作者伽莫夫， 1904 年生於俄國， 1928 年在原蘇聯列寧格勒大學獲得物理學博士學位， 1928 ～ 1931 年先後在丹麥哥本哈根大學和英國劍橋大學師從著名物理學家玻爾和盧瑟福進行研究工作， 1931 年回國任列寧格勒大學教授。當時，自命為“堅持唯物主義”的李森科學派正稱霸科學界，不僅與李森科持不同看法的著名遺傳學家瓦維洛夫神秘地失蹤，就連物理學界也受到巨大的衝擊：凡是 支持愛因斯坦的相對論和海森伯的測不準原理的人，都一律被視為異端。在這種惡劣的環境下，伽莫夫覺得在祖國已無發展前途，而且隨時有生命危險，終於在 1933 年借一次物理學國際會議之機離開原蘇聯，並於 1934 年移居美國，直至 1968 年卒於科羅拉多州的博爾德。
伽莫夫是一位興趣很廣的天才。他早年在核物理研究中就己取得出色的成績。其後，他又在宇宙學上同勒梅特一起提出宇宙生成的“大爆炸”理論，在生物學上首先提出“遺傳密碼”概念，這兩者目前都已得到科學界的公認。
應該特別指出的是，伽莫夫非常重視普及科學知識的工作。他移居美國以後，發現美國雖然經濟發達，但許多人對 20 世紀初的科學成就，特別是當時剛出現不久的相對論、量子論和原子結構理論都一無所知。因此，他決定在從事教學和研究工作之餘，動筆向普通讀者介紹這些新生事物。從 1938 年起，他在英國劍橋大學出版社的支持下，發表了一係列有點離奇的科學故事。這些故事的主人公湯普金斯先生——一個隻知數字而不懂科學的銀行職員——通過聆聽科學講座和夢遊物理奇境，初步了解了相對論和量子論的內容。 1940 年，他把第一批故事匯集成他的第一部科普著作《湯普金斯先生身曆奇境》出版； 1944 年又把其後的故事匯集成《湯普金斯先生探索原子世界》一書。這兩本書出版後，深受讀者歡迎，幾乎年年重印。 1965 年，伽莫夫為了補充介紹新的物理學進展，也為了使作品的內容更緊湊、價格更容易為讀者所接受，便把上述兩書合並、補充、改寫，以平裝書的形式出版。由於當時湯普金斯先生在英美等國已成為家喻戶曉的人物，而前兩本書又都以精裝本的形式出版，所以伽莫夫給這本廉價的新版本起了個有趣的書名《平裝本裏的湯普金斯先生》（ Mr. Tompkins in paperback ）或譯為《物理世界奇遇記》）。從 1938 年開始塑造湯普金斯先生這個人物形象，到 1967 年對這本書進行最後一次修訂，伽莫夫不遺餘力，對它傾注了他對科普工作的全部熱情，因此可以說，在伽莫夫的眾多科普作品（如《從一到無窮大》、《太陽的生與死》等等）當中，這本書是最為成功，也是最有代表性的。它不僅吸引了無數普通讀者，並且受到了科學界的普遍重視，被譯成多種文字出版。
1968 年伽莫夫不幸逝世，但這本書卻仍然以極強的生命力繼續發揮其積極的作用，直到 20 世紀 90 年代後期，依舊是年年或隔年重印一次。但是，在流逝的 30 年裏，整個世界和物理學畢竟都有了巨大的變化，使本書的部分內容顯得陳舊。例如，在伽莫夫撰寫本書時，他所堅持的宇宙“大爆炸”理論與其對立麵“定態宇宙理論”還處於相持不下的階段，而目前所有的實驗證據都說明“大爆炸”理論已是得勝的一方。又如，當時伽莫夫同許多物理學家一樣，認為質子和中子是不可再分的基本粒子，但是，誇克和膠子的發現已經推翻了這種看法。因此，劍橋大學出版社終於認識到，隻有對本書的內容進行全麵的更新增訂，才能使它繼續“活下去”；並且約請英國著名科普作家斯坦納德從事這項工作（關於工作的詳情，斯坦納德在其前言中己作了介紹，這裏不再贅述）。於是， 1999 年便出現了目前這個最新版本，書名改為《湯普金斯先生的新大陸》（ The New World of Mr. Tompkins ）。 ( 或譯為《物理世界奇遇記·最新版》）可以說，這個最新版概括了整個 20 世紀物理學和宇宙學的全部研究成果。
