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目录介绍
简短的传记
成长简历
爱因斯坦和相对论
爱因斯坦的贡献
简介
阿尔伯特·爱因斯坦(1879-1955)，世界著名的德裔美国科学家，是现代物理学的开创者和奠基人。
爱因斯坦1900年毕业于苏黎世工业大学，1909年开始在该大学任教，1914年担任皇家威廉物理研究所所长和柏林大学教授。他被迫移民美国，并于1940成为美国公民。
19世纪后期是物理学的变革时期。爱因斯坦从实验事实出发，重新审视了物理学的基本概念，在理论上取得了根本性的突破。他的一些成就极大地促进了天文学的发展。他的量子论对天体物理学，尤其是理论天体物理学影响很大。理论天体物理学的第一个成熟方面——恒星大气理论是建立在量子理论和辐射理论的基础上的。爱因斯坦的狭义相对论成功揭示了能量与质量的关系，解决了长期存在的恒星能源问题。近年来，越来越多的高能物理现象被发现，狭义相对论成为解释这一现象的基本理论工具。他的广义相对论也解决了多年来天文学中的一个谜团，并推导出后来被验证的光弯曲现象，成为后来许多天文概念的理论基础。
爱因斯坦对天文学最大的贡献是他的宇宙论。他创立了相对论宇宙学，建立了静态的有限和无限自洽的动态宇宙模型，引入了宇宙学原理、弯曲空间等新概念，极大地推动了现代天文学的发展。
生活简介
1879出生于德国乌尔姆，一个经营电器作坊的小业主家庭。一年后，我和家人搬到了慕尼黑。1894年，他家搬到了意大利米兰。从65438年到0895年，他转到瑞士阿劳的州立中学。1896年进入苏黎世工业大学师范系学习物理，1900年毕业。1901年取得瑞士国籍。1902大学毕业后，无法进入学术机构。他只是在瑞士伯尔尼找到了一份审查员的临时工作，被瑞士伯尔尼聘为技术员，从事发明专利申请的技术鉴定工作。但在那里，爱因斯坦被正规教育扼杀的科学激情终于在《生成》中重现，轻松的工作让爱因斯坦得以继续投身于科学研究。
他利用业余时间进行科学研究。1905年，年近26岁的爱因斯坦连续发表了三篇论文(光量子、布朗运动和狭义相对论)，在物理学的三个不同领域取得了历史性的成就，特别是狭义相对论的建立和光量子理论的提出，推动了物理学理论的革命。同年，他以论文《确定分子大小的新方法》获得苏黎世大学博士学位。
爱因斯坦于65438年至0908年在伯尔尼大学担任兼职讲师。1909离开专利局，成为苏黎世大学理论物理学副教授。1911年在布拉格德意志大学任理论物理学教授，1912年在母校瑞士联邦理工学院苏黎世任教授。1914年，应马克斯·普朗克和沃尔特·能斯特的邀请，回到德国担任威廉皇家物理研究所所长和柏林大学教授，直到1933年。1920应亨德里克·安托万·洛伦兹和保罗·埃伦费斯特的邀请，他还是荷兰莱顿大学的特聘教授。第一次世界大战爆发后，他投身于公开和地下反战活动。
爱因斯坦在1915发表了他的广义相对论。他关于光线穿过太阳引力场后会发生弯曲的预言，被英国天文学家亚瑟·斯坦利·爱丁顿在1919年的日全食观测所证实。1916他预言的引力波也在1978得到了证实。爱因斯坦和相对论在西方已经家喻户晓，但也招致了德国等国沙文主义者、军国主义者和反犹主义者的恶毒攻击。
1917年，爱因斯坦提出了受激辐射理论，成为激光的理论基础。
爱因斯坦因对光电效应的研究，被授予1921诺贝尔物理学奖。1933 1 10月纳粹党夺取德国政权后，爱因斯坦是科学界首要的迫害对象。幸运的是，当时他正在美国讲课，没有被打死。3月返回欧洲后，他在比利时避难。9月9日，他发现自己被打算暗杀他的盖世太保跟踪。他在星夜中漂洋过海，于5438年6月+10月转学至美国普林斯顿大学，在新建的高等研究院任教授，直至5438年6月+0945年退休。1940取得美国国籍。
