愛因斯坦1900年畢業於蘇黎世工業大學，1909年開始在該大學任教，1914年擔任皇家威廉物理研究所所長和柏林大學教授。他被迫移民美國，並於1940成為美國公民。
19世紀後期是物理學的變革時期。愛因斯坦從實驗事實出發，重新審視了物理學的基本概念，在理論上取得了根本性的突破。他的壹些成就極大地促進了天文學的發展。他的量子論對天體物理學，尤其是理論天體物理學影響很大。理論天體物理學的第壹個成熟方面——恒星大氣理論是建立在量子理論和輻射理論的基礎上的。愛因斯坦的狹義相對論成功揭示了能量與質量的關系，解決了長期存在的恒星能源問題。近年來，越來越多的高能物理現象被發現，狹義相對論成為解釋這壹現象的基本理論工具。他的廣義相對論也解決了多年來天文學中的壹個謎團，並推導出後來被驗證的光彎曲現象，成為後來許多天文概念的理論基礎。
愛因斯坦對天文學最大的貢獻是他的宇宙論。他創立了相對論宇宙學，建立了靜態的有限和無限自洽的動態宇宙模型，引入了宇宙學原理、彎曲空間等新概念，極大地推動了現代天文學的發展。
生活簡介
1879出生於德國烏爾姆，壹個經營電器作坊的小業主家庭。壹年後，我和家人搬到了慕尼黑。1894年，他家搬到了意大利米蘭。從65438年到0895年，他轉到瑞士阿勞的州立中學。1896年進入蘇黎世工業大學師範系學習物理，1900年畢業。1901年取得瑞士國籍。1902大學畢業後，無法進入學術機構。他只是在瑞士伯爾尼找到了壹份審查員的臨時工作，被瑞士伯爾尼聘為技術員，從事發明專利申請的技術鑒定工作。但在那裏，愛因斯坦被正規教育扼殺的科學激情終於在《生成》中重現，輕松的工作讓愛因斯坦得以繼續投身於科學研究。
他利用業余時間進行科學研究。1905年，年近26歲的愛因斯坦連續發表了三篇論文(光量子、布朗運動和狹義相對論)，在物理學的三個不同領域取得了歷史性的成就，特別是狹義相對論的建立和光量子理論的提出，推動了物理學理論的革命。同年，他以論文《確定分子大小的新方法》獲得蘇黎世大學博士學位。
愛因斯坦於65438年至0908年在伯爾尼大學擔任兼職講師。1909離開專利局，成為蘇黎世大學理論物理學副教授。1911年在布拉格德意誌大學任理論物理學教授，1912年在母校瑞士聯邦理工學院蘇黎世任教授。1914年，應馬克斯·普朗克和沃爾特·能斯特的邀請，回到德國擔任威廉皇家物理研究所所長和柏林大學教授，直到1933年。1920應亨德裏克·安托萬·洛倫茲和保羅·埃倫費斯特的邀請，他還是荷蘭萊頓大學的特聘教授。第壹次世界大戰爆發後，他投身於公開和地下反戰活動。
愛因斯坦在1915發表了他的廣義相對論。他關於光線穿過太陽引力場後會發生彎曲的預言，被英國天文學家亞瑟·斯坦利·愛丁頓在1919年的日全食觀測所證實。1916他預言的引力波也在1978得到了證實。愛因斯坦和相對論在西方已經家喻戶曉，但也招致了德國等國沙文主義者、軍國主義者和反猶主義者的惡毒攻擊。
1917年，愛因斯坦提出了受激輻射理論，成為激光的理論基礎。
愛因斯坦因對光電效應的研究，被授予1921諾貝爾物理學獎。1933 1 10月納粹黨奪取德國政權後，愛因斯坦是科學界首要的迫害對象。幸運的是，當時他正在美國講課，沒有被打死。3月返回歐洲後，他在比利時避難。9月9日，他發現自己被打算暗殺他的蓋世太保跟蹤。他在星夜中漂洋過海，於5438年6月+10月轉學至美國普林斯頓大學，在新建的高等研究院任教授，直至5438年6月+0945年退休。1940取得美國國籍。
