宙、大自然對話的成果。由此，愛因斯坦那超凡的獨立人格在理論物理學中獲得了深刻的文化內涵，他獻身於科學的遠大抱負也就從一開始便打上了理想人格的印記。不弄清這一點，我們就很難理解愛因斯坦為什麼在成為一代物理學大師的時候又同時成為文明社會楷模。

羅盤、幾何、微積分、自然規律，一步一個階梯，一步一個堅實的腳印，愛因斯坦揚起了科學遠征的船帆，和實驗物理學家不同，數學，始終是愛因斯坦的主要工具。

愛因斯坦於1915年完成的廣義相對論，正是數學與自然科學之間相互有效結合的光輝範例。愛因斯坦所提出的物理問題，迫使某些數學方法必須加以完善。因而，促進了數學的發展，反過來又推動了物理學研究的進一步發展。1915年年底，愛因斯坦在廣義相對論中闡明瞭引力的幾何學理論，這是自然科學史上最偉大的理論成就之一。1955年，物理學家玻恩在一次報告中評價道：“對於廣義相對論的提出，我過去和現在都認為是人類認識大自然的最偉大的成果，它把哲學的深奧、物理學的直觀和數學的技藝令人驚歎地結合在一起。”

由於廣義相對論的實驗基礎不夠廣泛，它主要建立在一種數學式的推理之上。所以，廣義相對論剛問世時，許多物理學家都視之為拼拼湊湊的數學遊戲，不屑一顧。為了驗證廣義相對論的理論，愛因斯坦指出了三個可資驗證的“效應”，並用天文觀測手段，先後一一驗證了這三個效應。於是，數學物理學家推崇為內部和諧、結論正確的新引力理論從而也得到了驗證。

第一個效應是水星近日點附加的進動。離太陽最近的水星，每繞太陽公轉一週，它離太陽最近那一點的位置就有些改變，這就是所謂水星近日點的進動。這是法國天文學家勒維裡埃很早發現的一種現象。經觀測，每100年進動5600秒，考慮金星對水星的吸引以及其他種種因素，可以解釋5557秒，餘下的43秒，卻無法解釋。人們說這是飄浮在牛頓的引力理論上空的一朵烏雲。根據廣義相對論理論，愛因斯坦否定了半個世紀以來許多天文學家的假設，他們認為存在一顆名叫“火神星”的行星，它就是水星近日點餘下43秒進動的神秘原因。建立在牛頓萬有引力理論上的如此方法，曾精確有效地找到海王星，這次卻怎麼也不找不到“火神星”。愛因斯坦的解釋是根本不存在什麼“火神星”，只是因為太陽的存在引起了空間結構的改變，也因為牛頓的引力理論不夠精確，用到水星軌道的計算上發生了誤差，這才引起了一場漫長的誤會。愛因斯坦在全新解釋的基礎上，以富於創造性的引力場方程，精確算出了水星軌道的正確數值，並且與觀測到的數值完全一致，這個效應驗證成為愛因斯坦學說的一根牢固的支柱，新的引力理論誕生了，視廣義相對論為數學遊戲的攻擊開始退縮了。

檢驗相對性引力學說的第二個效應，是太陽引力場中的光線的彎曲。恆星發出的光線在太陽近旁掠過時稍有彎曲。這是一種日全蝕時透過照像剛剛能觀測到的效應。早在1911年，愛因斯坦就在理論上預言這一現象，當時算出的偏轉角只有1。7秒的一半0。83秒。柏林的天文學家弗勞因德利希決定驗證愛因斯坦的預言。1914年8月，在俄國的克里米亞半島有日全蝕。不巧，弗勞因德利希率領的觀測隊剛到俄國，第一次世界大戰就爆發了。他們被抓起來，直到交換戰俘時才被遣送回德國。這個戲劇性的事故使愛因斯坦有了修正計算錯誤的時間和機遇。1915年年底，愛因斯坦重新算出了光線偏轉角為1。7秒（弧度）。大戰結束後不久，英國的日全蝕觀測隊證實了愛因斯坦計算出的理論值。

驗證引力新理論的第三個效應，是相對論紅移。也就是：鄰近星體發出的光譜線與地球上相應方式（由同類分子）產生的光譜線相比，譜線移向紅端，亦即向長波端移動。其原因在於，強引力作用使得發射出的光的振動頻率減少了，波長就相應地增大。天文學家在天狼星伴星中，首先驗證了相對論紅移。天狼星伴星與白矮星相似，是一顆密度很大的星體。觀測值大凡都與愛因斯坦的計算值相靠近。在同一時期內，有人還透過地球引力場中的穆斯鮑爾效應，驗證了r量子頻率改變這一相對性紅移。觀測值與理論值完全一致。

幾何、數學，曾經是愛因斯坦走進科學殿堂的敲門磚，如今，在建立新的物理學大廈的艱難過程中，愛因斯坦在實驗手段遠遠落後於自己物理學思想的情況下，就更加鍾愛數學了。1915年，在一封信中，他說，“目前，我只是全心撲在引力問題上，我現在相信，依靠