1939年，他被告知发现了铀核裂变及其连锁反应。在匈牙利物理学家利奥·齐拉特的推动下，他写信给罗斯福总统，建议研制原子弹，以阻止德国人率先行动。二战结束前夕，美国在日本广岛和长崎上空投下原子弹。爱因斯坦对此强烈不满。战后，美国进行了不懈的斗争，发起了反对核战争和法西斯主义危险的和平运动。
爱因斯坦在普林斯顿死于主动脉瘤破裂。按照他的遗嘱，不办丧事，不建坟，不立碑，骨灰撒在一个永远保密的地方，不让任何地方神圣。爱因斯坦的余生都在从事对大统一理论的探索，但这项工作一直没有成功。现在大统一理论是理论物理研究的中心问题。
1955年4月，爱因斯坦在弥留之际签署了《罗素-爱因斯坦宣言》，呼吁人们团结起来，阻止新的世界大战的爆发。爱因斯坦不仅是一位伟大的科学家，还是一位和平主义者。他目睹了人类文明在两次世界大战中的毁灭，认为和平是人类的首要问题。
1999时代周刊评选他为世纪风云人物。
原子和分子的客观存在，使得最坚决反对原子论的德国化学家奥斯特瓦尔德在1908年主动宣布“原子假说已经成为一种有坚实基础的科学理论”。
1905年6月，爱因斯坦完成了他的长篇论文《论运动物体的电动力学》，开创了物理学的新纪元，完整地提出了狭义相对论。这是爱因斯坦十年酝酿探索的结果，在很大程度上解决了19年底经典物理学的危机，改变了牛顿力学的时空观，揭露了物质和能量的等效性，开创了一个全新的物理学世界，是现代物理学领域最伟大的革命。
1905年9月，爱因斯坦写了一篇短文，物体的惯性和它所包含的能量有关吗？“，作为相对论的一个推论。质能等效是核物理和粒子物理的理论基础，也为20世纪40年代核能的释放和利用开辟了道路。
在这短短的半年时间里，爱因斯坦在科学上的突破性成就可以说是“前无古人”。即使他放弃了物理学研究，即使他只完成了上述三项成就中的任何一项，爱因斯坦都会在物理学发展史上留下极其重要的印记。爱因斯坦驱散了“物理学晴空中的乌云”，迎来了更加辉煌的物理学新时代。
成长简历
1879年3月165438+凌晨0: 30，爱因斯坦出生于德国乌尔姆班霍夫街135号。父母都是犹太人。父亲的名字是赫尔曼·爱因斯坦，母亲是波林·柯克。
1884，五岁的时候，爱因斯坦就对袖珍指南针着迷了。
从65438年到0885年，爱因斯坦开始学习小提琴。
1886年，爱因斯坦在慕尼黑的议会学校学习。在家学习犹太教规。
从65438年到0888年，爱因斯坦进入路易斯·波尔德高中。继续在学校接受宗教教育，接受成人礼仪式。弗里德曼是指导老师。
从65438年到0889年，他在医学院学生塔尔梅的指导下阅读科普书籍和哲学著作。
1891年，我自学了欧几里德几何，我为之疯狂。与此同时，我开始自学高等数学。
1892年，我开始读伊曼纽尔·坎特的作品。
1895，自学了微积分。
1896，阿劳中学毕业。5438+00年6月进入瑞士联邦理工学院苏黎世师范大学学习物理。
1899 10 6月19日，爱因斯坦正式申请瑞士国籍。
1900年8月，爱因斯坦毕业于瑞士苏黎世联邦理工学院；65438年2月，论文《毛细现象的推论》完成，次年发表在莱比锡《物理学杂志》上。
1901年，3月21日取得瑞士国籍。今年5-7月，我完成了关于电势差热力学理论的论文。
1904，9月，专利局见习人员转为正式三级技师。
1905年3月发展了量子理论，提出了光量子假说，解决了光电效应问题。4月，他向苏黎世大学提交了论文“确定分子大小的新方法”，并获得了博士学位。5月完成论文《论运动物体的电动力学》，独立完整地提出狭义相对论原理，开创了物理学的新时代。
1906年4月晋升为专利局二级技师。165438+10月，完成了固体比热的论文，这是第一篇固体量子理论的论文。
1908 10兼任伯尔尼大学编外讲师。
1909 10离开伯尔尼专利局，成为苏黎世大学理论物理学副教授。
完成关于临界乳光的论文。
1912年提出光化学等效定律。
1913 12 7在柏林接受院士称号。
1965438+2004年4月6日，从苏黎世搬到柏林。
