论应该叫不变量理论（他自己没有提到过相对论，只提到相对性原理，
这是相对论的基石）。对于所有观测者来说，无论他们的出发点在哪
里，不变量都具有同样大小。爱因斯坦意识到要找到这样的不变量，就
必须把空间和时间平等地看作是一个四维连续统。于是，（如果两个观
测者相对彼此运动）不同的观测者看到的两个事件的空间距离以及时间
间隔可能不同，但时空间隔是一样的。时空间隔可由推广的毕达哥拉斯
定理得到，也就是间隔的平方等于空间距离的平方减去时间间隔的平方
（参见前文，“度规”）。
这样，空间位移的矢量——指示空间中一点到另一点的方向和距离
——就被从时空中一个事件到另一个事件时空位移的四维矢量所取代。
类似的，其他矢量，比如速度和动量，被不变的四维矢量所取代。爱因
斯坦理论中的能量和一般三维动量不是不变量，但在某个四维矢量时间
点上结合了三维动量和能量值的四维矢量就是不变量。不变量是通过正
确地构建四维量实现的。
爱因斯坦提出他的理论后不久，赫尔曼·闵可夫斯基提出了一个正
式的数学版本，巩固了这个新的时空图景。刚开始持怀疑态度的爱因斯
坦数年后才发现闵可夫斯基的方法可以指引通向新的广义相对论的道
路。现在不仅有可能描述在相同时空内不同的观测者测量不同量的方
式，也有可能描述由巨大物体产生的引力引起的具有不同几何的时空。
比热容
研究各种物质的比热容是19世纪的一项主要的科学工作，并在热力
学的发展中扮演着重要的（如果模糊一点讲的话）作用。一方面，很多
物质都遵守简单的一般规律，相当符合经典统计物理学的预测。比如，
皮埃尔·杜隆（Pierre Dulong）和亚力克西·珀蒂显示了固体一般具有相
同的比热容，一开始似乎还与物体的温度无关。单原子气体看来容易从
理论上理解，然而双原子气体却表现出令人困扰的温度灵敏性。
高温时，双原子气体具有理论所预测的比热容，但在低温时它们表
现得好像是单原子。海因里希·韦伯的研究（参见第一篇，“老师”一
节）显示固体也有某种程度上类似的温度依赖特征。在高温时，它们表
现符合预期，就像多数固体一样[43]符合杜隆-珀蒂定律。然而在低温
时，它们的比热容稳定地下降，这使得德国化学家能斯特推测在绝对零
度时所有物质的比热容都趋近于零。爱因斯坦首先解决了这个难题，用
马克斯·普朗克的量子原则解释了比热容这种神秘的温度依赖性。
当一个包含众多原子或分子的系统的能量增加时，经典理论期望均
分定理（参见前文）适用于所有情形。这个定理要求新能量被均分给所
有可能的自由度。爱因斯坦观察到量子定律要求一个特定的最小能量
（一个能量子）去激发和一个给定自由度关联的运动状态。如果在低
温，（按均分定律）可用能量值对给定自由度来说小于这个最小能量，
则该状态将不能激发。既然普朗克定律规定量子的大小和激发态的频率
有关，那么在温度降低时，最先失去的就是那些更高频率的激发态。
在双原子分子的情况中，最先失去的是振动能态，继而是转动能
态，直到更低的温度，分子就会表现得像单原子一样。在固体情况中，
爱因斯坦清楚地表明，通过自己对能量均分定理的澄清，修正后的经典
统计学就能够解释韦伯曾描述过的比热容随温度下降的现象。爱因斯坦
的这项工作使得能斯特得到了后来所谓热力学第三定律的一个清晰的表
述，也让很多人认识到，量子定律的重要性，将会对整个物理学产生广
泛的影响。它还对索尔维会议的成立起到了一定作用。
热力学第三定律
热力学第三定律发展于爱因斯坦的科学生涯早期，在很大程度上是
他贡献的结果。它基本上是德国物理化学家瓦尔特·能斯特的思想产
物，后者是年轻的爱因斯坦最早的崇拜者之一。能斯特关于第三定律的
早期思想，来自于观察到很多固体的比热容在温度降低时开始持续下
降。换句话说，这些固体开始失去吸热的能力。在能斯特看来，好像温
度接近绝对零度时，固体就会完全失去吸收热量的能力。然而，当时想
