爱因斯坦是20世纪世界著名的科学家。他出生在德国，后来迫于希特勒对犹太人的迫害，移居美国。他是一位享有盛名的杰出的物理学家，在物理学的多个领域有重大贡献。他最突出的成就是创立了狭义相对论和广义相对论。他的伟大理论，开阔了人类的眼界，使人类对自然界的认识产生了一次飞跃。爱因斯坦的人格魅力和献身精神，不仅是科学家的楷模，而且是全人类学习的典范。
1．一个不循规蹈矩的人
爱因斯坦1879年3月出生于德国南方小镇乌尔姆，双亲都是犹太人。他四五岁时还不会说话。父母担心地说：“难道孩子是个低能儿，是傻瓜？”他们请来了医生，医生说孩子没有病，只是不善于说话而已。然而，他自幼就有探索事物的好奇心。有一次父亲拿一只小罗盘给他，只见中间那根磁针在轻轻地抖动，老是指着北方。爱因斯坦张大眼睛，看着红色的指针，产生了疑问：是什么力量使指针经常指着北方呢？
10岁时，爱因斯坦进了路提波德中学。这是一所兵营式的学校，不允许学生独立思考，学校列了许多不准阅读的禁书。爱因斯坦不顾禁令，寻找各种有兴趣的书去阅读。他的学习范围特别广泛，不仅喜欢文学，还喜欢数学和其他各类自然科学。他阅读欧几里德的几何学，学习毕希纳的《力和物质》，了解到世界是由自然所支配，从而对宗教故事产生了怀疑。
他十四五岁时，就开始学习高等数学，掌握了微积分。而路提波德中学的其他同学才在学等边三角形的原理。数学老师不是他的对手，常常被问得张口结舌。老师不喜欢他，说他“生性孤僻”、“不守纪律”、“想入非非”。有一次爱因斯坦的父亲去问训导主任，自己的儿子将来应当从事什么职业，这位训导主任回答：“做什么事都没有关系，你儿子是一事无成的。”有一天训导主任把爱因斯坦叫去说：“你最好离开这个学校，班上的风气都被你弄坏了，你走吧。”爱因斯坦还没有中学毕业就这样被撵出了学校，中断了学业。
爱因斯坦离开学校时，曾气愤地说：“那种妨碍青年人以诧异的眼光去观看世界的学校教育，完全不是通向科学的阳光大道”。
1895年，爱因斯坦来到瑞士，想就读于工业大学。因为没有中学毕业证书，需要参加“特别”考试，可是哲学和历史两门课程他没有及格，未被录取。他不灰心，继续补习功课，第二年10月，考入了瑞士苏黎世工业大学。在大学期间，他不满足于教科书上的知识，给自己制定了课外自学计划。哲学家柏拉图、亚里士多德、培根、休谟、笛卡儿、斯宾诺莎、康德的著作，物理学家牛顿、拉普拉斯、麦克斯韦、基尔霍夫、赫兹的书，他坚持依次读完。他在读书中总结出这样的经验：“在书本中找出可以把自己引到深处的东西，抛掉使头脑负担过重和会把自己诱离要点的一切。”在学习中，他最终爱上了物理学，开始猛攻这门学科。
这位不循规蹈矩的人，自然引起了那些守旧教授的不满。一些教授认为这是一位“最糟糕的、叫人头疼”的学生。这个学生不懂客套，你讲得不对，他会当场打断你的话，哪怕你是教授，他也无所顾忌。但是，爱因斯坦并不迎合别人的看法，他坚持自己的独立思考之路，他说：“热爱是最好的老师。”他以对物理学强烈的爱好，向这门学科的前沿进军。大学毕业这一年，他脑子里就产生了一个奇怪的问题：如果一个人以光的速度跟着一道光线跑，他将看到什么？当时世界上没有一个物理学家能回答这个问题。
2．一个在困境中思考科学前沿问题的人