1915，11年6月，提出了广义相对论引力方程的完整形式，成功解释了水星在近日点的运动。
1965438+2006年3月完成总结论文《广义相对论的基础》。5月提出宇宙有限无界假说。8月，他完成了辐射量子理论，总结了量子理论的发展，提出了受激辐射理论。
1919爱因斯坦的理论被认为是“人类思想史上最伟大的成就之一”。65438年2月，他获得了德国唯一的荣誉学位:罗斯托克大学医学博士学位。
1921 4月2日至5月30日，为了筹集在耶路撒冷建立耶路撒冷希伯来大学的资金，魏茨曼和我第一次访问了美国。
1922 1完成了统一场论的第一篇论文。7月，他受到谋杀威胁，暂时离开柏林。65438年10月8日，爱因斯坦和艾尔莎在马赛乘船去了日本。沿途游览科伦坡、新加坡、香港、上海。165438+10月9日，爱因斯坦在前往日本的途中，被授予诺贝尔物理学奖1921年。165438+10月17-65438+2月29日，去过日本。
1923年7月，他去哥德堡领取了1921的诺贝尔奖。65438年2月，首次推测量子效应可能来自广义相对论的过约束场方程。
“玻色-爱因斯坦凝聚”发现于1924年。
1926当选苏联科学院院士。
1928年是1年，他当选为德国人权联盟(前身为德国新祖国联盟)主任。
1929三月，50岁生日，躲在郊区躲避生日庆典。6月28日获得普朗克奖章。
1930是65438+二月11 ~ 1931的年份。3月4日，爱因斯坦第二次访问美国，并在加州理工学院演讲。
1932年7月与弗洛伊德通信，讨论战争的心理问题；号召德国人民奋起保卫魏玛共和国，全力反对法西斯主义。
1933 65438+10月30日，纳粹上台。3月10，我在帕萨迪纳发表声明不回德国，第二天出发去欧洲。3月20日，纳粹搜查了他的房子，他提出了抗议。之后，他在德国的财产被没收，作品被烧毁。
1935年5月，他在百慕大正式申请美国永久居留权。那一年，为了让诺贝尔奖(和平奖)颁给被囚禁在纳粹集中营的奥西耶茨基，他四处奔走。
1937年3月支持中国“七君子”。
1938年9月，他给五千年后的后人写信，表达了对资本主义社会现状的不满。
1939年8月2日，他给罗斯福总统写信，建议美国抓紧原子能研究，先阻止德国掌握原子弹。
1940年5月22日致电罗斯福，反对美国的中立政策。65438+10月1获得美国国籍。
5月1943，参加美国海军部工作，任科学顾问。
1944年，为支持反法西斯战争，1905狭义相对论手稿以600万美元拍卖。
1947继续发表了很多关于世界政府的言论。
1949，1月，他写了《批判的回答》来批判文集《阿尔伯特·爱因斯坦:哲学家-科学家》中对哥本哈根学派的批判。
2月1950，13发表电视讲话，反对美制氢弹。08年3月65438日在遗嘱上签字盖章。
1951年，他接连发表文章和书信，指出美国的扩军备战政策是世界和平的严重障碍。
1952 165438+10月，1以色列总统魏斯曼去世后，以色列政府要求他担任第二任总统，但遭到拒绝。
1954在3月被美国参议员麦卡锡斥为“美国的敌人”。
1955 4月18 1: 25在医院去世。
漫长而艰难的探索
广义相对论完成后，爱因斯坦仍然感到不满足，所以他要把广义相对论扩展到不仅包括引力场，还包括电磁场。他认为这是相对论发展的第三个阶段，即统一场论。
1925之后，爱因斯坦全力以赴探索统一场论。最初几年，他很乐观，认为胜利在望；后来发现困难很多。他认为现有的数学工具是不够的。1928后转纯数学的探索。他尝试了各种方法，但没有得到任何具有真正物理意义的结果。
从1925到1955的30年间，除了量子力学、引力波和广义相对论的运动的完备性，爱因斯坦几乎把所有的科学创造精力都投入到了统一场论的探索中。
1937年，他在两位助手的配合下，从广义相对论的引力场方程推导出运动方程，进一步揭示了时空、物质和运动的统一性，这是广义相对论的一个重大发展，也是爱因斯坦在科学创造活动中取得的最后一个重大成果。