不出为何会发生这个过程。实际上，比热的经典理论难以解释这个现
象。
已有的理论基于均分定理（参见前文）。它强调一个多自由度的系
统获得的热量，将会在这些自由度间均等地分配。因此，如果一种气体
的分子能够自由地前后左右和上下运动，并且能在空间中旋转，系统拥
有的热能，也就是每个分子的动能，将会均等地分给这四种运动状态。
因此，平均而言，分子有可能在三个方向中的任何一个方向上更快地移
动，并且由于热量增加而更快地旋转。似乎无法解释的是，随着温度的
降低，分子将以某种方式完全失去运动的能力。
在1907年，爱因斯坦把马克斯·普朗克量子假说背后的思想用于解
释低温下固体比热容（参见前文）的问题。普朗克的最初想法是，如果
能量只能以称为量子的小包形式发射或吸收，且量子的大小和能量的相
关频率成正比（参见前文，“黑体辐射”），就能解释黑体光谱的问题。
这样一来，量子理论会减少高频态所得到的能量，就像爱因斯坦在其光
电效应的解释中也曾注意到的那样。
如果能量均分定理要求全部可用能量在所有可能的态或自由度中等
分，那么当给一个态的可用量小于一个量子时将发生什么？在这种情况
下，这个态压根就不会被激发。爱因斯坦意识到固体中个体原子的振动
模式包含很多态。在高能量（也是高温度）时，可用能量的数量允许许
多态被激发，甚至是高频态也能被激发。然而当温度下降时，可用能量
的总数在平分给所有原子和它们的振动模式之后，变得越来越小。这意
味着能激发的高频振动越来越少，因为可用的平均能量已经降到一个量
子之下。于是，爱因斯坦的量子理论预测固体连续吸热的能力会随着温
度下降而下降。
基于这种清晰的理论图景，能斯特提出这种效应可能对所有物质都
适用，因此可能构建一个热力学第三定律。
后来在20世纪20年代，爱因斯坦利用其新的量子统计定律（玻色-
爱因斯坦统计，参见前文）证明当温度下降时气体也会失去它们的比热
容，为这个新定律提供了最终的理论支撑。
时间
在努力构建一个新理论，也就是后来所谓的狭义相对论的过程中，
爱因斯坦发展了关于时间的一个激进的新理解。他不再把时间看作一个
普适的进程，给所有观测者带来同一的也许有点神秘的体会，而是认为
它不过是一个术语，用以表达观测事件之间的一系列巧合。于是，当我
们说火车9点到站，意思是同时发生了两个事件，一个事件是火车到达
站台，另一个是站台钟指针指向9点的位置。
钟表仅仅是一种产生周期性系列事件的装置，为测量不那么具有周
期性的事件的发生以及发生的顺序提供一种方便的标记。这种理解为爱
因斯坦在发展相对论中的根本突破奠定了基础，这个突破就是认识到不
同运动状态的观测者可能在事件是否真正同时发生上意见相左。
这种“同时性的相对性”（参见前文）使人们能以一种真正的相对方
式去理解时间。和空间一样，时间不能独立于人们对可观察的物理对象
的行为的观察和测量而存在。这些事件组成了时空的实际结构，没有它
们，时空将不再存在。
时间膨胀
爱因斯坦在1905年中期清楚地理解到时间在相对论中发挥的作用，
这使他意识到对观测者来说，运动中的物体不仅测量长度与其静止时不
同（这已被包含到洛伦兹的电子理论中），而且与运动物体关联的物理
过程，也比静止物体的同样物理过程要慢。这种基于时空的相对性，而
不仅仅是空间相对性的完全出人意料的现象，后来被称为“时间膨胀”。
爱因斯坦还意识到，时间膨胀之类的效应不是发生在运动物体上的
物理效应。相反，它们是测量的产物，发生在测量者和被测物体有相对
运动时。因此，只要两个物体都处于惯性运动中（速度不变，没有加速
度），无论是测量者在运动而被测物体静止，或是被测物体在运动而测
量者静止，都无所谓。两种情况下，时钟以及置于测量物体上的一切物
理过程，都会显得比测量者和被测物体相对静止的情况要慢。于是，两
个彼此相对运动的惯性观测者，每个都会宣称自己的时钟是好的，但对
