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英文譯者說明
眾所周知，當愛因斯坦於1922年被授予諾貝爾物理學獎時，他正在日本訪問，因而未能參加當年12月在斯德哥爾摩的授獎儀式。12月14日，愛因斯坦應京都大學哲學教授西田幾多郎的邀請，做了題為「我是如何發現相對論的」演講。這個演講對大學任課教師與學生都是相當重要的。愛因斯坦的演講用德語進行，也沒有底稿。當時是由東北大學物理學教授埃史瓦拉（J． Ishiware）先生作的翻譯。埃史瓦拉先生曾在1912—1914年間在索末菲手下作研究工作。他當時作了詳細的記錄，並於1923年在月刊 Kaizo上發表。這是愛因斯坦這次演講的唯一一份準確的記錄。愛因斯坦關於自己思想的自述具有極為珍貴的歷史價值，正因如此，我決定將它譯成英文。這篇自述有助於我們對目前流行著的爭論問題有進一步的理解，例如在1905年愛因斯坦提出狹義相對論時，是否知道了邁克爾孫-莫雷實驗。這篇自述還有助於我們了解愛因斯坦在相對論研究方面的其它一些工作。
談論我如何開始產生相對論思想是一件很不容易的事。因為激發我思考的事物是如此之多，在相對論思想發表的不同階段上，每一種思考所產生的影響又很不相同。我不準備在這裡把我想到的東西以及所寫的論文一一列舉出來。我只是打算把與相對論有關的思想發展過程作一個簡短的說明。
我第一次萌發相對論想法大約在17年前。這種想法究竟從哪裡開始說不太準確，但是肯定它與運動物體的光學特性有關。光在以太中傳播，而地球又在以太中運動，換句話說，以太在相對地球運動。在物理文獻中，我曾試圖找到一個明確證明存在以太風的實驗，但是沒有成功。後來，我想要證明以太風相對地球運動。在最初，當我有這種想法時，我並沒有懷疑以太的存在，也就是不懷疑地球相對以太的運動。於是，我設想了這樣一個實驗：利用幾個平面鏡，使發自光源的光信號在不同方向上被反射，其中一束光與地球的運動方向平行，另一束則相反。如果兩束反射光的光強不同，可以利用兩個熱電偶把它們放出的不同熱量測量出來。儘管這個設想與邁克爾孫實驗非常相似，我並沒有對它進行實際檢驗。
在我還在讀書時期，當我思考有關相對論的問題時，我逐漸了解到邁克爾孫-莫雷實驗的奇特結果。接著，我得到了這樣一個結論，即如果認為邁克爾孫的實驗結果是一個事實，那麼認為地球相對以太運動就是錯誤的。這就是我發現狹義相對論的第一個階段。自此，我開始相信，儘管地球不停地環繞太陽運動，但是決不可能藉助任何光學儀器把地球的環繞運動檢測出來。
後來，我有機會讀到洛倫茲在1895年的專著。在其中他利用一級近似討論並解決了電動力學問題，這時他忽略了v/c的高次項。其中v是物體的運動速度，c是光速。如果像洛倫茲當初所設想的那樣，關於電子的洛倫茲方程對真空參考系成立，那麼對於運動物體的參考系，這一方程也應該成立。於是，我試著用這一假定去討論菲佐實驗。在那時，我堅信麥克斯韋和洛倫茲的電動力學方程是正確的。此外，如果假定這些方程對運動物體參考系也成立，就會導致光速不變性觀念產生。但是這一觀念將與力學中的速度相加原理相抵觸。
為什麼這兩種觀念相互矛盾呢？我感到這一難題相當不好解決。我花了整整一年的時間，試圖仿照洛倫茲的設想來解決這個問題，但是徒勞無益。
是我在伯爾尼的朋友麥克爾•比索（ Michele Besso）偶然間幫我擺脫了困境。那是一個晴朗的日子，我帶著這個問題訪問了他，我們討論了這個問題的每一個細節，忽然我領悟到了這個問題的癥結所在。這個問題的答案來自於對時間概念的分析。不可能絕對地確定時間，在時間與信號速度之間有著不可分割的聯繫。利用這一新觀念，我第一次徹底解決了這個難題。