在统一场论中，他从未成功过。他从不气馁，总是充满信心地从头开始。因为他远离当时物理学研究的主流，所以他一个人去攻克当时无法解决的难题。所以和20年代的情况相反，他晚年在物理学界非常孤立。然而，他仍然无所畏惧，坚定不移地走自己的路。直到去世的前一天，他还在病床上准备继续他对统一场论的数学计算。
关心全人类的命运。
爱因斯坦热爱科学，也热爱人类。他没有因为埋头科研而把自己脱离社会。他始终关心人类的文明和进步，并为之英勇奋斗。他说，“一个人只有投身于社会，才能发现其实短暂而有风险的人生的意义”，他自己也做到了。
1914 4月，爱因斯坦接受了德国科学界的邀请，移居柏林。8月，第一次世界大战爆发。虽然他生活在战争的发源地，周围都是战争鼓吹者，但他坚决表明了自己的反战态度。9月，爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国联盟”。尽管这个组织被宣布为非法，大量成员遭到逮捕和迫害，转入地下，但爱因斯坦仍然毅然参加了这个组织的秘密活动。
5438年6月+10月，在军国主义者的操纵和煽动下，德国的科学文化界发表了《文明世界宣言》，为德国发动的侵略战争辩护，主张德国高于一切，全世界都应接受“真正的德国精神”。九十三人在宣言上签名，他们都是当时德国享有盛誉的科学家、艺术家和牧师。连能斯特、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克都签了。当要求爱因斯坦亲笔签名时，他断然拒绝，但同时又毅然在反战的《致欧洲人的信》上签下了自己的名字。这一举动震惊了全世界。
1917、列宁领导的苏联社会主义革命胜利后，爱因斯坦热情支持这场伟大的革命，称赞这是一场对全世界都将具有决定性意义的伟大社会实验，他说:“我尊敬列宁，因为他是一个具有完全自我牺牲精神，全心全意致力于实现社会正义的人。我认为他的方法并不实用，但有一点是肯定的:像他这样的人是人类良知的捍卫者和重建者。”
191811十月，德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下，发动起义，推翻了德国皇帝威廉二世。下台后的第三天，爱因斯坦给他母亲写了两张明信片，欢呼“一件大事发生了...亲身经历是多么荣幸啊！”
从20世纪20年代到30年代初，爱因斯坦基本上是一个绝对的和平主义者。然而，侵略和掠夺战争不断发生的事实打破了他的美丽梦想。尤其是1933年希特勒上台后，德国日益法西斯化，这让爱因斯坦意识到一场新的野蛮战争不可避免，促使他改变观点。他明确表示:“当法律和人类尊严必须捍卫时，我们必须战斗。自从法西斯的危险来了，我不再相信绝对的消极和平主义是有效的。只要法西斯统治欧洲，就不会有和平。”
因为爱因斯坦的进步活动，也因为他是犹太人，被德国纳粹列为重要的迫害对象。幸运的是，他在1932年底离开德国去美国讲课，没有被打死。他在柏林的房子被突袭摧毁，财产被没收，作品被焚烧，纳粹悬赏2万马克要杀他。面对纳粹暗杀的危险，爱因斯坦没有丝毫畏惧，反而更加坚决地战斗。当他的密友劳厄写信劝他在政治问题上采取明智的态度时，他不顾个人安危，大声疾呼，指出法西斯主义意味着战争，和平必须靠武装力量来捍卫，呼吁美国人民奋起反抗法西斯主义。
当爱因斯坦后来从收音机里得知美国在广岛和长崎投下原子弹，造成许多平民伤亡时，他感到非常难过。后来，他给美国公民写了一封信，信中说:“我们这些解放了这种伟大力量的科学家，应该优先承担起对一切的责任，必须限制原子能永远不应该用来杀死全人类，而应该用来增进人类的幸福。”65438年到0955年，爱因斯坦和罗素共同发表了反对核战争，呼吁世界和平的《罗素-爱因斯坦宣言》。