方的时钟走慢了。
以这种方式变慢的物理过程的例子包括光波的发射。光波的颜色和
发射过程的频率有关。一旦发射体处于运动状态，观测者就会看到其过
程变慢，所以频率（该过程的发生速率）就会降低。相应地，发射光的
频率也会降低，光变得更红。众所周知，发光物体相对于观测者远离时
会产生红移，而接近时则产生蓝移，这被称为“多普勒效应”或“多普勒
频移”。和时间膨胀关联的爱因斯坦红移，甚至在发射体只有横向运
动，并未接近或远离观测者的时候，也能观察到。人们一般称之为“横
向多普勒频移”。
既然变老的过程可以作为类似时钟的一个物理机制，那么两个相对
彼此运动的惯性观测者，每人都会认为对方老得更慢（因为每人都认为
对方处于运动中）。当两个观测者返回后彼此相会时会是什么情况？这
个问题就是双生子悖论的实质。简单的答案是相对于宇宙中其他部分处
于静止的观测者，将会是更老的那位。
波粒二象性
量子力学最具革命性的方面之一，是解决了长期以来波动和粒子间
的二元对立，支持物理现象同时具有两者的特征的观念，即波粒二象性
的思想。这个关键思想的构建，刚好在量子力学之前并为整个量子力学
理论奠定了基础。亚原子实体既是粒子又是波这一概念的清晰构建，是
旧量子论的顶点，也是新的量子力学的基石。虽然20世纪20年代中期形
成的波粒二象性概念，拥有数个创始者（包括路易·德布罗意、维尔纳·
海森伯、埃尔温·薛定谔、马克斯·玻恩和尼尔斯·玻尔），可以公平地说
爱因斯坦是第一个出来鼓吹这种激进提议的人，这点所有其他人都承
认。
关于光是由波还是粒子组成的争论，从牛顿时代以来就很普遍，牛
顿本人支持粒子观点。在19世纪早期，支持光的波动性的证据占据压倒
优势，到爱因斯坦的时候这个问题已经被认为是无可辩驳的。不再有人
相信光由粒子组成，当然也就没有人考虑光可能既由波动又由粒子组成
的这种违反直觉的想法。
1905年爱因斯坦在光电效应上的工作自然地提出了光具有粒子和波
动双重性质的观点。实际上，爱因斯坦有好几种方式把光看作微粒，不
仅仅是在量子论中。即使在经典理论中，他对相对论的想法也倾向于一
般和微粒模型相关联的光的发射理论。不过，爱因斯坦当然也接受波动
理论及其在麦克斯韦理论现代表达的成功，在这方面他自己还是专家。
以典型的爱因斯坦式的清晰观察力，他直接面对着自己观点的矛盾之
处，开始论证光量子（我们现在称为光子）的表现既像粒子也像波的一
部分。
在20世纪10年代，爱因斯坦开始谈论到幽灵场（Gespensterfeld，参
见前文，“幽灵场”）。如果光确实由粒子组成，那么电磁场的类波动性
质又是什么？根据洛伦兹和玻恩等同行们的说法，爱因斯坦提出波动是
一种指导光粒子运动的概率函数。这种幽灵场不携带场的能量，能量只
存在于粒子中，但是不同量子粒子的幽灵场以波动方式互相干涉。由于
粒子不会在幽灵场中干涉相消的地方出现，结果就表现出干涉或者衍射
之类的光的波动性质。爱因斯坦从来没有发表过这种想法，但他和关系
密切的同行们进行了讨论，而且看起来他的想法对于玻恩、海森伯、玻
尔等人关于量子力学的诠释的发展过程，具有非常的影响力。
十多年中，爱因斯坦孤军奋战地宣扬波具有双重性质的想法。然后
在20世纪20年代中期，经过有着强烈爱因斯坦风格的一个步骤，物理学
家们以另一种方式接受了这个观点，从而颠倒了事情的逻辑。爱因斯坦
曾主张过去被视为波的光也是一种粒子，现在路易·德布罗意则反过来
宣称像电子这样的粒子也有波动的属性。
博士论文
（参见附录C中第7篇。）
影响爱因斯坦的科学先辈及同代人
爱因斯坦最早受到的科学技术方面的影响，来自于他的家庭：父亲
和叔叔在新兴的电力生产及传输领域拥有并经营着生意。我们许多人都
熟悉这个故事，在爱因斯坦小时候父亲给了他一块罗盘，给他留下不可
见力的深刻印象。在青少年的时候，他在家人的工厂里尝试解决各种各
