囊括了进去。

    暗能量

    在发现了宇宙膨胀这个事实后，爱因斯坦就急忙把宇宙常数去掉了，并认为这是他“一生中最大的错误”。随后，宇宙常数被抛进历史的垃圾堆。

    然而造化弄人，几十年后宇宙常数又复活了。

    近年来，科学家们通过各种的观测和计算证实，暗能量(暗中把星系相互撕扯开来的能量)不仅存在，而且在宇宙中占主导地位，普通物质仅约占4%。暗能量的发现表明，爱因斯坦所提出的作为与引力相抗衡的宇宙常数不仅确确实实存在，而且大大扰动了我们的宇宙，使宇宙的膨胀速率严重失控。根据一些科学家的预测，再过200多亿年，宇宙将迎来动荡的末日，恐怖的暗能量终将把所有的星系、恒星、行星一一撕裂，宇宙将只剩下没有尽头的寒冷、黑暗。

    暗能量的发现，也充分地体现了人类认知过程又走进了一个“悖论怪圈”：一方面人类现在对宇宙奥秘的了解越来越多，另一方面我们要面对的未知也越来越多。暗能量是怎么来的？它将如何发展？这已经是21世纪宇宙学所面临的最重大问题之一。

    黑洞大发现

    1916年爱因斯坦发表广义相对论后不久，德国物理学家卡尔·史瓦西就用这个理论描绘了一个假设的完全球状星体附近的空间和时间是如何弯曲的。他证明，假如星体质量聚集到一个足够小的球状区域里，比如一个天体的质量与太阳相同，而半径只有3公里时，引力的强烈挤压会使那个天体的密度无限增大，然后产生灾难性的坍塌，使那里的时空变得无限弯曲，在这样的时空中，连光都不能逃逸!由于没有了光信号的联系，这个时空就与外面的时空分割成两个性质不同的区域，那个分割球面就是视界。这就是我们今天耳熟能详的黑洞。

    在黑洞中心，全部物质被极为紧密地挤压成为一个体积无限趋近于零的几何点，任何强大的力量都不可能把它们分开，这就是所谓的“奇点”状态。广义相对论无法对此进行考察，而必须代之以新的正确理论——量子理论。

    费城试验与手稿被毁之谜

    二战时，军事专家们极力想让己方的军舰飞机对敌雷达“隐形”，于是便产生了建立高强度电磁场的想法，希望借助这种电磁场将光束推到一边，从而实现“隐形”。爱因斯坦作为这一领域最权威的理论家，被授命进行相关计算。

    费城试验

    随后发生的一件事，成为了20世纪一个最让人感兴趣的谜。这便是1943年发生在费城的“爱尔德里奇”号秘闻，也就是令人匪夷所思的“费城试验”。

    据说，这艘驱逐舰安装了“隐形发生器”。试验开始后，“爱尔德里奇”号便从人们的视野中和雷达屏幕上消失，就好像是完全消失在另一维空间，过了一会儿军舰才重新出现。更让人吃惊的是，试验结束后舰上的官兵都有点儿神经错乱。据称，这次试验最让人感到莫名其妙的并非军舰突然消失，而是试验给舰上官兵造成的后果：一些人好像“冻僵”了，丧失了现实的时空空间，另一些人则完全“消失”在空中，永远没有再出现……

    尽管美国海军高层极力辟谣，但很多研究者认为，美海军否认曾进行类似试验，是想掩盖事情真相。因为有人曾发现一些文件，可以证明爱因斯坦1943～1944年间曾服务于美海军部；也找到了一些目击者，亲眼看到了“爱尔德里奇”号消失；另外一些人则称手头掌握有爱因斯坦计算稿真迹。不过，所有这些说法都令人质疑，因为最主要的证据并没有保存下来。

    本来“爱尔德里奇”号的航海日志应该能说明许多问题，但这些日志也莫名其妙地消失了。在试验中负责护航的“愤怒”号舰的值班本，根据上级的指示也被完全毁掉，尽管这违反所有的军事条令。也许爱因斯坦的“手迹”能说明“爱尔德里奇”号的消失，但这位伟大的物理学家好像并不想把它留给世人。

    手稿被毁之谜

    1955年4月18日深夜1点左右，享誉世界的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦因主动脉瘤破裂，永别于世。据记载，爱因斯坦的遗体在美国新泽西州特伦顿附近的一座火葬场悄悄火化。

    俄罗斯《真理报》日前披露，爱因斯坦临终前将其最新科学专著的手稿付之一炬，其灰烬被他的亲人连同他的骨灰一道埋入地下。这又是一本什么样的科学专著？

    世界物理学现状

    目前，物理正向着宏观和微观两个研究方向不断深入。在宏观领域，宇宙和人类的未来密切相关，但人类仍不能回答关于宇宙学的一些基本问题，如暗物质、暗能量的来源、组成和性质；在微观上，人类对物质组成的认知还需要更为深入。同时，社会还要求物理学发挥“用”的功能，让物理学为能源、材料、信息和环境问题提出解决方案。物理学与其他学科的交叉和渗透越来越显得重要。

    物理学的“用”是不言而喻的，中国23位两弹元勋中，至少有13位出身于物理学界。正如《自然》杂志在社论中所指出的，科学家应该在物理年和以后的时间让社会了解，“在下一次(物理学理论)革命前，物理学的主要成就将出现在工程领域。正在从事这方面工作的物理学家如果保持沉默，是可耻的……物理学不仅是要了解我们的宇宙，而且也致力于制造有用、有时也是激动人心的事物”。