1949年，爱因斯坦写过一篇文章《为什么是社会主义？报纸。在这里，他提出了一个现在看来是正确的观点！“计划经济就是社会主义。计划经济本身可能伴随着对个人的完全奴役。社会主义的建立需要解决一些极其困难的社会政治问题。鉴于政治权力和经济权力的高度集中，如何才能防止行政人员变得权力无限，目中无人？如何在保障个人权利的同时，为行政权力确保一种民主的制衡力量？”
巨星陨落
1955年4月8日，人类历史上最伟大的科学家阿尔伯特·爱因斯坦因主动脉瘤破裂在美国普林斯顿去世。
轶事
■爱因斯坦逃学。
1895年春，爱因斯坦16岁。根据当时德国的法律，只有在17岁之前，男孩离开德国，才可以不必回来服兵役。因为痛恨军国主义，又不忍心一个人待在军营里——就像路易·波尔德中学一样，爱因斯坦没有和父母商量就决定离开德国，去意大利和父母团聚。
但是，如果中途退学，以后拿不到毕业证怎么办？一向老实淳朴的爱因斯坦，情急之下想出了一个自以为是的主意。他让数学老师给他开个证明，证明他数学成绩优秀，早早达到大学水平。从相熟的医生那里拿到了病假条，说是神经衰弱，需要回家休息。爱因斯坦以为有了这两个证明，就可以逃离这个恶心的地方了。
谁知，他还没申请，训导主任就给他打来电话，勒令他退学，理由是他败坏班风，不服从学校纪律。爱因斯坦脸红了，不管出于什么原因，他都愿意离开这所中学，什么都不在乎。他只是突然为自己想出了一个狡猾的想法却没有实现而感到内疚，爱因斯坦后来每次提起都感到内疚。也许这种事情与他坦率真诚的性格相差太远了。
■拒绝做以色列第二任总统。
1948 14年5月，以色列国诞生，但不久以色列与周边阿拉伯国家爆发战争。在美国生活了十几年的爱因斯坦立即向媒体宣称:“现在，以色列人不能再撤退了，我们应该战斗。犹太人只有依靠自己，才能在一个对他们充满敌意的世界中生存。”1952 165438+10月9日，爱因斯坦的老朋友、以色列首任总统魏茨曼去世。此前一天，以色列驻美大使向爱因斯坦转交了以色列总理本古立昂的一封信，正式要求爱因斯坦成为以色列总统候选人。当天晚上，一名记者打电话到爱因斯坦的住处，问爱因斯坦:“我听说你将被任命为以色列总统，教授。你会接受吗？”“不，我不能当总统。”“总统没有很多具体事务，他的职位是象征性的。教授，你是最伟大的犹太人。不，不，你是世界上最伟大的人。如果你是以色列的总统，象征着犹太民族的伟大，那就太好了。”“不行，我做不到。”爱因斯坦刚放下电话，电话又响了。这次是以色列驻华盛顿大使。大使说，“教授，我是受以色列总理本古立昂的指示。你愿意接受你作为总统候选人的提名吗？”“大使先生，我对自然略知一二，对人几乎一无所知。像我这样的人怎么能当总统？请向新闻界解释一下，帮我一把。”大使进一步劝说:“教授，已故的魏茨曼总统也是一名教授。你可以做到的。”“魏茨曼和我不一样。他能做到，我不能。”“教授，每个以色列公民和世界上每个犹太人都在等你！”爱因斯坦真的被同胞们的善意感动了，但他想的更多的是如何委婉地拒绝大使和以色列政府，而不至于让他们失望或尴尬。不久，爱因斯坦在报纸上发表声明，正式拒绝担任以色列总统。在爱因斯坦看来，“当总统不是一件容易的事。”同时，他再次引用了自己的话:“方程对我来说更重要，因为政治是当下的，但方程是永恒的东西。”
■爱因斯坦是如何走近中国的？
早在1919年，爱因斯坦的相对论就被介绍到中国，尤其是英国哲学家罗素在1920年来华讲学，给中国学术界留下了深刻的印象。爱因斯坦自己的眼睛一次次投射到古老而陌生的中国。1922年冬，应邀赴日本讲学。他来回的路上，经过上海两次，停留了三天。他亲眼看到了危难中的中国，深表同情。在他的旅行日记中，他写下了“悲惨的画面”和他的感受:“在外表上，中国人以他们的辛勤工作和他们对生活方式和儿童福利的低要求而闻名。他们比印度人更乐观，更天真。但他们大多负担很重:男女每天敲石头，一天五分钱。他们似乎太迟钝，无法理解他们的可怕命运。”“爱因斯坦看到这个劳动、呻吟、顽强的民族，他的社会同情心又被唤醒了。他认为这是地球上最贫穷的国家。他们受到残酷的虐待，待遇比牛马还不如。”(许编《爱因斯坦文集》，商务印书馆，1979版，第20、21页)十多年后(1936)，爱因斯坦在与来美国普林斯顿大学学习的周培源的第一次个别谈话中说:“中国人民是受苦的人民。”他的同情是真诚的，发自内心的，不是在言语上，而是在行动上。