样的技术难题，这一经历给他的电学技术打下了非常宝贵的实践基础。
最晚到十一二岁的年纪，爱因斯坦就开始热衷于阅读，读过的书有：阿
伦·伯恩斯坦所著的通俗科学丛书（《自然科学大众读本》），路德维
希·毕希纳（Ludwig
Büchner）的科学唯物论的著作（《力和物质》
[ Kraf und Stoff]），一项有关力与物质的自然属性的研究，以及亚历山
大·冯·洪堡（Alexander von Humboldt）关于科学和自然的五卷本专著
《宇宙》（ Kosmos）。
作为一名学生，爱因斯坦对瑞士联邦理工学校的传统物理学课程感
到失望，并着手进行独立学习课程以向大师们学习第一手资料。爱因斯
坦尤其喜欢物质的分子运动理论（参见下文的“分子运动论”），以及詹
姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼的著作，后两者是他最感兴
趣的领域的创立者。由于麦克斯韦对电磁学的贡献也对他的另一个强烈
的科学兴趣——相对性——起到了中心作用，所以可以说这位苏格兰人
对爱因斯坦的思想影响最大。除了保罗·德鲁德（Paul Drude）和玻尔兹
曼的德文著作（让爱因斯坦得以了解麦克斯韦的贡献）外，他还在这段
时间里孜孜不倦地阅读赫尔曼·冯·亥姆霍兹（Hermann
von
Helmholtz）、海因里希·赫兹（Heinrich Hertz）、古斯塔夫·罗伯特·基尔
霍夫（Gustav Robert Kirchhoff）、威廉·奥斯特瓦尔德和马克斯·普朗克
的著作。他也承认自己受惠于牛顿这样的更早的科学家。“牛顿……你
创造的概念至今仍指导着我们的物理思考，尽管现在我们知道必须要替
换它们”，他在他的《自述》（ Autobiographical Notes）（31—33页）中
写下自己这样的沉思。
有一位科学家的科学哲学给他留下了不可磨灭的印记，他就是实证
主义者恩斯特·马赫（参见下文的“科学哲学”）。在苏黎世瑞士联邦理
工学校上学时，爱因斯坦就读过并且欣赏马赫关于力学和热力学的历史
性批判研究，正像他在马赫的悼词中写的那样，它们“极大地影响了我
们这一代自然科学家”（《恩斯特·马赫》，1916年3月14日，《爱因斯
坦全集》，第六卷，文件29）。然而，毕业后不久，爱因斯坦就拒绝了
马赫对原子假说的怀疑，原因是这位老人不愿把无法感知的东西引入物
理学。爱因斯坦后来为最终接受原子的存在做出了重大贡献。
马赫反对将空间作为一个与物质分开存在的实体的观点，被证明是
更有成效的，它影响了爱因斯坦对广义相对论的探索。和他的导师[44]
的想法类似，爱因斯坦感到空间不是一个容纳物体的预存容器。它只是
测量到的物体之间关系的名称。如果你拿走物质，空间就将停止存在。
尽管爱因斯坦坚信马赫的这一思想，而且这也是他努力推翻光以太学说
的根本原因，但后来他转而认为自己早期对马赫的热情是一个错误。他
的结论是，广义相对论确实从根本上将空间当作一种独立存在的东西。
据爱因斯坦自己讲，10年前他在研究狭义相对论的时候，深受自己
所阅读的大卫·休谟（David Hume）的《人性论》第一卷：《论知性》
（ A Treatise of Human Nature，Part One：Of tht Understanding）的影
响。“在[1905年的]发现前不久”，他曾在伯尔尼“奥林匹亚科学院”中“充
满热情和钦佩”地研究这本书，“……很有可能，如果没有这些哲学研究
（休谟和马赫），我无法得出答案”（致莫里茨·施里克[Moritz
Schlick]，1915年12月14日，《爱因斯坦全集》，第八卷，文件165；爱
因斯坦档案编号21—610）。
昂利·庞加莱也影响了爱因斯坦的相对论思想。和休谟一样，爱因