1939年，他被告知發現了鈾核裂變及其連鎖反應。在匈牙利物理學家利奧·齊拉特的推動下，他寫信給羅斯福總統，建議研制原子彈，以阻止德國人率先行動。二戰結束前夕，美國在日本廣島和長崎上空投下原子彈。愛因斯坦對此強烈不滿。戰後，美國進行了不懈的鬥爭，發起了反對核戰爭和法西斯主義危險的和平運動。
愛因斯坦在普林斯頓死於主動脈瘤破裂。按照他的遺囑，不辦喪事，不建墳，不立碑，骨灰撒在壹個永遠保密的地方，不讓任何地方神聖。愛因斯坦的余生都在從事對大統壹理論的探索，但這項工作壹直沒有成功。現在大統壹理論是理論物理研究的中心問題。
1955年4月，愛因斯坦在彌留之際簽署了《羅素-愛因斯坦宣言》，呼籲人們團結起來，阻止新的世界大戰的爆發。愛因斯坦不僅是壹位偉大的科學家，還是壹位和平主義者。他目睹了人類文明在兩次世界大戰中的毀滅，認為和平是人類的首要問題。
1999時代周刊評選他為世紀風雲人物。
原子和分子的客觀存在，使得最堅決反對原子論的德國化學家奧斯特瓦爾德在1908年主動宣布“原子假說已經成為壹種有堅實基礎的科學理論”。
1905年6月，愛因斯坦完成了他的長篇論文《論運動物體的電動力學》，開創了物理學的新紀元，完整地提出了狹義相對論。這是愛因斯坦十年醞釀探索的結果，很大程度上解決了19年底經典物理學的危機，改變了牛頓力學的時空觀，揭露了物質和能量的等價性，開創了壹個全新的物理學世界，是現代物理學領域最偉大的革命。
1905年9月，愛因斯坦寫了壹篇短文，物體的慣性和它所包含的能量有關嗎？“，作為相對論的壹個推論。質能等效是核物理和粒子物理的理論基礎，也為20世紀40年代核能的釋放和利用開辟了道路。
在這短短的半年時間裏，愛因斯坦在科學上的突破性成就可以說是“前無古人”。即使他放棄了物理學研究，即使他只完成了上述三項成就中的任何壹項，愛因斯坦都會在物理學發展史上留下極其重要的印記。愛因斯坦驅散了“物理學晴空中的烏雲”，迎來了更加輝煌的物理學新時代。
成長簡歷
1879年3月165438+淩晨0: 30，愛因斯坦出生於德國烏爾姆班霍夫街135號。父母都是猶太人。父親的名字是赫爾曼·愛因斯坦，母親是波林·柯克。
1884，五歲的時候，愛因斯坦就對袖珍指南針著迷了。
從65438年到0885年，愛因斯坦開始學習小提琴。
1886年，愛因斯坦在慕尼黑的議會學校學習。在家學習猶太教規。
從65438年到0888年，愛因斯坦進入路易斯·波爾德高中。繼續在學校接受宗教教育，接受成人禮儀式。弗裏德曼是指導老師。
從65438年到0889年，他在醫學院學生塔爾梅的指導下閱讀科普書籍和哲學著作。
1891年，我自學了歐幾裏德幾何，我為之瘋狂。與此同時，我開始自學高等數學。
1892年，我開始讀伊曼紐爾·坎特的作品。
1895，自學了微積分。
1896，阿勞中學畢業。5438+00年6月進入瑞士聯邦理工學院蘇黎世師範大學學習物理。
1899 10 6月19日，愛因斯坦正式申請瑞士國籍。
1900年8月，愛因斯坦畢業於瑞士蘇黎世聯邦理工學院；65438年2月，論文《毛細現象的推論》完成，次年發表在萊比錫《物理學雜誌》上。
