1905年，一个托了半天关系才终于找到一份体制内工作的物理学博士竟然对自己这份工作一点也不珍惜，上班时间不认真学习文件领会精神，竟然不务正业研究物理，而且还一年时间写出了5炸药奖级别的论文，以至于后来的科学界将这一年与1666年并称为物理学奇迹年。要知道那一年年可是无与伦比的牛爵爷被苹果砸的年份。

这个不务正业的公务员就是爱因斯坦。他那五篇论文里，有两篇的分量尤其重，甚至远超后来让他得诺贝尔奖的光电效应论文。这两篇论文分别是《论运动物体的电动力学》和《物体的惯性同它所含能量有关吗？》。这两篇论文提出了大名鼎鼎的狭义相对论和质能方程，从中可以得出以下这些让人炸毛的结论：

• 在一艘飞奔的飞船上看一束同方向传播光的速度仍然是光速，而不是光速减去飞船的速度；

• 我们看一列飞速运行的火车，这列车会变短；
• 在这列火车上的人手表走得会更慢一些，不是因为手表出问题，而是时间真的变慢了；
• 任何只要有质量的物体都蕴含着巨大的能量，这个能量等于其质量乘以光速的平方；

这些结论不要说在当时，就是放现在没有经过一定物理学荼毒的人也会觉得太扯蛋了。然而比起十年后的扯法，这些还只是开胃扯。1915年，爱因斯坦发布了他闭关苦修憋了十年的大招——广义相对论。这个理论可以说是石破天惊，不仅颠覆了伽利略和牛顿建立起来被奉为圭臬的物理学大厦，更是提出了一种匪夷所思的时空观。从这个理论可以得出以下结论：

• 时间和空间并不相互独立，而是一个不可分割的时空；
• 引力产生的原因是质量让周围的时空发生了弯曲；
• 恒星附近的时空会产生弯曲从而导致那里的行星轨道产生异常进动；
• 光线通过大质量天体时传播路径会发生弯曲；
• 光的波长会被大质量天体的引力场拉长；
• 引力场中的时钟会变慢；
• 物质密度足够大时会形成光线都无法逃逸的黑洞；
• 大质量物体（中子星、黑洞等）做加速运动时会发射出引力波；
• 宇宙不可能保持静止，要么在膨胀，要么在收缩。

以上这些推论不仅违反直觉，更是掀了当时物理学的桌子，因此当时的大部分物理学家都难以接受。孔子说过非凡的理论需要非凡的证据，因此物理学家们说：Stop BB, show me the proof!

要不说科学家是这个地球上头最铁的一群人呢，爱因斯坦提出来的这两个匪夷所思的理论其证据看似遥不可及，但愣是在接下来的一百多年里被一个接一个证实。下面我们就来看看狭义和广义相对论的这些拼图是如何一片一片被拼接完整的。

• 水星进动

天文学家很早就发现距离太阳最近的水星的轨道存在一些异常的现象。行星绕着太阳运转的轨道并不像希腊诸神棍们认为的那样是一个完美的圆，而是一个椭圆，太阳在这个椭圆的一个焦点上（开普勒行星运动第一定律）。进一步观测表明这个椭圆轨道也不是恒定的，其长轴也会以一定的速度绕着恒星转动，这种现象就叫做进动（precession）。一般的行星这种进动现象很难被观察到，但水星是个例外，其轨道有着可以被明显观察到的进动。

很早天文学家们就观测到水星轨道的进动现象，并且测量出其值是5600角秒/世纪，也就是每年不到1角分。这本来就够慢了，然而更离谱的是天文学家还从中发现了异常。1859年，法国天文学家勒维耶（就是计算出海王星轨道那位）通过一顿烧糊人肉GPU的计算发现水星进动比牛顿力学计算出来的结果快了大约38角秒/世纪。1882年这个结果被西蒙·纽康（就是写著名的《大众天文学》的纽康）修正为每世纪43角秒。这个角度有多大呢？大约是一米外看两张A4纸厚度的张角。就这么点连排俩小时队领鸡蛋的大妈都看不上的误差却令科学家们一直很不爽，他们想出了各种猜想来解释，例如太阳内还存在一颗未知的行星、小行星和星际尘埃影响、以太拖拽说等等，然而没有一个理论有充分的说服力。

于是爱因斯坦来了，只见他从腰间掏出法宝广义相对论，念动咒语祭在空中，对着法宝一指大喝一声：“宝贝请计算！”片刻后金光一闪，只见法宝抛下一张纸，上面写满了公式，最后得出一个结果：水星进动速度=5600角秒/世纪，与观测结果分毫不差！当爱因斯坦看到这个结果时简直要跳起来了，多年独行侠般的苦修这一刻得到了完美的回报，后来爱因斯坦回忆说那是他一生最兴奋的时刻，以至于好几天都跟喝了过量的咖啡一样心悸。

1915年11月11日，爱因斯坦提交了包含广义相对论场方程的论文，仅仅7天后他又提交了计算水星进动的论文，为自己的这个伟大的理论贡献了第一块拼图。但尽管水星的进动解释大获成功，但广义相对论还是太过超前，光凭借这一块不算非常给力的拼图很难说服科学界。当时已经凭借狭义相对论跻身于一流物理学家之列的爱因斯坦不乏小迷弟，亚瑟·爱丁顿就是其中之一。面对种种质疑，这位已经颇有名气的物理学家决定亲自出手，为自己的偶像递上一个大招，而这也将成为亚瑟·爱丁顿这位成果颇丰的天体物理学家一生最高光的时刻。