斯坦曾在“奥林匹亚科学院”的部分“课程”中阅读了庞加莱论文选集第一
卷（参见第三篇“组织联系”一节）。庞加莱在书中的观点可能鼓励了爱
因斯坦拒绝以太，以及清楚阐明相对性原理，并理解时间测量不是绝对
的。由于没有现成的途径获取这卷论文集之外的庞加莱的其他论文，所
以爱因斯坦并不了解这位法国人本人在相对论方面的工作。（亦见加里
森《爱因斯坦的时钟和庞加莱的地图》[Galison， Einstein’s Clocks and
Poincaré’s Maps]。）
“科学哲学”一节中评价了康德影响的重要性；关于H.A.洛伦兹和马
克斯·普朗克的重要性，参见“同事”一节。
分子运动论
物质的分子运动论认为，所有物质都是由遵循同样基本运动规律的
原子构成的，原子数量非常多，所以其整体行为可以在统计学上以接近
完美的概率确定。经典分子运动论是在18世纪末和19世纪初发展起来
的，在19世纪晚期麦克斯韦和玻尔兹曼的著作中得到成熟的表述。该表
述中，每个粒子遵循的是牛顿力学定律，统计上则遵循可分辨粒子
（distinguishable particles）的经典统计（也就是说，假设原则上可以精
确追踪每个粒子的运动，以至于我们总能知道是哪个粒子）。该运动论
的主要目标是表明，如热力学领域中理解的一样，物质的总体性质可以
从运动学原理推导出来。
爱因斯坦就是作为一名物质的分子运动论专家开始了他的科学生
涯。他精通麦克斯韦-玻尔兹曼理论，并且其早期论文以多种方式推广
了这一理论。这些早期的论文足够给爱因斯坦吸引一些有利的关注，但
不会带来持久的名声；他不知道的是，自己的大部分工作已经被伟大的
美国理论家约西亚·威拉德·吉布斯（Josiah Willard Gibbs）所完成。爱因
斯坦非常了解围绕分子运动论的争论。一些著名的物理学家反对分子运
动论和原子假说。甚至玻尔兹曼的自杀也部分是因为对自己的工作受到
敌视而感到绝望。然而1905年，爱因斯坦大胆采用了一种与该领域之前
的特点截然相反的研究方法。他不是去尝试说明分子运动论完美地符合
热力学的预测——原子数量太多，永远都观测不到涨落，也就是说，偏
离最可能发生的结果——而是去寻找那些涨落（参见“概念”一节）显著
到可以观测得到的稀有情形。这就是他关于布朗运动（参见“概念”一
节）论文的主题。爱因斯坦后来奇怪为什么在他之前没有人这么做。和
早先对分子运动论的研究相比，爱因斯坦在布朗运动研究上运气要好
些，因为他成功地比波兰物理学家马里安·斯莫鲁霍夫斯基（Marian
Smoluchowski）早一年发表新的基于涨落方法来解决这一问题的论文。
由于爱因斯坦的早期工作，关于原子存在的争论（参见“概念”一
节）在很大程度上得到了解决。1905年期间，他在关于分子大小的论文
（参见“博士论文”，附录C中第7篇）和布朗运动的论文中提出了确定阿
伏伽德罗常数的新方法，阿伏伽德罗常数是一摩尔某物质的原子数。这
是他帮助定量确立原子大小的另一种说法，而原子大小的确立是原子论
被接受成为物理世界观的一部分的过程中的一个跃进。现在，像马赫这
样反对原子假说的人的观点通常被说成相当愚蠢；可是，他们的反对有
严肃的一面。马赫作为一名实证主义者，反对将物理学家感官经验之外
的物理实体引入物理学。
在涉及光以太的问题上，爱因斯坦同意马赫的这一观念。考虑到在
1900年物理学家们无从知道牛顿力学定律是否适用于原子（或像电子这
样刚被发现不久的亚原子粒子），我们可以更理解马赫的观点。源于宏
观物体的力学定律也适用于微观物体，这在当时只是一个假设，但后来
证明这个假设是错误的。最终，人们不得不发展一个全新的力学理论
——量子力学（参见“概念”一节）——来描述电子的行为。具有讽刺意
味的是，爱因斯坦却拒绝接受这一新力学理论的隐含结论，因它与经典
力学的原理激烈冲突。所以，在某种意义上，马赫笑到了最后。的确，