1901年，3月21日取得瑞士國籍。今年5-7月，我完成了關於電勢差熱力學理論的論文。
1904，9月，專利局見習人員轉為正式三級技師。
1905年3月發展了量子理論，提出了光量子假說，解決了光電效應問題。4月，他向蘇黎世大學提交了論文“確定分子大小的新方法”，並獲得了博士學位。5月完成論文《論運動物體的電動力學》，獨立完整地提出狹義相對論原理，開創了物理學的新時代。
1906年4月晉升為專利局二級技師。165438+10月，完成了固體比熱的論文，這是第壹篇固體量子理論的論文。
1908 10兼任伯爾尼大學編外講師。
1909 10離開伯爾尼專利局，成為蘇黎世大學理論物理學副教授。
完成關於臨界乳光的論文。
1912年提出光化學等效定律。
1913 12 7在柏林接受院士稱號。
1965438+2004年4月6日，從蘇黎世搬到柏林。
1915，11年6月，提出了廣義相對論引力方程的完整形式，成功解釋了水星在近日點的運動。
1965438+2006年3月完成總結論文《廣義相對論的基礎》。5月提出宇宙有限無界假說。8月，他完成了輻射量子理論，總結了量子理論的發展，提出了受激輻射理論。
1919愛因斯坦的理論被認為是“人類思想史上最偉大的成就之壹”。65438年2月，他獲得了德國唯壹的榮譽學位:羅斯托克大學醫學博士學位。
1921 4月2日至5月30日，為了籌集在耶路撒冷建立耶路撒冷希伯來大學的資金，魏茨曼和我第壹次訪問了美國。
1922 1完成了統壹場論的第壹篇論文。7月，他受到謀殺威脅，暫時離開柏林。65438年10月8日，愛因斯坦和艾爾莎在馬賽乘船去了日本。沿途遊覽科倫坡、新加坡、香港、上海。165438+10月9日，愛因斯坦在前往日本的途中，被授予諾貝爾物理學獎1921年。165438+10月17-65438+2月29日，去過日本。
1923年7月，他去哥德堡領取了1921的諾貝爾獎。65438年2月，首次推測量子效應可能來自廣義相對論的過約束場方程。
“玻色-愛因斯坦凝聚”發現於1924年。
1926當選蘇聯科學院院士。
1928年是1年，他當選為德國人權聯盟(前身為德國新祖國聯盟)主任。
1929三月，50歲生日，躲在郊區躲避生日慶典。6月28日獲得普朗克獎章。
1930是65438+二月11 ~ 1931的年份。3月4日，愛因斯坦第二次訪問美國，並在加州理工學院演講。
1932年7月與弗洛伊德通信，討論戰爭的心理問題；號召德國人民奮起保衛魏瑪共和國，全力反對法西斯主義。
1933 65438+10月30日，納粹上臺。3月10，我在帕薩迪納發表聲明不回德國，第二天出發去歐洲。3月20日，納粹搜查了他的房子，他提出了抗議。之後，他在德國的財產被沒收，作品被燒毀。
1935年5月，他在百慕大正式申請美國永久居留權。那壹年，為了讓諾貝爾獎(和平獎)頒給被囚禁在納粹集中營的奧西耶茨基，他四處奔走。
1937年3月支持中國“七君子”。
1938年9月，他給五千年後的後人寫信，表達了對資本主義社會現狀的不滿。
1939年8月2日，他給羅斯福總統寫信，建議美國抓緊原子能研究，先阻止德國掌握原子彈。
1940年5月22日致電羅斯福，反對美國的中立政策。65438+10月1獲得美國國籍。
5月1943，參加美國海軍部工作，任科學顧問。
