第二，重大的科學突破往往始于凝練出重要的科學問題。提出問題，可能比解決問題更重要。問題提出了，即便你提出問題的人在有生之年沒有能解決，其他的科學家或者我們的子孫后代，總有一天會解決這個問題。所以凝練科學目標，凝練科學問題，在當代顯得更加重要。

　　如果你提不出科學問題，你就沒有明確的工作目標。愛因斯坦提出的相對論，就是一種嶄新的時空觀。相對論的關鍵科學問題，是在于同時的相對性。相對論合理地解釋了時空相互之間的聯(lián)系，時空與物質(zhì)分布相聯(lián)系，物質(zhì)和能量相聯(lián)系，根本改造了牛頓以來經(jīng)典的物理學知識體系，不僅與量子力學一起構(gòu)成了20世紀物理學發(fā)展的基礎，而且把人類對于自然的認識提升到了一個全新的水平，深刻地影響了人們以后的思維方式以及世界觀。

　　相對論的創(chuàng)立，實際上源于作為電磁波假設載體“以太”的一個質(zhì)疑。美國物理學家邁克爾遜，于1887年公布了一個實驗報告，稱為“地球和光以太的相對運動”。報告表明，在牛頓力學領域里普遍成立的相對性原理在麥克斯韋電磁場理論中不成立。荷蘭物理學家洛侖茲和法國物理學家彭加勒等都想在保留以太假說的基礎上解決這一矛盾，洛侖茲通過引入長度收縮、局部時間和新的變換關系，證明了在一級近似下，地球系統(tǒng)與以太服從相同的規(guī)律；而彭加勒提出的相對性原理和洛侖茲提出的變換群則強調(diào)相對性原理普遍的有效性。彭家勒和洛侖茲的工作已經(jīng)不自覺地偏離了經(jīng)典物理學的框架，并且在向相對論的大門前進，甚至有的人說已經(jīng)扣響了相對論的大門，但是他們沒有勇氣再向前突破原來經(jīng)典理論的框架。因此創(chuàng)立相對論的機會和重任還是留給了愛因斯坦。

　　愛因斯坦就是敢于質(zhì)疑前人提出的但后來被實驗證明是有缺陷的、有矛盾的假說或者是理論，他認為，以太學說是多余的，而且更重要的是他提出了同時的相對性這一關鍵的科學問題。愛因斯坦在“論動體的電動力學”論文當中，通過嚴密的分析指出，同一地點發(fā)生的兩個事件同時性是不依賴于觀察者的，而異地發(fā)生的兩個事件的同時性則是依賴于觀察者的，只有指明相對哪一個觀察者不同地點的同時性才有意義。同時這種相對性，我們在日常生活當中幾乎觀察不到，觀察者的運動速度只有當接近光速的時候，才能發(fā)現(xiàn)它，愛因斯坦借助于同時相對性的概念，通過光速恒定和相對性兩條原理，推導出狹義相對論的主要結(jié)論。狹義相對論的進一步發(fā)展就是廣義相對論和統(tǒng)一場論，愛因斯坦以其相對論研究的三部曲向物理學的同行展示了他非凡的科學思維創(chuàng)造力，和挑戰(zhàn)已有理論體系的勇氣。