阿尔伯特·爱因斯坦（1879-1955）不仅是⼀位物理学家，还是⼀位真正的创新者，⼀位亲⼿拆掉物理学⼤厦的⼈，他对科学的独特态度是由深深的好奇⼼和想象⼒所决定的。他敢于质疑宇宙的基本规律，从⽽改变了我们对现实的理解。
爱因斯坦的思想实验（德⽂为 Gedankenexperimente）是他⽤来探索最复杂、最抽象概念的⽅法，也是他发展相对论的⽅法中关键的部分。他不是第⼀个也不是最后⼀个在研究中进⾏思想实验的⼈，但是，⾄少在他所处的时代，⽆⼈能够⽐拟他在利⽤思维来研究实际实验⽆法触及的领域的能⼒。以下是爱因斯坦⼀些标志性的思想实验，它们体现了他最具开创性的⼀些发现。
追逐光束：爱因斯坦在他的传记中写道，他在16岁时就已经发现了⼀个悖论，如果他以速度c（真空中的光速）追逐⼀束光，他应该观察到这束光是⼀个静⽌的电磁场，尽管它在空间上是振荡的。然⽽，⽆论是根据经验还是根据麦克斯韦⽅程组，似乎都没有这样的现象。从⼀开始，他就凭直觉清楚地看到，从这样⼀个观察者的⻆度来判断，⼀切都必须按照与相对地球静⽌的观察者相同的规律来进⾏。
那么第⼀个观察者怎么知道或者说怎么确定⾃⼰处于快速匀速运动的状态呢？在这个悖论中，我们看到了狭义相对论的萌芽。电梯实验：这个著名的思想实验启发爱因斯坦在1915年提出了他最漂亮的广义相对论，这是⼀个描述物质和能量如何弯曲时空，时空弯曲⼜如何影响宇宙中物质运动的理论。他指出，假设你发现⾃⼰待在⼀个悬浮在太空中的没有窗户的电梯⾥。
如果电梯是静⽌的，你会感受到和站在地⾯上⼀样的重⼒，但是，如果有⼈在⽤绳⼦向上拉这个电梯，让它加速上升，你在电梯⾥就会感到好像在被向下推。那么问题来了：上述感受是由重⼒引起的，还是由电梯的加速度引起的？显然⼆者产⽣相同的结果，这个疑问让爱因斯坦得出结论：重⼒和加速度确实是等效的。
EPR佯谬：爱因斯坦是旧量子力学的奠基⼈之⼀，但是他并不认可这个理论衍⽣出的⼀些基本原理。他认为量子力学理论是不完备的，⼀定存在⼀些潜在的物理实在是不能被量子力学的概率诠释解释的。他不喜欢不确定性原理，即⼀对物理量，⽐如坐标和动量、时间和能量不能被同时精确测量。⼀个物理量的测量结果越精确，另⼀个的测量误差就越⼤。爱因斯坦反对不确定性原理，因为他认为不确定性原理意味着物理世界中缺乏决定论。
双⽣⼦佯谬：爱因斯坦最有趣的⼀个思想实验就是“双⽣⼦佯谬”，内容是两个双胞胎，⼀个待在地球上，另⼀个以接近光速的速度在太空旅⾏。根据相对论，时间是相对于观察者的参考系⽽⾔的，这就意味着太空中的旅⾏者和他在地球上的兄弟经历的时间是不⼀样的。结果就是，当旅⾏的那个双胞胎回来的时候，他的年龄⽐留在地球上那位要⼩。这个思想实验⽤⼀种很直观的⽅式帮助我们去理解时间膨胀效应。