1944年，為支持反法西斯戰爭，1905狹義相對論手稿以600萬美元拍賣。
1947繼續發表了很多關於世界政府的言論。
1949，1月，他寫了《批判的回答》來批判文集《阿爾伯特·愛因斯坦:哲學家-科學家》中對哥本哈根學派的批判。
2月1950，13發表電視講話，反對美制氫彈。08年3月65438日在遺囑上簽字蓋章。
1951年，他接連發表文章和書信，指出美國的擴軍備戰政策是世界和平的嚴重障礙。
1952 165438+10月，1以色列總統魏斯曼去世後，以色列政府要求他擔任第二任總統，但遭到拒絕。
1954在3月被美國參議員麥卡錫斥為“美國的敵人”。
1955 4月18 1: 25在醫院去世。
漫長而艱難的探索
廣義相對論完成後，愛因斯坦仍然感到不滿意，所以他要把廣義相對論擴展到不僅包括引力場，還包括電磁場。他認為這是相對論發展的第三個階段，即統壹場論。
1925之後，愛因斯坦全力以赴探索統壹場論。最初幾年，他很樂觀，認為勝利在望；後來發現困難很多。他認為現有的數學工具是不夠的。1928後轉純數學的探索。他嘗試了各種方法，但沒有得到任何具有真正物理意義的結果。
從1925到1955的30年間，除了量子力學、引力波和廣義相對論的運動的完備性，愛因斯坦幾乎把所有的科學創造精力都投入到了統壹場論的探索中。
1937年，他在兩位助手的配合下，從廣義相對論的引力場方程推導出運動方程，進壹步揭示了時空、物質和運動的統壹性，這是廣義相對論的壹個重大發展，也是愛因斯坦在科學創造活動中取得的最後壹個重大成果。
在統壹場論中，他從未成功過。他從不氣餒，總是充滿信心地從頭開始。因為他遠離當時物理學研究的主流，所以他壹個人去攻克當時無法解決的難題。所以和20年代的情況相反，他晚年在物理學界非常孤立。然而，他仍然無所畏懼，堅定不移地走自己的路。直到去世的前壹天，他還在病床上準備繼續他對統壹場論的數學計算。
關心全人類的命運。
愛因斯坦熱愛科學，也熱愛人類。他沒有因為埋頭科研而把自己脫離社會。他始終關心人類的文明和進步，並為之英勇奮鬥。他說，“壹個人只有投身於社會，才能發現其實短暫而有風險的人生的意義”，他自己也做到了。
1914 4月，愛因斯坦接受了德國科學界的邀請，移居柏林。8月，第壹次世界大戰爆發。雖然他生活在戰爭的發源地，周圍都是戰爭鼓吹者，但他堅決表明了自己的反戰態度。9月，愛因斯坦參與發起反戰團體“新祖國聯盟”。盡管這個組織被宣布為非法，大量成員遭到逮捕和迫害，轉入地下，但愛因斯坦仍然毅然參加了這個組織的秘密活動。
5438年6月+10月，在軍國主義者的操縱和煽動下，德國的科學文化界發表了《文明世界宣言》，為德國發動的侵略戰爭辯護，主張德國高於壹切，全世界都應接受“真正的德國精神”。九十三人在宣言上簽名，他們都是當時德國享有盛譽的科學家、藝術家和牧師。連能斯特、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克都簽了。當要求愛因斯坦親筆簽名時，他斷然拒絕，但同時又毅然在反戰的《致歐洲人的信》上簽下了自己的名字。這壹舉動震驚了全世界。
