少年時代的愛因斯坦曾度過一年無所事事的時光。很可惜，現在很多青少年的父母經常會忘記這樣一個道理：一個沒有「浪費」過時間的人終將一事無成。那時候，愛因斯坦因為受不了德國高中的嚴苛教育而中途輟學，回到了他位於意大利帕維亞的家中。那個時候正是20世紀初，意大利工業革命剛剛開始，他的工程師父親正在波河平原上建造第一批發電站。而愛因斯坦則在閱讀康德的著作，偶爾去旁聽帕維亞大學的課程——他聽課只是為了好玩，既不註冊學籍，也不參加考試。但正是這看似兒戲的行為使他成為真正的科學家。
後來，他去了蘇黎世大學讀書，開始全身心地投入到物理學的研究中。幾年後的1905年，他向當時最負盛名的科學期刊《物理學年鑑》投寄了三篇文章，這三篇文章中的任何一篇都足以讓他獲得諾貝爾獎。其中第一篇指出了原子的存在，第二篇則奠定了量子力學的基礎——我在下一課裡會細說，而在第三篇中他提出了第一個相對論，也就是我們今天所說的「狹義相對論」。這個理論說明了對每個人來說，時間的流逝速度可以不一樣——如果一對雙胞胎中的一個人以高速運動，那麼兩人的年齡將不再相同。
愛因斯坦很快成為著名的科學家，收到了很多大學的聘書。即便是這樣，仍然有些事讓他心緒不寧——儘管他提出的相對論立刻獲得了一片讚譽，但它與我們對引力的瞭解，也就是自由落體的認知產生了矛盾。他在寫一篇總結相對論的論文時發現了這個問題，於是對偉大的物理學之父牛頓那著名的「萬有引力」學說提出了質疑：我們能否修正一下這個理論，讓它不再與新生的相對論水火不容？為此他陷入了深思，並花了十年時間來解決這個問題。在這十年裡，他瘋狂研究，反覆嘗試，不斷犯錯，陷入混沌。他發表過錯誤的論文，有過各種靈光乍現的想法，也曾誤入歧途。終於，在1915年11月，他發表了一篇論文，給出了完整的解答——這是一個全新的引力理論，他稱之為「廣義相對論」，這是他的傑作。偉大的蘇聯物理學家列夫·朗道（Lev Landau）稱之為「最美的理論」。
世界上有許多感人至深、無與倫比的偉大作品，比如莫扎特的《安魂曲》、荷馬的《奧德賽》、西斯廷禮拜堂的穹頂畫、莎士比亞的《李爾王》……想要領悟這些作品的妙處，都要經歷一個從頭學起的過程，但最終獲得的回報將是百分之百美的享受。其實，除了美感之外，這些作品還能為我們提供一個觀察世界的全新視角。廣義相對論，這顆愛因斯坦的明珠，正是這樣一件傑作。
我還記得自己對這個理論初有心得時的激動心情。那是大學最後一年的夏天，在卡拉布里亞大區孔多弗裡城的一片海灘上，我沐浴在希臘風情的地中海豔陽下。因為沒有學校課業的打擾，學生在假期裡往往能更專注地學習。我當時正在研讀一本書，書頁的邊緣都被老鼠咬爛了。每當我忍受不了博洛尼亞大學那些無聊的課程時，就會跑回位於翁布里亞山區的家中。我的家不成樣子，有點嬉皮風格，我每天晚上都會用這本書堵住那些可憐的小動物的洞口。此刻，我時不時地從書頁中抬起頭來，看看面前波光粼粼的大海，我彷彿看到了愛因斯坦想像中彎曲的時空。
這簡直就像魔法一樣：宛如一位朋友在我耳邊低聲細語，告訴我一個不同凡響卻又不為人知的真相，瞬間揭開了遮蔽真實的面紗，展現出一個更簡潔、更深刻的秩序。自從得知地球是圓的，像瘋狂的陀螺一樣旋轉之後，我們就認識到事實並非如表面所見。每當我們瞥見事實新的一面時，都會激動不已，這意味著又有一層面紗要被揭開了。
