就是一偉大的猜想，把作用力的問題轉化成幾何的問題。天才的創想。後來解釋了水星進動偏轉角的問題，得到了驗證。

是透過理論分析和計算。

物理學定律的發現，本質上就是對現實世界進行數學建模的過程。目的是發現自然現象的內在規律，並且用數學來描述。

為什麼要用數學來描述自然現象？？？因為只有這樣，我們人類才能利用數學對自然現象進入跟深層次的理解，並且利用數學對自然做出預測。

舉一個最簡單的例子，所有人都會數數，123456，甚至很多動物都具備數數的能力。我們把自然界的物體的個數，和數學數字聯絡到了一起。

後來，人們透過數物體的個數，發現了計算的規律。也就是 一個蘋果加一個蘋果等於兩個蘋果。1+1=2, 2-1=1， 知道了這些基本規律，慢慢我們就掌握了四則運算的理論。

有了這樣的數學理論，我們就可以對自然現象進行預測。 比如說，農民秋天摘蘋果，一共摘個9箱，每一箱都有30個蘋果。那麼，這裡一共有多少蘋果？

小學生都知道一共有9 x30 270個。你看，利用數學，我們數都不用數，就能預測出一共有多少蘋果。如果你讓一個原始人來做這件事情，他可能會一個個數上一整天才知道一共有多少。

這就是數學理論的作用，物理理論的發現也是如此，只不過更加複雜而已。

在愛因斯坦的年代，物理學家已經發現了很多自然現象，比如測量光速，光速並不會隨著光源的運動而加速，始終保持常數。 比如我們那個時候已經可以精確測量萬有引力定律等等。

但是如此之多的現象代表了什麼？？為什麼光速會不變？為什麼會存在萬有引力定律？萬有引力的大小說明了什麼？是什麼決定了萬有引力的存在？

這樣問題都沒有人能回答，那麼愛因斯坦做了什麼呢？他透過思考，利用數學語言來描述了萬有引力。

透過描述萬有引力，愛因斯坦成功的解釋了當時沒有辦法解釋的物理學現象。

並且，透過理論還預言了在那個時候根本發現不了的現象。

早知道，直到去年，人類才第一次真正的發現引力波的存在，愛因斯坦提出相對論的年代，人類根本沒有這個技術和條件。

但是正是透過相對論這個數學模型，我們提前預測到了這一現象的存在，這就是物理學理論的偉大之處。

說出來你也許不信，狹義相對論是算出來的。

這個故事要從麥克斯韋方程組說起，它長得很奇怪，積分形式是這樣子微分形式是這樣子的他的一個特定解更奇怪，真空中的光速解出來是個常值c。1887年的邁克爾遜-莫雷的實驗證明了這一點。這就很荒謬了，你站在路邊，一輛正在向你行駛的車打開了車燈，車燈光的光速和路邊靜止不動的路燈的光速，對你來居然是一樣的。

這時候一個天才的人物洛倫茲出現了，他創造了一種數學方法(現在就叫洛倫茲變換)

用來解釋這一現象。其實洛倫茲已經接近發現相對論了，只錯了一點點，他相信以態，但基於洛倫茲變換已經能夠推匯出時間膨脹動尺收縮等相對論效應。

愛因斯坦膽子大一點，基於兩個假設:光速不變——邁克爾遜-莫雷實驗結果。慣性系平權——你坐在寶馬車裡和我坐在地鐵裡，物理規律應該是一樣的。然後拿著洛倫茲的武器，將經典物理重新算了一遍，推匯出了狹義相對論。

你可以認為經典物理是相對論在低速環境下的近似解，經典變換(伽利略變換)是洛倫茲變換在低速環境下的近似解。

寫到這兒，有點替洛倫茲難過了，真正懂洛倫茲變換的不是本人，而是愛因斯坦。

相對論其實就是伽利略變換擴張到電磁領域的產物！只要電磁規律也符合伽利略變換的話，就必定會產生光速不變這一結果。再由光速不變推出狹義相對論！然後經由等效原理和狹義相對論得到廣義相對論！

所以說，想要推翻相對論，至少得證明等效原理不正確；伽利略變換在電磁領域不適用！

而現在的這幫子想要推翻相對論的人連方向都搞不清楚，這是不是要讓人笑掉大牙啊！

既不是猜想，也不是實驗，而是建立在假設的基礎上推匯出來的！你可能無法接受，如此偉大的相對論怎麼可能是建立在假設的基礎上？事實上確實如此！

這裡就簡單說說狹義相對論的發現過程，廣義相對論就不說了，它是建立在狹義相對論禮基礎上的！

狹義相對論的發現是建立在兩個基本假設的基礎上：光速不變原理和相對性原理，其中光速不變原理顯得更為重要，是狹義相對論的核心，狹義相對論幾乎所有公式都是在光速不變原理基礎上推匯出來的！