1917、列寧領導的蘇聯社會主義革命勝利後，愛因斯坦熱情支持這場偉大的革命，稱贊這是壹場對全世界都將具有決定性意義的偉大社會實驗，他說:“我尊敬列寧，因為他是壹個具有完全自我犧牲精神，全心全意致力於實現社會正義的人。我認為他的方法並不實用，但有壹點是肯定的:像他這樣的人是人類良知的捍衛者和重建者。”
191811十月，德國工人和士兵在俄國十月革命勝利的影響和鼓舞下，發動起義，推翻了德國皇帝威廉二世。下臺後的第三天，愛因斯坦給他母親寫了兩張明信片，歡呼“壹件大事發生了...親身經歷是多麽榮幸啊！”
從20世紀20年代到30年代初，愛因斯坦基本上是壹個絕對的和平主義者。然而，侵略和掠奪戰爭不斷發生的事實打破了他的美麗夢想。尤其是1933年希特勒上臺後，德國日益法西斯化，這讓愛因斯坦意識到壹場新的野蠻戰爭不可避免，促使他改變觀點。他明確表示:“當法律和人類尊嚴必須捍衛時，我們必須戰鬥。自從法西斯的危險來了，我不再相信絕對的消極和平主義是有效的。只要法西斯統治歐洲，就不會有和平。”
因為愛因斯坦的進步活動，也因為他是猶太人，被德國納粹列為重要的迫害對象。幸運的是，他在1932年底離開德國去美國講課，沒有被打死。他在柏林的房子被突襲摧毀，財產被沒收，作品被焚燒，納粹懸賞2萬馬克要殺他。面對納粹暗殺的危險，愛因斯坦沒有絲毫畏懼，反而更加堅決地戰鬥。當他的密友勞厄寫信勸他在政治問題上采取明智的態度時，他不顧個人安危，大聲疾呼，指出法西斯主義意味著戰爭，和平必須靠武裝力量來捍衛，呼籲美國人民奮起反抗法西斯主義。
當愛因斯坦後來從收音機裏得知美國在廣島和長崎投下原子彈，造成許多平民傷亡時，他感到非常難過。後來，他給美國公民寫了壹封信，信中說:“我們這些解放了這種偉大力量的科學家，應該優先承擔起對壹切的責任，必須限制原子能永遠不應該用來殺死全人類，而應該用來增進人類的幸福。”65438年到0955年，愛因斯坦和羅素共同發表了反對核戰爭，呼籲世界和平的《羅素-愛因斯坦宣言》。
1949年，愛因斯坦寫過壹篇文章《為什麽是社會主義？報紙。在這裏，他提出了壹個現在看來是正確的觀點！“計劃經濟就是社會主義。計劃經濟本身可能伴隨著對個人的完全奴役。社會主義的建立需要解決壹些極其困難的社會政治問題。鑒於政治權力和經濟權力的高度集中，如何才能防止行政人員變得權力無限，目中無人？如何在保障個人權利的同時，為行政權力確保壹種民主的制衡力量？”
巨星隕落
1955年4月8日，人類歷史上最偉大的科學家阿爾伯特·愛因斯坦因主動脈瘤破裂在美國普林斯頓去世。
軼事
■愛因斯坦逃學。
1895年春，愛因斯坦16歲。根據當時德國的法律，只有在17歲之前，男孩離開德國，才可以不必回來服兵役。因為痛恨軍國主義，又不忍心壹個人待在軍營裏——就像路易·波爾德中學壹樣，愛因斯坦沒有和父母商量就決定離開德國，去意大利和父母團聚。
但是，如果中途退學，以後拿不到畢業證怎麽辦？壹向老實淳樸的愛因斯坦，情急之下想出了壹個自以為是的主意。他讓數學老師給他開個證明，證明他數學成績優秀，早早達到大學水平。從相熟的醫生那裏拿到了病假條，說是神經衰弱，需要回家休息。愛因斯坦以為有了這兩個證明，就可以逃離這個惡心的地方了。
誰知，他還沒申請，訓導主任就給他打來電話，勒令他退學，理由是他敗壞班風，不服從學校紀律。愛因斯坦臉紅了，不管出於什麽原因，他都願意離開這所中學，什麽都不在乎。他只是突然為自己想出了壹個狡猾的想法卻沒有實現而感到內疚，愛因斯坦後來每次提起都感到內疚。也許這種事情與他坦率真誠的性格相差太遠了。
