愛因斯坦工作模式的特征，就是從最基本的原理出發，推導出所有的邏輯結果，並推至極限。他發現，從這些看起來正常合理、無傷大雅的假設出發，通過嚴謹的推導，可以得出一些新奇甚至某種意義上“難以置信”的結果。從這些結果他又陸續推演出另外一些結論，它們不但看起來難以相信，而且十分“矛盾”“古怪”“不能被健全的邏輯和心理所容忍”。
現今已有成千上萬的文章試圖向大眾解釋愛因斯坦的理論。本書的目的，並不是深入討論其理論的所有細節，而是描述愛因斯坦的人格及他與周圍環境的關係。盡管如此，對他的科學工作多少了解一些還是有必要的，因為這樣我們才能了解他解決科學問題的方式，並方便將他與其他科學家做比較。尤其地，我們還應當試著去理解，在物理學界之外，他的理論如何激發了哲學家們的興趣，從而間接地激起了對科學問題本來沒什麽興趣的大眾參與到那個時代裏的最廣泛的知識生活中去。
從兩個基本假設出發，愛因斯坦得出這樣的結論：不但光的力學理論是錯的，而且牛頓力學對於一般物體的描述也不總是對的。如果回溯到愛因斯坦16歲時對光的性質的思索，用這種方式，我們將容易理解這個結論。
當愛因斯坦還隻是一個學生的時候，他就曾經構想過如果一個物體能夠以三十萬公裏每秒的光速運動，會有何等了不起的事情發生。讓我們假設除了基本參考係F以外，還有一個用來做光學實驗的實驗室參考係L。實驗室L相對於基本參考係F以恒定的速度v運動。假設F中有一個靜止的光源，光線以光速c在F中沿著實驗室L運動的方向傳播。如果實驗室的速度與光速相等，那麽根據牛頓力學，光線相對於實驗室是靜止的。由於光沒有相對於實驗室的運動，因此在實驗室L裏沒有光線，從而通常的光學反射和散射實驗都無法進行（圖1）。當然可以想象在這樣一個快速運動的體係L裏，可能不再有任何通常意義下的光學現象。但是這又與愛因斯坦提出的光學相對性原理相悖。根據相對性原理，無論實驗室的速度v是多少，光學實驗的結果都應該是一致的。