就這樣，在5周內狹義相對論理論就全部建成了。這一新的理論在哲學上完全合理，對此我毫不懷疑。我還發現，這一新理論也完全符合馬赫原理。對於廣義相對論，可以說廣義相對論是馬赫思想的體現，但是對於狹義相對論卻不同，馬赫思想僅只隱含在狹義相對論之中。這就是狹義相對論的創始過程。
關於對廣義相對論的設想是在兩年之後，即1907年開始的。這種想法開始得很突然，當時我對狹義相對論並不那麼滿意，因為它被嚴格地限制在相互具有恆定速度的參考系之中，它不適用於一個作任意運動的參考系，於是我努力把這一限制取消，以使這一理論能在更為一般的情況下討論。
1907年，斯塔克（Johannes stark）要求我寫一篇關於狹義相對論專題的文章，在準備這篇文章時，我開始認識到除了引力定律以外，其它一切自然規律都可以納入到狹義相對論的框架之中。我試圖找到其中的原因，可是這並不那麼容易。
一個最不令人滿意的事是，儘管慣性與能量之間的關係在狹義相對論中已經明確解決了，但是慣性與重量或引力場內能量之間的關係並不清楚。我感到這個問題不可能在狹義相對論的框架中得到解決。
這個難題的突破點突然在某一天找到了。那天，我坐在伯爾尼專利局辦公室里，腦子裡突然閃現了一個念頭：如果一個人正在自由下落，他決不會感到他有重量。我吃了一驚，這個簡單的想象給我的印象太深了，它使我由此找到了新的引力理論。我繼續想下去，如果下落的人正在加速運動，他會有什麼感覺？在這個加速參考系中，他會得出什麼結論？我決定把相對論擴展到加速參考系中。我認為，在完成這一步的同時，我還能把引力問題一併解決。一個下落時人之所以感不到他有重量，那是因為在他的加速系中同時存在一個新的引力場，它將地球的引力場抵消了。這就是說，在加速參考系中，我們需要一個新的引力場。
在當時，我還不可能一下子把問題完全解決，直到找到問題的解為止，我花了整整八年的功夫，在這些年中，我找到了前面提到的問題的部分答案。
馬赫堅持認為加速體系之間彼此等效，這種思想恰與歐幾里德幾何矛盾，因為歐幾里德幾何不再適用於加速參考系。如果脫離開參考系敘述一個物理定律就如同表達我們的思想不用語言一樣，因此，我們必須尋找表達的語言。在闡述上述問題時，我們應該尋找的語言是什麼呢？這個問題直到1912年才得以解決。當時我發現高斯曲面幾何可能是解決這一神秘問題的關鍵，高斯的曲面坐標系對於理解這一問題很有用處。直到那時為止，我還不知道黎曼（他是高斯的學生）已經深入討論過這些幾何學的基本問題了。我偶然間想起，在我學生時代曾聽到過蓋塞爾（Cari Friedrich Geiser）Geiser）講授高斯理論，我感到這個幾何學的基本理論在物理學上有著深刻的意義。當我從布拉格回到蘇黎士時，我的朋友數學家格羅斯曼（M．Grossman）正在那裡等我。以前，當我還在專利局工作時，每逢在數學上遇到困難，他都給我不少幫助，我從他那裡學會了里奇的理論，後來又學會了黎曼的理論。這一次，我與他一起討論能否把黎曼的理論，即線元的不變性用於我所研究的問題。1913年，我們共同完成了一篇關於這一課題的論文，可是當時還沒有得到準確的引力場方程。後來，我又進一步研究了黎曼方程，以找到不能得到預想結果的原因。
經過了兩年的努力，我發現在我的計算中有多處是錯誤的。利用不變性理論，我又回到原始的方程，並想方設法再構造一個準確無誤的方程。兩周之後，這個正確的方程居然出現在我的眼前！
關於我在1915年之後的工作，我只想提及宇宙學方面的問題。這個問題涉及到宇宙與時間的幾何性質，這一問題的基礎來自於廣義相對論理論的邊界條件以及馬赫關於慣性的設想。儘管我對馬赫關於慣性的思想理解得不那麼透徹，他對我思想的影響卻是很大的。
將不變性與引力場方程的邊界條件相結合后，我找到了宇宙問題的解。當把宇宙設想為一個封閉系統時，終於限定了這個邊界。由這個結果可得到慣性具有物質相互作用的特性的結論。如果沒有其它物質作用，慣性將隨之消失。我確信，利用這一結果能很好地從認識論的角度理解廣義相對論。