■拒絕做以色列第二任總統。
1948 14年5月，以色列國誕生，但不久以色列與周邊阿拉伯國家爆發戰爭。在美國生活了十幾年的愛因斯坦立即向媒體宣稱:“現在，以色列人不能再撤退了，我們應該戰鬥。猶太人只有依靠自己，才能在壹個對他們充滿敵意的世界中生存。”1952 165438+10月9日，愛因斯坦的老朋友、以色列首任總統魏茨曼去世。此前壹天，以色列駐美大使向愛因斯坦轉交了以色列總理本古立昂的壹封信，正式要求愛因斯坦成為以色列總統候選人。當天晚上，壹名記者打電話到愛因斯坦的住處，問愛因斯坦:“我聽說妳將被任命為以色列總統，教授。妳會接受嗎？”“不，我不能當總統。”“總統沒有很多具體事務，他的職位是象征性的。教授，妳是最偉大的猶太人。不，不，妳是世界上最偉大的人。如果妳是以色列的總統，象征著猶太民族的偉大，那就太好了。”“不行，我做不到。”愛因斯坦剛放下電話，電話又響了。這次是以色列駐華盛頓大使。大使說，“教授，我是受以色列總理本古立昂的指示。妳願意接受妳作為總統候選人的提名嗎？”“大使先生，我對自然略知壹二，對人幾乎壹無所知。像我這樣的人怎麽能當總統？請向新聞界解釋壹下，幫我壹把。”大使進壹步勸說:“教授，已故的魏茨曼總統也是壹名教授。妳可以做到的。”“魏茨曼和我不壹樣。他能做到，我不能。”“教授，每個以色列公民和世界上每個猶太人都在等妳！”愛因斯坦真的被同胞們的善意感動了，但他想的更多的是如何委婉地拒絕大使和以色列政府，而不至於讓他們失望或尷尬。不久，愛因斯坦在報紙上發表聲明，正式拒絕擔任以色列總統。在愛因斯坦看來，“當總統不是壹件容易的事。”同時，他再次引用了自己的話:“方程對我來說更重要，因為政治是當下的，但方程是永恒的東西。”
■愛因斯坦是如何走近中國的？
早在1919年，愛因斯坦的相對論就被介紹到中國，尤其是英國哲學家羅素在1920年來華講學，給中國學術界留下了深刻的印象。愛因斯坦自己的眼睛壹次次投射到古老而陌生的中國。1922年冬，應邀赴日本講學。他來回的路上，經過上海兩次，停留了三天。他親眼看到了危難中的中國，深表同情。在他的旅行日記中，他寫下了“悲慘的畫面”和他的感受:“在外表上，中國人以他們的辛勤工作和他們對生活方式和兒童福利的低要求而聞名。他們比印度人更樂觀，更天真。但他們大多負擔很重:男女每天敲石頭，壹天五分錢。他們似乎太遲鈍，無法理解他們的可怕命運。”“愛因斯坦看到這個勞動、呻吟、頑強的民族，他的社會同情心又被喚醒了。他認為這是地球上最貧窮的國家。他們受到殘酷的虐待，待遇比牛馬還不如。”(許編《愛因斯坦文集》，商務印書館，1979版，第20、21頁)十多年後(1936)，愛因斯坦在與來美國普林斯頓大學學習的周培源的第壹次個別談話中說:“中國人民是受苦的人民。”他的同情是真誠的，發自內心的，不是在言語上，而是在行動上。