即使是经典统计学理论也不适用于电子，因为它们是不可分辨的粒子。
（量子力学中，我们被迫接受这样的事实：当电子相互穿越时，即便从
原理上讲，也不可能确定哪个电子是哪个。）爱因斯坦认识到这个问
题，并且和印度物理学家萨特延德拉·玻色一起构建了一个新的量子统
计理论（参见“概念”一节中的“玻色-爱因斯坦统计”）。
爱因斯坦精通分子运动论，包含对均分定理（参见“概念”一节）作
用也有深刻的洞察。均分定理指出对原子和分子的可用能量将在它们以
及它们可能运动的不同方向和方式之间进行平均分配。尽管均分定理已
经成功地得到广泛的应用，但在分子运动论中存在一些问题，爱因斯坦
逐渐认识到它们有着同样根本的问题：由于普朗克量子定律，均分定理
不再适用。这一认知使他能够解释物质比热容随温度降低而减小的神秘
原因，并催生了热力学第三定律。爱因斯坦以统计观点考察物理问题的
思路也影响了他对时间起源的思考。（关于以上主题的更多内容，参
见“概念”一节。）他坚信时间之矢，即时间的单向流动，完全是因为统
计学的考虑而产生的。因此，如果宇宙中只有几个粒子，那时间倒流就
和向前一样容易。（亦见布拉什，《统计物理学》[Brush， Statistical
Physics]。）
主要的科学演讲
（在附录C中附有演讲的内容摘要，数字指其中的序数。）
已出版的演讲
1922年普林斯顿大学斯塔福德·利特尔演讲（The Stafford Little
Lectures）。“关于相对论理论的四次演讲，1921年5月于普林斯顿大学
举行”。参见附录C中第97篇。
1922年12月14日京都。“我是如何创造相对论的”。不要与12月10日
在京都举行的另一场未出版的公开演讲相混淆。参见附录C中第101篇。
1923年瑞典哥德堡诺贝尔演讲。“相对论的基本思想和问题”。参见
附录C中第106篇。
1931年加州理工学院。“科学与幸福”。参见附录C中第129篇。
1933年牛津大学赫伯特·斯宾塞演讲（Herbert
Spencer
Lecture）。“论理论物理学的方法”。参见附录C中第146篇。
1933年格拉斯哥大学乔治·A.吉布森基金演讲。“论广义相对论的
起源”。参见附录C中第148篇。
未出版的演讲
1922年东京庆应义塾大学。“狭义和广义相对论概述——我的相对
论中的狭义和广义原理”（“Overview of Special and General Relativity
——The Special and General Principles of My Relativity Theory”）。尽管
这次在三田大讲堂（后来毁于战争）的演讲有三千多人参加，但讲义从
未发表过。
1931年5月牛津罗德讲座。“相对论：正式内容和现在问
题”（“Theory of Relativity：Its Formal Content and Its Present
Problems”）。根据爱因斯坦的说法，这些演讲之所以从未发表，是因
为它们“过于流水账”，不适合发表（参见席尔普，《阿耳伯特·爱因斯
坦》[Schilpp， Albert Einstein]，722页）。
1934年匹兹堡卡内基理工学院[45]约西亚·威拉德·吉布斯讲座
（ Josiah Willard Gibbs Lecture, Carnegie Tech, Pittsburgh，1934）。在美
国科学促进会上的演讲。“质能相当性的初浅推导”（Elementary
Derivation of the Equivalence of Mass and Energy）。演讲的德文摘要保
存在爱因斯坦档案馆，编号1—123。
诺贝尔奖
众所周知，以炸药闻名的瑞典发明家阿尔弗雷德·诺贝尔（Alfred
Nobel）于1895年以自己的名字设立了诺贝尔奖。它是一项奖励在特定
