爱因斯坦72论相对性原理的一种新的检验的可能性
1907年2月，距离爱因斯坦的干慈父、亦师亦友和初恋玛丽的父亲约斯特·温特勒一家1906年11月1日发生的悲剧已经三个月了（温特勒精神错乱的儿子开枪打死了他的母亲罗莎和他的妹夫恩斯特·班迪，随后自杀身亡。），这个月约斯特·温特勒来伯尔尼观光散心了，不过，他没见到爱因斯坦，只给他写了封信，爱因斯坦于2月7日给约斯特·温特勒回了信：
“亲爱的教授：
今天我与米歇尔（注：即米歇尔·贝索，温特勒家女婿，爱因斯坦的挚友和伯尔尼专利局的现同事）通了电话。他离开好几天了，也许去了的里雅斯特（注：贝索母亲厄米娜（era，1852年-1922年）目前所在的地方），因为我收到了他从哥申宁寄来的一张明信片。
非常感谢您热情的来信。您下次来伯尔尼观光时就用明信片通知我，这样我就可以去拜访您了。您的
阿尔伯特·爱因斯坦”
3月3日，《物理学年鉴》收到了爱因斯坦向投的一篇更正声明，这份声明修正了1906年11月9日固体比热容量子化论文《普朗克的辐射理论和比热容理论》中的三个细节。前两个细节涉及德鲁德对红外本征频率的研究：
“在本刊今年1月号上发表的上述论文中，我写了：根据德鲁德的研究，具有这些本征频率的就是有质原子(原子离子)本身。因此，作为固体(绝缘体)中热的载体，首先应当考虑的只能是原子的正离子。”
固体比热容量子化论文上述两句话，此时在爱因斯坦看来有2个问题，一是，带负电的原子离子本征震荡对固体比热容有贡献，而不限于论文中提到的带正电的原子离子；二是，不带电的震荡基元结构对固体比热容也有贡献：
“这个论点在2个方面不再是正确的了。第一，应当假设，存在的不仅有带正电的原子离子，而且还有带负电的原子离子。
第二，而且——这是主要的——通过德鲁德的研究，任何作为热的载体出现的振荡基元结构总是带有电荷这样一个假设也不再是正确的了。”
爱因斯坦从德鲁德那得到的最新论断“任何作为热的载体出现的振荡基元结构总是带有电荷这样一个假设也不再是正确”导致的后果是有不带电荷的、光学方法无法察觉的热载体存在的可能性：
“因此，人们肯定可以从一个吸收区域的存在(在上述限制下)推知有一类基元结构存在，它们对比热容做出一种有特性温度相依性的贡献；但是逆命题是不许可的，因为很可能有不带电荷的热载体存在，也就是说，有用光学方法不能觉察的这样一种热载体存在。后一种情况，对于在化学上不相结合的原子，是特别有希望出现的。（注：即不带电荷的热载体也就是震荡基元机构，对固体比热有贡献，也随着温度的变化按固体比热量子化公式发挥作用，但实验中用光学方法却测不到它们的存在，这有点类似于暗物质了。）”
根据上述论断，在声明中，爱因斯坦更正了论文《普朗克的辐射理论和比热容理论》最后对金刚石红外本征频率量子化固体比热容理论的预测：
“在论文的最后一段中，由金刚石的比热容的特性作出的结论从而同样也是不许可的。它应当是：
因此，按照理论，应当期望，金刚石要么在λ=11μ时显示最大的吸收，要么根本不具有光学上可证实的红外本征频率。（注：论文中这句为：因此，根据这理论可以预料，金刚石在λ=11μ处，将显示最大的吸收。）”
3月17日，爱因斯坦向《物理学年鉴》发了一篇短文，在别人实验的基础上，简要的提到了狭义相对论时钟变慢效应和（狭义）相对性原理的实验验证方案。这篇短文的题目为《论相对性原理的一种新的检验的可能性》，由于有可能被用来检验自己的狭义相对论的正确与否，因此，爱因斯坦对别人那篇去年的实验论文给了较高的评价，认为其是“一篇重要的论文”：
“斯塔克先生（注：johannesstark，约翰内斯·斯塔克，1874年-1957年，汉诺威技术大学的实用物理学和摄影学讲师和物理学助教）在去年发表的一篇重要的论文中，通过对多普勒效应的认证以及定量的追踪，证实了极隧射线中的运动的正离子发射出的线光谱。他还着手进行实验，试图检测并测量一个二阶的效应(和[u/v2]成比例)。
然而，由于该实验装置并不是专门为了这个目的而设计安装的，所以不足以得到可靠的结果。”
上述这段话爱因斯坦其实表达了三个意思：
一是，斯塔克的实验方案可以拿来检验狭义相对论效应，具体来说是时钟变慢效应；
二是，斯塔克实验试图测量的二阶效应理论依据有问题，他以u/v2来作为测量目标，这是错误的。因为根据爱因斯坦的狭义相对论，测量目标应该是洛伦兹因子β，最起码也应该是u2/v2，看到实验人员目标错误，爱因斯坦着急啊，这不耽误自己狭义相对论理论正确性的确认嘛；