也就是說，光速不變原理是假設，也可以認為是公理，不需要去證明。有人說邁克爾遜莫雷實驗證實了光速不變原理，你可以這麼認為，但這個實驗的本質其實只是證了以太的不存在！

那麼，愛因斯坦為了提出光速不變這個假設？一切都是因為偉大的麥克斯韋方程組，在這個方程組中，光速是一個常數，這很奇怪，因為我們所說的速度必須要有一個參照系才有意義，也就是相對什麼東西的速度，但麥克斯韋方程組中光速是一個常數，沒有參照物！

這讓當時的物理學界相當苦惱，加上牛頓不可動搖的威望，以及絕對時空觀如此根深蒂固，所以物理學界都在尋找光速的參照系，以太就應運而生！

但以太的出現不但沒能把問題簡單化，反而讓問題本身越來越複雜，出現更多的矛盾，為了以太的存在，物理學家們不得不做出更多的假設，洛倫茲等物理學大佬與相對論失之交臂就是因為他們無法放棄絕對時空觀！

這就是愛因斯坦的偉大之處，顛覆性的思維讓他以全新的方式思考以太：既然麥克斯韋方程組中光速是常數，而且以太的存在會帶來更多的矛盾，我們為何非要以太的存在呢？如果以太壓根就不存在，一切問題不就迎刃而解了嗎？（以太概念本身也是一種假設）！

於是愛因斯坦大膽提出光速不變原理，光速不需要任何參照系，或者說相對於任何參照系光的速度都是光速，直接剔除以太！於是就有了之後偉大的相對論的誕生！

其實洛倫茲和龐加萊等物理學大佬當時也隱隱約約地觸控到了狹義相對論，甚至也提出了光速不變原理和相對時空觀，但由於堅持以太的存在而“左右逢源”，用一種中庸的方式詮釋光速，本質上還是不敢或者不願意方式當時已經建立了幾百年的物理學大廈，畢竟牛頓體系下的經典物理學概念如此根深蒂固，需要很大的勇氣去推翻它！

如果要問愛因斯坦為什麼會發現相對論，我們可以從兩方面去談：

這事其實要從伽利略說起，伽利略發現，運動是相對的，我們現在也管這個理論叫做：相對性原理。比如說，如果你在一艘船裡面，這艘船很平穩，那麼你很難了解這艘船是前進還是在後退，如果你有個小球，然後向上拋起，那這個球基本上還是落回原地。這其實就是伽利略的一個思想實驗。

現實生活中也很常見，我們去做火車，常常有這麼一個錯覺，那就是如果你旁邊也有一輛列車，這個時候，無論你所在的列車啟動了還是對面的列車啟動了，你都很難分清楚到底誰啟動了。

後來，牛頓在把伽利略的這套理論納入到了自己的世界觀當中，成為了牛頓力學在解釋運動學時的一個重要的法寶。

但是，我們可以考慮一下，如果有個小人以5m/s的速度在一輛汽車上走，車速是10m/s，車子的運動方向和小人是相同的，這時候如果有一個地面觀測者，我們就很容易得出一個結果，那就是速度小人的速度是15m/s。

那我們再想得極致一下，如果車子內的小人沒在走，而是拿手電筒射出一道光，那這道光的速度是多少？如果按照牛頓力學的觀點，在地面觀測者看來，光的速度就是光速+車速。這裡我們要留意一點，那就是對於牛頓世界觀下的運動而言，對於研究物件，選取參考系是十分重要的，參考系不同，結果可能就會不同。

牛頓力學的這些觀點其實是很深入人心的，在解釋很多現象也是十分精準的。但是，200年後，有個科學家叫做麥克斯韋，他在法拉第的基礎上，提出了麥克斯韋電磁學理論，統一了“電”和“磁”，並給出了一組麥克斯韋方程。

透過這個麥克斯韋方程去求解電磁波（光）的速度，得到的結果是這麼一個東西：1/ε0μ0，其中ε0叫做真空介電常數，μ叫做真空磁導率，它們都是一個固定值，也就是說電磁波（光）的速度是一個固定值，不需要一個參考系的存在。這個結果很多科學家都懵了，因為這和牛頓理論是矛盾了。不過，大家還是想要拯救科學理論的，就想到，光在當時的主流觀點是一種波，而水波也是一種波，水波的傳遞是需要介質的，那光傳遞是不是也需要介質？於是，就開始了一場浩大的“尋找光的介質”的搶救行動，這當中有許多實驗物理學家透過這種辦法去尋找光傳播的介質，其中最有名的邁克爾斯莫雷實驗，但是他們得到的結果卻是：根本不存在這種介質。