文化及科学领域中作出突破性贡献的人士的最负盛名的国际奖项。授奖
程序由瑞典科学院诺贝尔委员会负责，该委员会邀请专家们提名自己领
域的候选人。在衡量每份提名的价值后，委员会选定获奖人并将附有选
择理由的推荐报告提交瑞典科学院。科学院全体对推荐投赞成票或反对
票，它还可以选择完全不同的人，只要是大多数人同意。有时，奖项由
不止一个人分享，尤其在科学领域。第一届诺贝尔奖于1901年12月颁
发。
在爱因斯坦获得1921年度诺贝尔物理学奖之前，曾获九次提名：
1910年，被威廉·奥斯特瓦尔德（1909年度化学奖得主）提名。
1912年，被奥斯特瓦尔德、恩斯特·普林斯海姆（Ernst
Pringsheim）、威廉·维恩（Wilhelm
Wien）和克莱门斯·舍费尔
（Clemens Schaefer）（1911年度物理学奖得主）提名。
1913年，被奥斯特瓦尔德、维恩和伯恩哈德·瑙宁（Bernhard
Naunyn）提名。
1914年，被瑙宁和奥列斯特·赫沃尔森（Orest Chwolson[46]）提名。
1916年，被菲利克斯·埃伦哈夫特（Felix Ehrenhaft）提名。
1917年，被阿图尔·哈斯（Arthur
Haas）、埃米尔·瓦尔堡（Emil
Warburg）和皮埃尔·外斯（Pierre Weiss）提名。
1918年，被埃伦哈夫特、瓦尔堡、维恩、马克斯·冯·劳厄（1914年
物理学奖得主）、埃德加·迈耶（Edgar Meyer）和斯特凡·迈耶（Stefan
Meyer）提名。
1919年，被瓦尔堡、冯·劳厄、埃德加·迈耶、马克斯·普朗克（1918
年物理学奖得主）和斯凡特·阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）（1903年
化学奖得主）提名。
1920年，被瓦尔堡和其他六人提名，其中包括H.A.洛伦兹（1902年
物理学奖得主）。
1921年，被普朗克、瓦尔堡、哈斯和一长串名单的人提名。
诺贝尔奖迟迟不颁给爱因斯坦，一个最常被提到的原因是科学院院
士没能力正确评价相对论，但因为爱因斯坦的许多其他成就，科学院受
到要求颁奖给他的压力与日俱增。即使在1919年广义相对论得到验证之
后，怀疑论仍然大行其道。委员会最终决定转而以其他理由——“因为
他对理论物理学的贡献，特别是发现光电效应规律”，这是首次将量子
理论应用于纯辐射以外的系统——提议科学院给他授奖。科学院批准了
这一提议。
当爱因斯坦收到消息时，他正在远东，不过他没有在旅行日记中提
到这件事（参见第一篇“旅行和旅行日记”一节）。
1921年的诺贝尔奖推迟到了1922年，而这一年的获奖者是尼尔斯·
玻尔。直到1923年夏天，爱因斯坦按照授奖要求到瑞典哥德堡发表诺贝
尔演讲时，才将诺贝尔物理学奖颁给他。尽管这个奖项不是专门授予相
对论的（虽然“因为他对理论物理的贡献”这句话可能包含了这项工
作），他还是决定在演讲中谈这个话题。爱因斯坦给大约两千名普通听
众做了一场关于“相对论的基本思想和问题”的演讲，听众中包括瑞典国
王古斯塔夫五世（King Gustav V），另外还为50名对相对论更多细节感
兴趣的少数观众做了一场更专业的报告。
资料来源：派斯，《上帝难以捉摸》；艾辛格，《爱因斯坦的诺贝尔奖》（Elzinga，
Einstein’s Nobel Prize）；诺贝尔基金会网站。
专利与发明
从1902年到1909年，爱因斯坦在瑞士专利局工作。他的专业领域是
电气和机电设备，他从家族生意中对这两个领域有过一定的了解（参见
前文“影响爱因斯坦的科学先辈及同代人”）。他在这个位置上似乎做得
不错，即使是任职学术界后，仍然被邀请在专利审判中做专家证人。其
中一次是美国公司斯佩里（Sperry）挑战德国实业家赫尔曼·安许茨-肯