以上只是對我在發現相對論過程中，思想發展的一個簡短的回顧。
眾所周知，當愛因斯坦於1922年被授予諾貝爾物理學獎時，他正在日本訪問，因而未能參加當年12月在斯德哥爾摩的授獎儀式。12月14日，愛因斯坦應京都大學哲學教授西田幾多郎的邀請，做了題為「我是如何發現相對論的」演講。這個演講對大學任課教師與學生都是相當重要的。愛因斯坦的演講用德語進行，也沒有底稿。當時是由東北大學物理學教授埃史瓦拉（J． Ishiware）先生作的翻譯。埃史瓦拉先生曾在1912—1914年間在索末菲手下作研究工作。他當時作了詳細的記錄，並於1923年在月刊 Kaizo上發表。這是愛因斯坦這次演講的唯一一份準確的記錄。愛因斯坦關於自己思想的自述具有極為珍貴的歷史價值，正因如此，我決定將它譯成英文。這篇自述有助於我們對目前流行著的爭論問題有進一步的理解，例如在1905年愛因斯坦提出狹義相對論時，是否知道了邁克爾孫-莫雷實驗。這篇自述還有助於我們了解愛因斯坦在相對論研究方面的其它一些工作。
談論我如何開始產生相對論思想是一件很不容易的事。因為激發我思考的事物是如此之多，在相對論思想發表的不同階段上，每一種思考所產生的影響又很不相同。我不準備在這裡把我想到的東西以及所寫的論文一一列舉出來。我只是打算把與相對論有關的思想發展過程作一個簡短的說明。
我第一次萌發相對論想法大約在17年前。這種想法究竟從哪裡開始說不太準確，但是肯定它與運動物體的光學特性有關。光在以太中傳播，而地球又在以太中運動，換句話說，以太在相對地球運動。在物理文獻中，我曾試圖找到一個明確證明存在以太風的實驗，但是沒有成功。後來，我想要證明以太風相對地球運動。在最初，當我有這種想法時，我並沒有懷疑以太的存在，也就是不懷疑地球相對以太的運動。於是，我設想了這樣一個實驗：利用幾個平面鏡，使發自光源的光信號在不同方向上被反射，其中一束光與地球的運動方向平行，另一束則相反。如果兩束反射光的光強不同，可以利用兩個熱電偶把它們放出的不同熱量測量出來。儘管這個設想與邁克爾孫實驗非常相似，我並沒有對它進行實際檢驗。
在我還在讀書時期，當我思考有關相對論的問題時，我逐漸了解到邁克爾孫-莫雷實驗的奇特結果。接著，我得到了這樣一個結論，即如果認為邁克爾孫的實驗結果是一個事實，那麼認為地球相對以太運動就是錯誤的。這就是我發現狹義相對論的第一個階段。自此，我開始相信，儘管地球不停地環繞太陽運動，但是決不可能藉助任何光學儀器把地球的環繞運動檢測出來。
後來，我有機會讀到洛倫茲在1895年的專著。在其中他利用一級近似討論並解決了電動力學問題，這時他忽略了v/c的高次項。其中v是物體的運動速度，c是光速。如果像洛倫茲當初所設想的那樣，關於電子的洛倫茲方程對真空參考系成立，那麼對於運動物體的參考系，這一方程也應該成立。於是，我試著用這一假定去討論菲佐實驗。在那時，我堅信麥克斯韋和洛倫茲的電動力學方程是正確的。此外，如果假定這些方程對運動物體參考系也成立，就會導致光速不變性觀念產生。但是這一觀念將與力學中的速度相加原理相抵觸。
為什麼這兩種觀念相互矛盾呢？我感到這一難題相當不好解決。我花了整整一年的時間，試圖仿照洛倫茲的設想來解決這個問題，但是徒勞無益。
是我在伯爾尼的朋友麥克爾•比索（ Michele Besso）偶然間幫我擺脫了困境。那是一個晴朗的日子，我帶著這個問題訪問了他，我們討論了這個問題的每一個細節，忽然我領悟到了這個問題的癥結所在。這個問題的答案來自於對時間概念的分析。不可能絕對地確定時間，在時間與信號速度之間有著不可分割的聯繫。利用這一新觀念，我第一次徹底解決了這個難題。
就這樣，在5周內狹義相對論理論就全部建成了。這一新的理論在哲學上完全合理，對此我毫不懷疑。我還發現，這一新理論也完全符合馬赫原理。對於廣義相對論，可以說廣義相對論是馬赫思想的體現，但是對於狹義相對論卻不同，馬赫思想僅只隱含在狹義相對論之中。這就是狹義相對論的創始過程。