愛因斯坦理論的整個要點:
1. 存在著一個最大的速度值 —— 光速
這個速度是任何運動物體都無法超越的，並且，正是這個事實產生了一些非常奇怪、非常不尋常的後果。比如說，當運動速度接近於光速時，量尺就會縮短，而時鍾就會變慢。不過，那位教授說，由於光的速度是 300 ， 000 公裏每秒， 所以在日常生活的各種事件中，就很難觀察到這些相對論性效應。
不但速度會影響時間，加速度也是這樣。如果火車的速度接近光速，每次在火車進站和出站時都要減速和加速，那就會使乘客覺得時間在倒退。不坐火車的人是不會感覺到這種變化的。
相對論速度合成公式 
舉個例子吧！我們可以設想有一列跑得非常快的火車，就說它的速度等於光速的 3 ／ 4 吧，再設想有一個人在車頂上朝火車頭跑去，他的速度也等於光速的 3 ／ 4 。這兩個速度合成的總速度應該等於光速的 1 ． 5 倍，因此，那個在車頂上跑的人應該能夠趕上並超過路邊信號燈所發出的光束。但是，實際情況是：既然光速固定不變是一個實驗事實，所以，在現在所說的這個例子裏，合成速度就必定小於我們上麵所預期的速度值 —— 它不能超過極限值ｃ。因此我們應該得出結論說，即使對於比較小的速度來說，古典的速度相加定理也肯定是不正確的。
從這個公式可以看出，如果原來兩個速度都很小 —— 我說很小，是同光速相比較而言的 —— 那麽，上式分母的第二項同１相比較，就可以略去不計，這時，你所得到的就是古典的速度相加定理。但是，如果 v1 和 v2 都不算小，那麽，你所得到的結果就總是比這兩個速度的算術和小一些。例如，在上麵所說的那個人在火車頂上奔跑的場合下， v1=(3/4)c ， v2=(3/4)c ，這時，用上麵公式得出的合成速度， v 3 = (24/25)c ，這仍然小於光的速度。在一種特殊的場合下，即當原來兩個速度當中有一個等於 c 的時候，不管另一個速度有多大，用公式所得出的合成速度都等於 c 。由此可見。不管把多少個速度相加起來，也永遠得不到比光速更大的速度。
2. 空間間隔可以變換成時間間隔，時間間隔也可以變換成空間間隔
在古典物理學中，時間被看做某種完全不依賴於空間和運動的東西，它是 “ 均勻地流動的，不依賴於任何外界事物 ” （牛頓語）；與此相反，在新的物理學中，空間和時間卻是緊密地聯係在一起的，它們隻不過是發生一切可以觀察到的事件的均勻 “ 時空連續統 ” 的兩個不同截麵。把這種四維的連續統分裂為三維的空間和一維的時間純粹是一種任意的作法，這與進行觀察時所用的參考係有關。
在我們日常經驗的範圍內，從空間間隔變換成時間間隔所產生的結果實際上是觀察不到的，這就似乎證明了時間是某種絕對獨立的，不變的東西這種古典觀點。但是，在研究速度極高的運動，例如在研究放射性物質所發射出的電子的運動或電子在原子內部的運動時，由於這時在某一時間內走過的距離同用合理時間單位所表示的時間屬於同一個數量級，我們就必定會碰到上麵所討論的那兩種效應，這時，相對論就變得非常重要了。即使在速度比較小的區域內，例如在研究對古典時空概念進行批判會導致一個結論，即空間間隔實際上可以變換成時間間隔，時間間隔也可以變換成空間間隔，這就是說，在從不同的運動係統測量同一個距離或時間時，會得到不相同的數量值。
3. 時間可以延長
瑞士日內瓦郊外的歐洲核子研究中心（ CERN ）高能物理實驗室已經發現，不穩定的μ子（一種基本粒子，在正常情況下會在百萬分之一秒內發生放射性衰變）在一種形狀像個大空心輪胎的圓環形機器中高速回旋運動時，它的壽命會延長 30 倍。而這個倍數正好是根據前麵的時間延長公式所得出的值。可見，在這樣大的速度下，古典力學已經完全不再適用了，這時，我們就進入了純相對論的領域。
4. 物體的速度接近於光速的時候，進一步加速所碰到的阻力 —— 換句話說即物體的質量 —— 必定會無限製地增大 。