九壹八事變發生在1931，日本從東北侵略中國的狼子野心昭然若揭。當時國際社會表現出無奈和無能。6月11日，愛因斯坦公開譴責日本對東北三省的侵略，呼籲各國聯合起來對日本進行經濟制裁。1932 10、“五四運動總司令”(在毛澤東)、中國* * *產黨創始人陳獨秀(當時已被開除黨籍)在滬被捕。他和羅素、杜威等國際知名知識分子聯名致電蔣介石，要求釋放他。1937年3月，沈鈞儒、張乃器、王造時、石良等主張抗日的“七君子”被囚禁後，聯合杜威、路萌等著名知識分子通電解救，對國民黨當局施加道德壓力。1938年6月，為了幫助中國的抗日戰爭，他和羅斯福總統的長子發起了“援華委員會”，在美國2000個城鎮發起了援華募捐活動。
愛因斯坦是真正的世界公民，他的愛是沒有國界的。他對中國的感情沒有任何功利色彩，完全是基於人類的同情心和強烈的人道主義情懷。他的思想對中國也有深遠的影響。九壹八事變後不久，還在讀初二的少年許是他的狂熱崇拜者，希望長大後成為像他壹樣的科學家。1934年，愛因斯坦的文集《我的世界觀》在歐洲出版。幾年後(1937抗戰前夕)，由留法物理學教授葉雲麗根據法文譯本翻譯。由於國難當頭，這本書並沒有引起多大反響，但年輕的許卻幸運地在1938上大學之前買到了壹本。他開始認真思考人生的意義，人與國家的關系等。愛因斯坦的許多至理名言讓他終生難忘，愛因斯坦的形象也壹直在他以後的生活中扮演著重要的角色。1955年，愛因斯坦去世後，許和周培源都發表了悼念文章。不幸的是，在1968到1976的八年間，愛因斯坦成為中國“本世紀以來自然科學領域最大的資產階級反動學術權威”，“四人幫”掀起了批判愛因斯坦的荒謬運動。幸運的是，大多數科學家忽略了它，實際上還抵制它。1979年，北京還為愛因斯坦誕辰100周年舉行了隆重的紀念大會。
愛因斯坦和相對論
■狹義相對論的建立
早在16歲的時候，愛因斯坦就從書上了解到，光是壹種速度非常快的電磁波。他有壹個主意。如果壹個人以光速運動，會看到什麽樣的世界場景？他不會看到前進的光，只會看到在空間振蕩卻停滯不前的電磁場。這可能發生嗎？
聯系到這壹點，他很想討論與光波有關的所謂以太問題。以太壹詞來自希臘，用來表示構成天空中物體的基本元素。17世紀，笛卡爾首次將其引入科學，作為傳播光的媒介。後來惠更斯進壹步發展了以太理論，認為承載光波的介質是以太，應該充滿包括真空在內的所有空間，滲透到普通物質中。與惠更斯的觀點不同，牛頓提出了光的粒子說。牛頓認為，發光體發射出壹股直線運動的粒子流，粒子流對視網膜的沖擊造成了視覺。18世紀盛行牛頓的粒子說，但19世紀盛行的是波動說，以太的理論有了很大的發展。當時的觀點是波的傳播依賴於介質，因為光可以在真空中傳播，傳播光波的介質就是充滿整個空間的以太，也叫光以太。與此同時，電磁學得到了蓬勃發展。在麥克斯韋、赫茲等人的努力下，形成了成熟的電磁現象的動力學理論——電動力學，在理論和實踐上統壹了光和電磁現象，把光看成是壹定頻率範圍內的電磁波，從而統壹了光的波動理論和電磁理論。以太不僅是光波的載體，也是電磁場的載體。直到19年底，人們試圖尋找以太，但在實驗中始終沒有找到以太。
但是電動力學遇到了壹個大問題，與牛頓力學遵循的相對性原理不壹致。相對論原理的思想早在伽利略和牛頓時代就存在了。電磁學的發展本來是包含在牛頓力學的框架內，但是在解釋運動物體的電磁過程時遇到了困難。根據麥克斯韋理論，電磁波在真空中的速度，也就是光速，是壹個常數。但根據牛頓力學的速度相加原理，不同慣性系中的光速是不同的，這就引出了壹個問題:適用於力學的相對性原理是否適用於電磁學？比如有兩輛車，壹輛在向妳靠近，壹輛在離開。妳看到了前壹輛車的燈。