三是，即使斯塔克设定了错误的测量目标，但他整个的实验都没给出靠谱的结果，不过，爱因斯坦认为这无伤大雅，实验方案的提出就是进步，虽然目前问题不小，但那是实验装置的问题，不影响实验整体思路的正确性。
接着，爱因斯坦给出了狭义相对论时钟变慢效应对斯塔克极隧射线实验的理论说明：
“在这里我要简要地指出，相对性原理和光速不变原理相结合就有可能预见到以上的效应。正如我在早先的一篇论文中指出的，从这些原理可以推出，一台匀速运动的钟，从一个“静止的”系统判断比从一个以相同速度运动的观察者判断走得更慢一些。如果用v表示对应于处于静止状态的观察者的每单位时间的钟的嘀嗒次数，而v0表示对应于以相同速度运动的观察者的相应的次数，则：
v/v0=√[1-（u/v）2]
或者在一阶近似以下：
（v-v0）/v0=-05·（u/v）2
这样，发射并吸收确定频率的辐射的极隧射线的原子离子可以被理解为一台快速运动的钟，而上面刚写出的关系式可以适用于它。”
当然，上述的论断对实际的实验研究还有缺陷，对应于以相同速度运动的观察者的相应的次数v0现实中无法测量，而解决方案便是狭义相对论原理，对应于以相同速度运动的观察者的相应的次数v0与静止状态测量的相同粒子的相应参数一致：
“然而，人们必须考虑到，(相对于共动的观察者的)频率v0是未知的，所以上面的关系式不能得到直接的证实。
但是，可以假定，由于以下的原因，v0和相同的离子处于静止状态下发射和吸收的频率也相等。从在非常不同的条件下形成同一的线光谱这一事实，我们可以得出结论，频率v0和运动离子与静态气体之间的相互作用无关，它仅仅是离子的特性，由此，人们借助于相对论原理直接得出结论：v0必须等于离子在静止时发射或吸收的辐射的频率。
方程：（v-v0）/v0=-05·（u/v）2
就直接给出了所要寻找的二阶效应。”
（注：爱因斯坦《论动体的电动力学》论文第二部分《关于长度和时间的相对性》给出的相对性原理为：物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是用两个在互相匀速移动着的坐标系中的哪一个并无关系。）
看了上面的这段论述估计大多人看着还是有点迷糊，其实简单说下就明白爱因斯坦上述文字阐述的意思了：
处于静止状态的观察者检测到的运动离子每单位时间的钟的嘀嗒次数v是静系时间t，即观察者和离子有相对运动，此时由于观察者和离子有相对运动，离子由于运动而导致时间膨胀，其时间变慢，频率降低；
而对应于以相同速度运动的观察者的相应的次数v0是动系时间t，即观察者和离子相对静止，就等价于实验者在实验中时测得的静止的离子数据，此时由于观察者和离子没有相对运动，离子由于无运动而无时间膨胀效应，其时间相对变快，频率升高。
上面静系和动系的划分按爱因斯坦的狭义相对论论文《论动体的电动力学》中的思路划分，在论文中，静系时间为t，也就是日常实验中测得的时间，动系时间为t，是论文中与运动物体相对静止的、同速度的观察者测得的时间，两者通过洛伦兹变换相联系，两者的关系为：
t=t·√[1-（u/v）2]=t-{1-√[1-（u/v）2]}·t。
时间和频率是倒数的关系，将这个关系代入，即可得到爱因斯坦短文中给出的频率关系式。
再简单点说，实验者通过实验直接测量出的运动离子的线光谱频率可定为静系频率v，而实验者通过实验直接测量出的静止离子的线光谱频率可定为动系频率v0。通过测得的这两种情况的实验数据就可以验证狭义相对论的时钟变慢效应是否真实，这就是爱因斯坦这篇短文的目的所在。
最后，爱因斯坦以斯塔克实验数据与自己理论预测偏差大10倍以上的惋惜和建议新实验提供更好的实验环境和装置而结束了这篇短文，即使实验数据暂时与自己的理论偏差巨大，爱因斯坦也依然对自己狭义相对论的正确性深信不疑：
“斯塔克先生对此效应所给出的数值比从这一公式推出的大10倍以上。我似乎觉得，只有在获得在完全真空中的(不发光的)极隧射线后，才能期望得到有关这个问题的可靠结果。”
爱因斯坦这篇短文《论相对性原理的一种新的检验的可能性》于1907年3月17日被《物理学年鉴》收到，最终于5月28日发表。而爱因斯坦在这篇短文中指出的关系式在现代粒子物理学实验中不断得到了高精度的验证，实验结果与理论预测符合的相当好，再次感叹狭义相对论的强悍，虽然思想上考虑狭义相对论确实有些天马行空，匪夷所思。