九一八事变发生在1931，日本从东北侵略中国的狼子野心昭然若揭。当时国际社会表现出无奈和无能。6月11日，爱因斯坦公开谴责日本对东北三省的侵略，呼吁各国联合起来对日本进行经济制裁。1932 10、“五四运动总司令”(在毛泽东)、中国* * *产党创始人陈独秀(当时已被开除党籍)在沪被捕。他和罗素、杜威等国际知名知识分子联名致电蒋介石，要求释放他。1937年3月，沈钧儒、张乃器、王造时、石良等主张抗日的“七君子”被囚禁后，联合杜威、路萌等著名知识分子通电解救，对国民党当局施加道德压力。1938年6月，为了帮助中国的抗日战争，他和罗斯福总统的长子发起了“援华委员会”，在美国2000个城镇发起了援华募捐活动。
爱因斯坦是真正的世界公民，他的爱是没有国界的。他对中国的感情没有任何功利色彩，完全是基于人类的同情心和强烈的人道主义情怀。他的思想对中国也有深远的影响。九一八事变后不久，还在读初二的少年许是他的狂热崇拜者，希望长大后成为像他一样的科学家。1934年，爱因斯坦的文集《我的世界观》在欧洲出版。几年后(1937抗战前夕)，由留法物理学教授叶云丽根据法文译本翻译。由于国难当头，这本书并没有引起多大反响，但年轻的许却幸运地在1938上大学之前买到了一本。他开始认真思考人生的意义，人与国家的关系等。爱因斯坦的许多至理名言让他终生难忘，爱因斯坦的形象也一直在他以后的生活中扮演着重要的角色。1955年，爱因斯坦去世后，许和周培源都发表了悼念文章。不幸的是，在1968到1976的八年间，爱因斯坦成为中国“本世纪以来自然科学领域最大的资产阶级反动学术权威”，“四人帮”掀起了批判爱因斯坦的荒谬运动。幸运的是，大多数科学家忽略了它，实际上还抵制它。1979年，北京还为爱因斯坦诞辰100周年举行了隆重的纪念大会。
爱因斯坦和相对论
■狭义相对论的建立
早在16岁的时候，爱因斯坦就从书上了解到，光是一种速度非常快的电磁波。他有一个主意。如果一个人以光速运动，他会看到什么样的世界场景？他不会看到前进的光，只会看到在空间振荡却停滞不前的电磁场。这可能发生吗？
联系到这一点，他很想讨论与光波有关的所谓以太问题。以太一词来自希腊，用来表示构成天空中物体的基本元素。17世纪，笛卡尔首次将其引入科学，作为传播光的媒介。后来惠更斯进一步发展了以太理论，认为承载光波的介质是以太，应该充满包括真空在内的所有空间，渗透到普通物质中。与惠更斯的观点不同，牛顿提出了光的粒子说。牛顿认为，发光体发射出一股直线运动的粒子流，粒子流对视网膜的冲击造成了视觉。18世纪盛行牛顿的粒子说，但19世纪盛行的是波动说，以太的理论有了很大的发展。当时的观点是波的传播依赖于介质，因为光可以在真空中传播，传播光波的介质就是充满整个空间的以太，也叫光以太。与此同时，电磁学得到了蓬勃发展。在麦克斯韦、赫兹等人的努力下，形成了成熟的电磁现象的动力学理论——电动力学，在理论和实践上统一了光和电磁现象，把光看成是一定频率范围内的电磁波，从而统一了光的波动理论和电磁理论。以太不仅是光波的载体，也是电磁场的载体。直到19年底，人们试图寻找以太，但在实验中始终没有找到以太。
但是电动力学遇到了一个大问题，与牛顿力学遵循的相对性原理不一致。相对论原理的思想早在伽利略和牛顿时代就存在了。电磁学的发展本来是包含在牛顿力学的框架内，但是在解释运动物体的电磁过程时遇到了困难。根据麦克斯韦理论，电磁波在真空中的速度，也就是光速，是一个常数。但是根据牛顿力学的速度相加原理，不同惯性系中的光速是不一样的，这就导致了一个新的现象。