电磁波：这幅图显示了电场和磁场是如何在垂直的方向上震荡的

爱因斯坦意识到，如果一个人能走得足够快，那么他的手表可能会比原地不动的人要走得慢一些。似乎说起来很奇怪，但这是真的。这意味着当你的速度接近光速时，由于从感觉上说时间是变慢了的，而且物体运动的速度取决于在一个既定时间段内走过的距离，但是光还是会以相同的速度前进，就像那个原地不动的人身上发生的一样。

相对论的核心就是意识到要如何解决这个悖论，空间和时间必须统一在一个四维时空之中。因此，时间和空间不再是绝对的，而是取决于移动的速度有多快。此外，光并非分别存在于时间或空间当中，它也不是仅仅存在于时间中的、分布在空间内的波。跟时间和空间一样，光本身也是一个四维的实体。从这个观点出发，爱因斯坦认识到电场和磁场是一个四维光波的三维投影，打个比方说，就很像是你三维的身体因为阳光而投影成一个二维的影子。

只有通过上面这个解释，我们才能正确理解双胞胎兄弟对于球面的应用。在此之前，我们还需要进行一个类比来增进了解。

想象一下往池塘里扔石子，每次只要扔一块石子就能看到从石头的落水点开始泛起的圆形波浪。水的表面是二维的，形成的圆形波浪会持续向外扩散——即便将这件事置于三维环境中，也是可以类比的——波会像一个不断变大的气泡一样向外扩散。

真正晦涩难解的其实是，奥克斯兄弟这种取得独到见解的方式竟然跟一个理论物理学家发现新真理的方式一样。

使用这种物理描述还是为了解释光。在这个例子里面，石子击中水面可以跟光进入你的眼睛来类比。就像双胞胎兄弟准确地发现光会以一种球形的光波的样态从光源（画布上的每一点）散射开来那样。但是，为什么光会以一种球形的波的样态在空间中移动呢？这里就必须要解释一下光的四维时空了。而这也是我对双胞胎兄弟利用凹面和球形来表达的背后的直觉，所感到着迷的地方，这种方式呈现的是他们带有自身知觉的实验性的技巧和光物理学方面的理论知识。

为了理解刚刚说的为什么光是以不断扩大的球形波的样态从光源向外运动的，我们就需要用到爱因斯坦的狭义相对论。正如爱因斯坦所说，光不仅仅是在空间和时间中运动，空间和时间的结构也决定了光要如何运动。跟风推动帆船很类似，光像是在时空的风中航行。爱因斯坦解决有关光的那个悖论的方法，就是应该把空间与时间放在同一个四维时空中来讨论。也就是设想一下我们不再存在于三维空间的某一点上，而是处于四维空间的某个点上。还是举例来说好了，此刻你正在一个有特定时间点和空间点的三维时空中阅读这篇文章，那请注意了，接下来的时间里，你就是在一个完全不同的四维时空中了。

这个想法对于光来说很重要。在下面这幅图里我们会发现，光已经不再是空间中的一个点，而成了时空中的一个圆锥体。