爱因斯坦大学毕业后，因为他是犹太籍，又不修边幅，所以受到社会的歧视，两年时间没有找到正式工作。成绩比他差的同学都留校当助教，而他却在社会上流浪。在生活朝不保夕的情况下，他打算沿街卖艺，因为他的小提琴拉得好，就想用这一手艺谋生。由于同学的劝阻，他就没有去。他当时给同学的一封信中这样表白他的困难处境：“上帝制造了驴子，给他一张厚皮，这使驴子的处境比我有利。”
在穷困潦倒的情况下，他于1902年3月登出广告，应聘做家庭教师。广告说，他是联邦工业大学毕业生，可讲物理课，每小时三法郎，愿者请洽。第一位找上门来的是伯尔尼大学的学生索洛文。他是罗马尼亚人，学的是哲学。他和索洛文在学术上探讨得很投机，二人成了朋友，两人的私人授课变成了讨论聚会。后来还有一些同行参加聚会。这个自由探讨科学问题的小团体，自称为“奥林比亚科学院”，选爱因斯坦为领导，称他为“科学院院长”。
这个小团体的科学探索充满着自由精神。这里没有权威，只有理性与真理。发言中，他们激烈争论，各持己见，但又服从真理。他们谈及休谟、马赫的哲学著作和黎曼的几何基础，谈论的学术问题十分广泛。
1902年，爱因斯坦托朋友帮忙，在伯尼尔的瑞士专利局找到一个小职员的工作。他在专利局常用三四个小时干完八小时的工作，剩下的时间就埋头思考和钻研自己喜欢的科学前沿问题。专利局的局长不喜职员研究专利以外的问题，爱因斯坦就背着局长偷偷摸摸地搞科学研究，他经常听着外面的脚步声，一有动静就把自己写的东西放进抽屉里。1903年，爱因斯坦同自己的同学米列娃结了婚，第二年他们有了一个儿子。他经常推着婴儿车在马路上边走边思考问题，一旦闪光的思想出现，他就从口袋里拿出纸片记下来。在家里，他往往一手摇着摇篮一手拿着雪茄认真地阅读和思考。
1905年，爱因斯坦刚刚26岁，在没有名师的指导下，利用业余时间，在科学研究上取得突破性进展。他在《物理年鉴》上连续发展了五篇论文。他的文章发展了普朗克的量子理论，提出了光束在传播、吸收和产生过程中具有粒子性的观点，圆满地解释了光电效应；对布朗运动作出了新的说明，同时宣布了狭义相对论的建立。
3．一个把科学推向巅峰的人
17世纪英国伟大的科学家牛顿创立了经典物理学，提出了物质运动的三大定律：每一物体都维持其静止或等速直线运动的状态，只有受了外加的力，才被迫改变这种状态；运动的改变（即运动量的改变率ma），与外加的致动的力成比例，而发生于这种外力所作用的直线方向上；反作用与作用总是相等而相反；换言之，两物体间的相互作用，总是大小相等，方向相反。
牛顿还发现了万有引力规律，开辟了天文学的新纪元。此后的200余年间牛顿的力学理论一直占统治地位。海王星的发展显示了牛顿力学无比强大的生命力。光学、电磁学与力学的统一，使物理学在形式上显得更加完整，从而使一些人产生了错觉，以为物理学已经成为最终完成了的科学，人们运用已经发现的原理、定律就足够了。德国著名物理学家普朗克年轻时曾向他的老师表示要献身于物理学，而老师说：“年轻人，物理学是一门已经完成了的科学，不会再有多大的发展了，将一生献给这门科学，太可惜了。”事实上，物理学并未处于完成状态，新的物理学发现和新的前沿问题，都推动物理学继续前进。这种前进需要敢于向权威挑战，需要有冒险精神的人来完成。这个进行物理学革命的人就是爱因斯坦。
早在16岁，他就想，如果一个人以光速运行，他将看到一幅什么样的世界景象呢？电磁波是不是就像凝固了那样静止不动呢？如果是那样，电动力学就完了。爱因斯坦在伯尼尔专利局任职员时，对这类问题进行了广泛思考，形成了自己的独特见解。1905年，爱因斯坦在德国《物理年鉴》上发表的五篇论文中的《论动体的电动力学》一文，就系统阐述了狭义相对论原理，从而创立了相对论物理学。
