科学研究探索的是万物之本。万物之本是什么？上帝是如何设计这个世界的？这是爱因斯坦的困惑。 首先简单概括了牛顿力学及麦克斯韦电磁理论。从经典理论碰到的困难，引出爱因斯坦建立相对论的思考和历史过程。第一章主要介绍狭义相对论的基本概念。第二章介绍广义相对论少不了的数学工具：黎曼几何。从几何直观和物理应用的意义上来引进黎曼几何，并重点突出内蕴几何思想的重要性。第三章中解释了狭义相对论引发的有趣佯谬及质能关系式。第四章介绍广义相对论的基本思想，第五章则是主要介绍了宇宙学中的大爆炸理论、暗物质、暗能量等假设的来龙去脉、最新研究状况等等。 从《上帝如何设计世界：爱因斯坦的困惑》中也可看到这些伟大发现背后的故事和科学家的思路历程。科学家们是如何发现问题的？他们历经了一些什么样的困难？他们又是如何想到了解决问题的方法的？探讨发现自然规律的历史，领略其背后隐藏着的生动灵感和科学精神。

张天蓉，女，科普作家。美国德州奥斯汀大学理论物理博士，现住美国芝加哥。研究课题包括广义相对论、黑洞辐射、费曼路径积分、毫微微秒激光、激光探测晶体性质、高频及微波通讯EDA集成电路软件等。发表专业论文三十余篇。2008年出版科普小说《新东方夜谭》；2010年11月出版悬疑小说《美国房客》。2012年开始，在科学网发表一系列科普博文，其文风深入浅出，趣味盎然，亦保持科学的严谨性，深得读者喜爱。是第六版《十万个为什么》物理卷参编者之一。2013年出版科普读物：《蝴蝶效应之谜:走近分形与混沌》和《世纪幽灵:走近量子纠缠》。�

前言 当你仰望繁星密布的夜空，环顾神秘莫测的宇宙，你可能会提出种种疑问：星星到底有多少？宇宙究竟有多大？实际上，从远古时代起，人类就开始了对天体运行及宇宙起源的探索和思考，无论是西方旧约中的上帝创世纪，还是中国神话中的盘古开天地，都将天地宇宙描述成是处于永恒的运动和变化之中。即使后来人类掌握了科学这个锐利的武器，也仍然赋予宇宙以动态的图像，而非静止和一成不变的。既然宇宙处于不停的变化之中，那么，它变化的历史如何？它是否有一个起点和终点？它是如何演化成我们现在所观察到的这种形态的？它未来的命运如何？对这一大串问题，也许每种宗教、甚至每个人，都有自己的说法，但我们这儿感兴趣的，是科学家们如何回答这些问题，更为具体地说，物理学家们是如何回答这些问题的？ 科学是人类走向文明过程中创造的奇迹，是古往今来成百上千个科学家心血和智慧的结晶。科学研究探索的是万物之本。万物之本是什么？从古到今，不同学派给出不同答案。毕达哥拉斯认为“万物皆数”。但万物皆由物质构成，万物之本应与研究物质的物理学有关。物理学是“究物之理”的科学，探讨研究从无限小的微观世界到无限大的宏观世界，担当了“上穷碧落下黄泉”的艰巨任务。 在物理学中，有一个伟大的物理学家的名字，印在了每一个现代基础物理理论的篇章中，他就是：爱因斯坦。 其实，何止是物理学。在伟大的科学巨匠中，爱因斯坦在公众中的影响力无人能比，他的头像连小学生都认识，他的名字家喻户晓。如今，这位伟人离开这个世界已经超过了半个世纪，他所作出的几项最杰出的贡献，包括1905年提出光电效应和狭义相对论，以及1915年建立的广义相对论，也都已经是100年之前的...