在歷史的長河中，我們的知識領域裡先後出現過很多次飛躍，但愛因斯坦完成的這次飛躍或許是無與倫比的。這是為什麼呢？首先是因為一旦我們掌握了其精髓，這個理論便簡潔得驚人。下面我來簡要地敘述一下：
牛頓試圖解釋物體下落和行星運轉的原因。他假設在萬物之間存在一種相互吸引的「力量」，他稱之為「引力」。那麼這個力是如何牽引兩個相距甚遠，中間又空無一物的物體的呢？這位偉大的現代科學之父對此顯得謹慎小心，未敢大膽提出假設。牛頓想像物體是在空間中運動的，他認為空間是一個巨大的空容器，一個能裝下宇宙的大盒子，也是一個碩大無朋的框架，所有物體都在其中做直線運動，直到有一個力使它們的軌道發生彎曲。至於「空間」，或者說牛頓想像的這個可以容納世界的容器是由什麼做成的，牛頓也沒有給出答案。
就在愛因斯坦出生前的幾年，英國的兩位大物理學家——法拉第（Michael Faraday）和麥克斯韋（James Maxwell）——為牛頓冰冷的世界添加了新鮮的內容：電磁場。所謂「電磁場」，是一種無處不在的真實存在，它可以傳遞無線電波，可以佈滿整個空間；它可以振動，也可以波動，就像起伏的湖面一樣；它還可以將電力「四處傳播」。愛因斯坦從小就對電磁場十分著迷，這種東西可以讓爸爸修建的發電廠裡的發電機運轉起來。很快他想到，就像電力一樣，引力一定也是由一種場來傳播的，一定存在一種類似於「電場」的「引力場」。他想弄明白這個「引力場」是如何運作的，以及怎樣用方程對其進行描述。
就在這時，他靈光一閃，想到了一個非同凡響的點子，一個百分百天才的想法：引力場不「瀰漫」於空間，因為它本身就是空間。這就是廣義相對論的思想。
其實，牛頓的那個承載物體運動的「空間」與「引力場」是同一個東西。
這是一個驚世駭俗的理論，對宇宙做了驚人的簡化：空間不再是一種有別於物質的東西，而是構成世界的「物質」成分之一，一種可以波動、彎曲、變形的實體。我們不再身處一個看不見的堅硬框架裡，而更像是深陷在一個巨大的容易形變的軟體動物中。太陽會使其周圍的空間發生彎曲，所以地球並不是在某種神秘力量的牽引下繞著太陽旋轉，而是在一個傾斜的空間中行進，就好像彈珠在漏斗中滾動一樣：漏斗中心並不會產生什麼神秘的「力量」，是彎曲的漏斗壁使彈珠滾動的。所以無論是行星繞著太陽轉，還是物體下落，都是因為空間發生了彎曲。
那麼我們該如何描述這種空間的彎曲呢？19世紀最偉大的數學家、「數學王子」卡爾·弗裡德里希·高斯（Carl Friedrich Gauss）已經寫出了描述二維曲面（比如小山丘的表面）的公式。他還讓自己的得意門生將這一理論推廣到三維乃至更高維的曲面。這位學生就是波恩哈德·黎曼（Bernhard Riemann），他就此問題寫了一篇重量級的博士論文，但當時看起來全然無用。黎曼論文的結論是，任何一個彎曲空間的特徵都可以用一個數學量來描述，如今我們稱之為「黎曼曲率」，用大寫的「R」來表示。後來愛因斯坦也寫了一個方程，將這個R與物質的能量等價起來，也就是說：空間在有物質的地方會發生彎曲。就這麼簡單。這個方程只有半行的長度，僅此而已。空間彎曲這個觀點，現在變成了一個方程。