關於對廣義相對論的設想是在兩年之後，即1907年開始的。這種想法開始得很突然，當時我對狹義相對論並不那麼滿意，因為它被嚴格地限制在相互具有恆定速度的參考系之中，它不適用於一個作任意運動的參考系，於是我努力把這一限制取消，以使這一理論能在更為一般的情況下討論。
1907年，斯塔克（Johannes stark）要求我寫一篇關於狹義相對論專題的文章，在準備這篇文章時，我開始認識到除了引力定律以外，其它一切自然規律都可以納入到狹義相對論的框架之中。我試圖找到其中的原因，可是這並不那麼容易。
一個最不令人滿意的事是，儘管慣性與能量之間的關係在狹義相對論中已經明確解決了，但是慣性與重量或引力場內能量之間的關係並不清楚。我感到這個問題不可能在狹義相對論的框架中得到解決。
這個難題的突破點突然在某一天找到了。那天，我坐在伯爾尼專利局辦公室里，腦子裡突然閃現了一個念頭：如果一個人正在自由下落，他決不會感到他有重量。我吃了一驚，這個簡單的想象給我的印象太深了，它使我由此找到了新的引力理論。我繼續想下去，如果下落的人正在加速運動，他會有什麼感覺？在這個加速參考系中，他會得出什麼結論？我決定把相對論擴展到加速參考系中。我認為，在完成這一步的同時，我還能把引力問題一併解決。一個下落時人之所以感不到他有重量，那是因為在他的加速系中同時存在一個新的引力場，它將地球的引力場抵消了。這就是說，在加速參考系中，我們需要一個新的引力場。
在當時，我還不可能一下子把問題完全解決，直到找到問題的解為止，我花了整整八年的功夫，在這些年中，我找到了前面提到的問題的部分答案。
馬赫堅持認為加速體系之間彼此等效，這種思想恰與歐幾里德幾何矛盾，因為歐幾里德幾何不再適用於加速參考系。如果脫離開參考系敘述一個物理定律就如同表達我們的思想不用語言一樣，因此，我們必須尋找表達的語言。在闡述上述問題時，我們應該尋找的語言是什麼呢？這個問題直到1912年才得以解決。當時我發現高斯曲面幾何可能是解決這一神秘問題的關鍵，高斯的曲面坐標系對於理解這一問題很有用處。直到那時為止，我還不知道黎曼（他是高斯的學生）已經深入討論過這些幾何學的基本問題了。我偶然間想起，在我學生時代曾聽到過蓋塞爾（Cari Friedrich Geiser）Geiser）講授高斯理論，我感到這個幾何學的基本理論在物理學上有著深刻的意義。當我從布拉格回到蘇黎士時，我的朋友數學家格羅斯曼（M．Grossman）正在那裡等我。以前，當我還在專利局工作時，每逢在數學上遇到困難，他都給我不少幫助，我從他那裡學會了里奇的理論，後來又學會了黎曼的理論。這一次，我與他一起討論能否把黎曼的理論，即線元的不變性用於我所研究的問題。1913年，我們共同完成了一篇關於這一課題的論文，可是當時還沒有得到準確的引力場方程。後來，我又進一步研究了黎曼方程，以找到不能得到預想結果的原因。
經過了兩年的努力，我發現在我的計算中有多處是錯誤的。利用不變性理論，我又回到原始的方程，並想方設法再構造一個準確無誤的方程。兩周之後，這個正確的方程居然出現在我的眼前！
關於我在1915年之後的工作，我只想提及宇宙學方面的問題。這個問題涉及到宇宙與時間的幾何性質，這一問題的基礎來自於廣義相對論理論的邊界條件以及馬赫關於慣性的設想。儘管我對馬赫關於慣性的思想理解得不那麼透徹，他對我思想的影響卻是很大的。
將不變性與引力場方程的邊界條件相結合后，我找到了宇宙問題的解。當把宇宙設想為一個封閉系統時，終於限定了這個邊界。由這個結果可得到慣性具有物質相互作用的特性的結論。如果沒有其它物質作用，慣性將隨之消失。我確信，利用這一結果能很好地從認識論的角度理解廣義相對論。
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