在狭义相对论中，爱因斯坦对时间和空间、质量得出了与经典物理学完全不同的结论。按照牛顿力学的理论，时间、空间、质量都是绝对不变的，它们与运动无关。而爱因斯坦提出空间、时间和质量都是相对的，它们随着物体的运动和不同的观察者而变化。时间和空间还可以互相转化。比如一个在太空飞行的宇宙飞船，如果以接近光速的速度飞行，飞船上的一米短于地面上的一米，飞船上的一小时长于地面的一小时。这就是说物质运动的速度过快，就会产生“缩短了空间，延长了时间”的效应。如果有一对孪生兄弟A和B，A留到地球上，B以光速乘飞船在太空旅行，当B一年后回来，地球上已过了50年，B还青春方盛，而A已经白发苍苍。
狭义相对论有两个基本原理，即光速不变原理和相对性原理。光速不变原理指出光在任何条件和方向上，都保持每秒30万千米的速度不变。相对性原理指出，物体在运动时，其长度变短，质量增大，而物体的时钟则变慢。这就打破了牛顿力学关于绝对空间和绝对时间的旧观念，给物理学带来了一次新的革命。
狭义相对论提出后，震惊了世界，得到了一些科学家的高度评价。大科学家普朗克在一次演讲中称赞“爱因斯坦的勇敢精神，超乎自然科学研究和哲学认识论方面至今取得的一切成果”。爱因斯坦的处境也改变了。1909年冬，爱因斯坦被聘请为苏黎世大学的特约物理学教授。但是，还有不少人对爱因斯坦的科学发现持非议、怀疑和嘲讽的态度。而爱因斯坦在毁誉面前更加勤奋，继续全身心投人科学研究。
爱因斯坦有句名言：“科学研究好像钻木板，有人喜欢钻薄的，而我喜欢钻厚的。”他以“钻厚木板”的毅力和勇气，不断攻克科学的难关，攀登科学的顶峰。
1916年爱因斯坦又进一步发展了狭义相对论，建立了广义相对论。这一理论认为，空间与时间不仅与运动有关，而且与物质的质量和分布状态有关。在任何具有质量的物体周围，都会产生引力场，这是一种新的物质形态。在强引力场的作用下，时间和空间会发生弯曲，质量越大，时间和空间的弯曲越大，而引力场实际上是一个弯曲的时空。
爱因斯坦根据广义相对论和运动方程式做出了三大预言：水星近日点的运动是进动；强引力场中的光谱应向红端移动；光线在引力场中发生弯曲。这三大预言都被科学观察所证实。引力使光线弯曲的预言尤其引人注目。最靠近地球的大引力场是太阳的引力场。观察星光经过太阳引力场的弯曲是很困难的，白天太阳太亮看不到星光，晚上太阳下山了，难以看到星光受太阳引力场发生的作用，于是人们选择了在日全食时观察这一现象。1919年5月29日，英国天文学家组织了两次观察日全食的远征队，一支到非洲的普林西比岛，一支到南美的索布腊尔，两支队伍带来了观察太阳的照片，经过反复核对，星光在太阳附近确实偏转了1点7秒，这一数据恰恰是爱因斯坦早预言了的。1919年11月6日，英国皇家学会和皇家天文学会宣读了两支观察队的报告，确认了广义相对论的正确性。
皇家学会会长在致词中说：“爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一，也许就是最伟大的成就，它不是发现一个孤岛，而是发现了新的科学思想的新大陆。”1919年11月7日新闻媒体报道了天文学家的观察结果，爱因斯坦成了世界名人。记者蜂拥而至，索求签名和照片的信件像雪片飞来，各国均向爱因斯坦发出访问邀请，他每到一地都受到国王才能接受的礼遇。