普费持有的陀螺罗盘专利。爱因斯坦几次出庭为肯普费作证，甚至一度
考虑在他的公司任职。后来他又为肯普费的一些后续设计出力。
爱因斯坦几乎一辈子都保持着对专利的兴趣，他自己也有专利。最
著名的也许是他与物理学家利奥·西拉德合作发明的一种新型的静音制
冷设备专利（参见“合作者”一节）。他们设计了两个制冷系统，一台气
冷冰箱和一台让它运转的泵，但他们的想法从未实现商业化。爱因斯坦
和西拉德一起在几个国家申请了10多项专利，差不多全都被授权。爱因
斯坦的其他专利有用于骨传导助听器的磁致伸缩声音复制机械装置（与
鲁道夫·古德施密特开发；参见“合作者”一节），以及用于相机上的可
移动的自动光圈（与古斯塔夫·布基合作；参见“合作者”一节）。
关于以上及更多的爱因斯坦专利和实验小发明，参见约瑟夫·伊力
的《务实的爱因斯坦》。另外关于爱因斯坦和利奥·西拉德的合作，亦
见丹嫩，“爱因斯坦-西拉德冰箱”（Dannen，“The
Einstein-Szilard
Refrigerators”）以及拉努埃特与塞拉德的《阴影下的天才》（Lanouette
and Silard， Genius in the Shadows）。亦见下文的“广泛的科学涉
猎”（Scientific Sidelights）一节，以及第一篇“错误看法与误解”一节下
面的“只是一位理论家”。
科学哲学
（斯坦福大学托马斯·里克曼[Thomas Ryckman]撰稿）
爱因斯坦在任何熟悉意义上都不是一位哲学家，而是一位物理学
家，至多算一位“哲学家-科学家”（席尔普，《阿耳伯特·爱因斯坦：哲
学家-科学家》）。在他的著作中，有大量的哲学性质的评论，反映出
作为一名理论物理学家的成功视角，尤其是有关广义相对论方面。哲学
家通常在与其他哲学家或传统的对话或回应中发展自己的观点，就像康
德在回应休谟的经验主义和莱布尼兹的理性主义时所做的那样。但是从
20世纪20年代开始直到1955年去世，爱因斯坦在提出科学中的哲学问题
时，头脑中总是想着高度具体的专业问题，几乎毫无例外。面对20世纪
20年代末量子论以及在他看来是其背后指导的实证主义哲学的挑战，爱
因斯坦力图激发和系统阐述一种根深蒂固的对立观念，它关乎物理理论
本质以及科学探究的根本目的。
虽然爱因斯坦的哲学声明确实反映了几十年的哲学阅读对他的影
响，但他的科学哲学却是受一种关于物理理论的意义和重要性的指导思
想所支配，而不是反过来；正如他所说的，“（物理学家）自己最了
解……（哲学的）鞋哪里硌脚”。结果是，爱因斯坦的科学哲学无法被
归于任何先前的哲学主义；他自己承认，对于“有体系的认识论者”而
言，他看起来肯定是一位“肆无忌惮的机会主义者”，而他的哲学则像是
实在论者、唯心论者[47]、实证论者的混合体，而就其把“逻辑的简单
性”提升为理论选择的有效标准来说，又像是“柏拉图主义者或毕达哥拉
斯主义者”（席尔普，《阿耳伯特·爱因斯坦》，684页）。
爱因斯坦关于科学哲学的最广泛的阐述，见于1935年的一篇文章：
《物理学与实在》，以及写于1946年，后来出现在1949年席尔普
（Schilpp）书中的内容。在后者中，爱因斯坦在“对批评的回答”一文中
回应了当时对量子力学波函数的正统解释，即禁止考虑无法测量的物理
量。他断言这种实证主义态度与贝克莱的“存在就是被感知”（ esse
est
percipi）几乎别无二致。然而，在抨击贝克莱的主观唯心主义何其荒谬
之时，爱因斯坦也应邀就如何理解物理理论的假设给出了一个更满意的
说明，哪怕仍有唯心主义嫌疑：
“存在”[Das‘Sein’]始终是我们在智力上构造[von
uns
gedanklic Konstruiertes]的某种东西，也就是说，是我们自由地假定
[Gesetztes]（在逻辑意义上）的某种东西。这种构造[Setzungen]的根