到此，我們來總結一下，麥克斯韋和牛頓力學的理論在“光速”這件事情上出現了矛盾，而且這個矛盾是需要被修復的，這其實是引發愛因斯坦提出相對論的外部因素。

至於內部因素，來自於愛因斯坦的個性，他不是那種保守的人。我們先來看愛因斯坦的相對論的兩條基本假設：

發現沒有？這壓根就是在搗糨糊啊，牛頓那邊的理論拿了一個，麥克斯韋這邊的理論也拿了一個，然後組一組，就得到了相對論的基本假設，然後從這個假設推出狹義相對論。

難道其他物理學家都是傻了？不懂搗糨糊？

實際上，並不是，在愛因斯坦之前已經有兩位高手幾乎觸碰到了狹義相對論的大門，一個叫做洛倫茲，一個叫龐加萊。

洛倫茲在數學上推匯出了相對論後來引用的洛倫茲變換，但是老頭子認為這是一種數學上的把戲，他並不覺得其中有什麼深刻的物理含義。而龐加萊其實在哲學上提出了一些相對論的結論，比如：同時性的相對性。但是他也沒有什麼把握，更沒有證明自己的觀點。

後來，楊振寧在自己的一篇文章當中就寫到，

而愛因斯坦沒有洛倫茲的思想包袱，他屬於那種很叛逆的性格，所以他果斷摒棄了經典物理學的條條框框。但有這些還是不夠的，他同時還具有很強的物理學直覺，看出了洛倫茲變換背後的物理學含義，並提出了他的相對論理論。所以，愛因斯坦自身能提出這個理論主要在於自己性格和異乎常人的物理學直覺。

最後，我們來總結一下，愛因斯坦能夠提出相對論主要有兩個方面原因，外部原因是物理學理論發展到他的時代時，出現了一個無法調和的矛盾，那就是光速問題。內部原因是愛因斯坦的性格和他異乎常人的物理直覺。

早在《相對論》3000年前，中國古代就有了“陰陽萬物，相生相剋相對”的理論基礎。這是西方人用了幾千年時間也沒搞明白的事兒，直到300年，愚蠢的中國皇帝閉關鎖國搞“文字獄”，而恰恰就是在這段時間，西方人搞起文化復興，在短短的200多年中，西方出現了大批的象恩格斯、馬克思、黑格爾、亞當斯密、愛因斯坦等等，世界級思想家、哲學家、文學藝術家、科學家等等思想巨人。

而在他們那些思想家當中，對中國古代文明最感興趣的就是愛因斯坦。我相信，他的“狹義相對論” 和 “廣義相對論”是在研究中國古代“陰陽萬物，相生相剋相對”的基礎上產生的。

當時，在西方的思想巨人當中，也只有愛因斯坦對中國古代文明感興趣，不站在任何立場叼的情況下，專研過中國的《易經》。

1905年，愛因斯坦創立狹義相對論，1917年他又創立了廣義相對論。

為了滿足他自己對《易經》的發源地，神秘大中國的好奇心，1922年愛因斯坦意攜夫人，專程來中國看看。

因此我推論，愛因斯坦的《相對論》是在產生於對中國古代文明的喜愛基礎上，才有了後期他自己的思想，才有了我們今天看到的《相對論》！當然，這僅僅是一個推論，但如果這個推論是真實的，那麼這說明，與其說《相對論》的問世值得人類驕傲，到不如說是我們的悲哀！

有人說，至從西方的文化復興以來，我們的科學、科技落後了不止100年。那我可以說，我們實際與中國古代文明，落後了不止2500年。我甚至不知2500年前，自己的祖先們在說什麼，假如我們的祖先地下有知，不知道他們會怎麼看待和評價自己的子孫！

相對論和量子力學，都是十九世紀末二十世紀初經典物理學危機的產物。

十九世紀末二十世紀初，經典物理學的天空產生了兩片烏雲：邁克耳孫-莫雷驗證以太存在的光學實驗以失敗告終，黑體輻射問題與經典物理學有衝突。

這兩片烏雲導致了相對論與量子力學的產生。

狹義相對論的產生，在於麥克斯韋電磁場方程對伽利略變換來說不存在不變性，因此，無法確定麥克斯韋方程的普遍適用性；也就是說，電磁力與牛頓力學的慣性力有著本質的不同，電磁力與平動的伽利略變換不相容。