然而，這個方程中卻蘊含著一個光彩奪目的宇宙。從此，廣義相對論這一神奇的寶藏向人們展示了一連串夢幻般的預言。它們看似瘋子的胡言亂語，卻全都得到了證實。
首先，這個方程描述了空間如何在恆星周圍發生彎曲。由於這個彎曲，不僅行星要在軌道上繞著恆星轉，就連光也發生了偏折，不再走直線。愛因斯坦預測，太陽會使光線偏折。在1919年，這個偏折被測量出來，從而證實了他的這一預測。其實不僅是空間，時間也同樣會發生彎曲。愛因斯坦曾預言，在高空中，在離太陽更近的地方，時間會過得比較快，而在低的地方，離地球近的地方時間則過得比較慢。這一預測後來也經測量得到了證實。如果一對雙胞胎，一個住在海邊，一個住在山上，只要經過一段時間，住在海邊的那個就會發現，住在山上的兄弟要比自己老得快一些。然而好戲才剛剛開始。
當一個大恆星燃燒完自己所有的燃料（氫）時，它就會熄滅。殘留的部分因為沒有燃燒產生的熱量的支撐，會因為自身的重量而坍塌，導致空間強烈彎曲，最終塌陷成一個真真正正的洞。這就是著名的「黑洞」。在我上大學那會兒，世人還不大相信這個神秘理論的預言。如今，天文學家已觀測到宇宙中大量的黑洞，並對它們進行了詳盡的研究。但還有更精彩的。
整個宇宙空間可以膨脹和收縮。愛因斯坦的方程還指出，空間不可能一直保持靜止，它一定是在不斷膨脹的。1930年，人們確確實實觀測到了宇宙的膨脹。這個方程還預測，這個膨脹是由一個極小、極熱的年輕宇宙的爆炸引發的：這就是我們所說的「宇宙大爆炸」。人類再一次經歷了這樣的事：起初沒有一個人相信這個理論，但大量證據紛紛出現在我們眼前，直至在太空中觀測到了「宇宙背景輻射」，也就是原始爆炸的餘熱裡瀰漫的光。事實證明，愛因斯坦方程的預言是正確的。
此外，這個理論還說，空間會像海平面一樣起伏，目前人們已經在宇宙中的雙星上觀測到了「引力波」的這種效應，與愛因斯坦理論的預言驚人一致，精確到了千億分之一。還有許多其他的例子，這裡就不再細說了。
總之，愛因斯坦的理論為我們描繪了一個絢麗多彩而又令人驚奇的世界，在這個世界裡有發生爆炸的宇宙，有坍塌成無底深洞的空間，有在某個行星附近放慢速度的時間，還有像大海揚波一般無邊無際延展的星際空間……我那本被老鼠咬破的書把這一切一一呈現在我面前，這並非痴人在犯傻時隨口編的故事，也不是卡拉布里亞那地中海的驕陽讓我暈頭轉向，更不是那粼粼的海水讓我產生幻覺。這些都是事實，或者更確切地說，是對事實的驚鴻一瞥，比我們平日裡模糊庸常的見解要高明一點。這樣的事實看似和我們的夢境由同樣的材質構成，但無論如何的確比我們平日那些雲霧般的夢境更為真實。
所有這一切都源自一個樸素的直覺，那就是，空間和引力場本是一回事。這一切也可以歸結為一個簡潔的方程，儘管我的讀者們肯定難以瞭解它的奧妙，但我還是情不自禁地將它抄錄於此，想讓大家看看它到底有多麼的簡潔美妙：
就這麼簡單。當然了，要先學習和消化黎曼的數學才能解讀和使用這個方程，要花些工夫、付出些辛苦才做得到。但這總比感悟貝多芬晚期絃樂四重奏的神秘之美要容易得多。無論是欣賞藝術，還是領悟科學，我們最終得到的將是美的享受和看待世界的全新視角。