洛倫茲第一個覺察出麥克斯韋電磁場方程與伽利略變換不相容的問題，本質上是空間的曲面與平面問題。也就是說，牛頓第二定律的方程對伽利略變換的不變性，說明牛頓第二定律滿足平動變換；麥克斯韋電磁場方程之所以對伽利略變換不存在不變性，是因為電磁力是不同於慣性力的引力，在引力作用下電磁運動的空間為曲面空間，因此，電磁力只滿足轉動變換而不滿足平動變換。洛倫茲認為，電磁力與慣性力之間，存在著時空誤差，也就是曲面與平面之間的誤差，在此基礎上洛倫茲對伽利略變換公式進行了誤差計算的修正，修正的公式就是現在的洛倫茲變換公式。可以看出，洛倫茲只是想在牛頓力學的基礎上，儘可能使電動力學與牛頓力學得到統一，而統一的途徑就是曲面與平面誤差的儘可能縮小最終取得統一的極限點。

愛因斯坦對洛倫茲的變換公式則作了完全不同的解釋，從根本上認為牛頓的絕對空間與絕對時間的假設是錯誤的，並從邁克耳孫-莫雷的實驗和麥克斯韋電磁場方程的推論中得出，真空中的光速不僅是不變的而且是宇宙間最高的速度；光速不變因此成為取代牛頓絕對時空觀的狹義相對論的一條原理，相對性原理因此與洛倫茲變換取得了一致性成為狹義相對論的第二條原理。以這兩條原理為基礎，愛因斯坦建立了所謂的狹義相對論理論。

狹義相對論取消了時間對空間的獨立性，成為與三維笛卡爾空間並列的第四維；狹義相對論的四維時空結構，是以光速的絕對不變為基準的，因此，時空的度量也以光速為基準。在此基礎上，閔可夫斯基創立了與狹義相對論一致的幾何學，以光速為恆定常數確定了轉動變換的洛倫茲變換。

到此，狹義相對論的建立基本完成了。

考察狹義相對形成的歷史就會發現，這個理論就是為了解決麥克斯韋電磁場方程與相對性原理的相容問題而產生的，最終是將座標變換由平面的平動變換推廣到了曲面的轉動變換；因此，可以說洛倫茲座標變換是伽利略座標變換的特殊形式。

所謂的光速不變原理，本質上與牛頓的絕對時空觀並沒有衝突，證明如下：

如果光速是恆定不變的，那麼決定光速的空間與時間也必然是恆定不變的；如果光空間與光時間恆定不變，那就說明是絕對空間與絕對時間；因此，光速恆定不變與牛頓的絕對時空觀是等價命題。證畢。

所不同的是，狹義相對論的絕對時空是限制於光速的有限的絕對時空，而牛頓的絕對時空是無窮大的時空；因此，狹義相對論的絕對時空只是牛頓絕對時空的區域性有限時空。

由此可以推論：狹義相對論確定的洛倫茲變換是隻適用於麥克斯韋電磁場方程的特殊變換，並不適用於牛頓力學，因此沒有普遍適用性。牛頓力學的時間度量、空間度量、質量、動量、能量，都嚴格地遵循伽利略變換，與洛倫茲變換是不相容的，所謂的洛倫茲收縮效應也是根本不可能存在的。愛因斯坦將洛倫茲變換不加限制地應用於牛頓力學時，顯然是將電磁力與慣性力完全等同了，並將平面的平動變換與曲面的轉動變換等同了；因此，所謂的洛倫茲時空收縮效應，都是愛因斯坦透過所謂的思想實驗得到的虛假結論，與物理事實是根本不符合的。

最終的結論是：所謂的狹義相對論的時空觀本質上與牛頓的絕對時空觀是完全等價的命題，並沒有對牛頓力學有任何的超越；而且，狹義相對論的絕對時空是受光速界定的有限的絕對時空，比無窮大的牛頓的絕對時空要狹小得多，適用範圍自然也狹小得多。

還需要指出的是，所謂的洛倫茲時空收縮效應，本質上是由曲面與平面之間產生的測量誤差，並不是真的存在什麼時空的物理收縮；而質量的隨物質的運動而發生變化，本質上是物質的平面分佈與曲面分佈之間的誤差，物質的物理質量是不會因速度的改變發生任何變化的。

一百多年來，相對論始終籠罩在光速不變、四維時空的神秘迷霧之中，許多類似神話的虛假結論也因此被當作新的科學發現而被接受；從這一點來看，愛因斯坦可以說是當之無愧的物理學忽悠大師，他可以忽悠得時光倒流，忽悠得時間不存在；可不管怎麼忽悠，他本人還是按時按點地於1955年死了，倒流的時光並沒有把忽悠大師愛因斯坦送回到十九世紀去，這應該是愛因斯坦時間悖論吧？與愛因斯坦相比，現代神學也只能小巫見大巫了！