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    中國(guó)作家協(xié)會(huì)主管

    愛因斯坦誕辰140周年 對(duì)發(fā)現(xiàn)宇宙奧秘的他,我們其實(shí)知之甚少
    來源:文匯報(bào) | 方在慶  2019年07月17日22:12

    李政道先生曾經(jīng)說過,我們的星球之所以珍貴,是因?yàn)檫@個(gè)星球上出現(xiàn)了愛因斯坦。曾經(jīng)有一個(gè)愛因斯坦的傳記作家寫了一本書,書名就是《愛因斯坦曾經(jīng)在這個(gè)地方生活過》。

    愛因斯坦在做出最重要的發(fā)現(xiàn)之前并沒有在學(xué)術(shù)界任職,26歲時(shí)還處于學(xué)術(shù)邊緣,但他的成就卻改變了整個(gè)世界。關(guān)于時(shí)間和空間、物質(zhì)和能量,許多傳統(tǒng)的看法都因愛因斯坦的觀點(diǎn)而改變了。愛因斯坦的創(chuàng)造性從哪來,他為什么與眾不同?關(guān)于這方面的研究有很多,而這幾點(diǎn)可能是比較容易被忽視的。

    首先是他的人際關(guān)系。愛因斯坦說自己是一個(gè)“獨(dú)行者”,德語(yǔ)原意為“一匹馬拉的車”。的確,作為一名研究者,他基本上是孤軍奮戰(zhàn)。沒有一個(gè)人從他那里獲得博士學(xué)位,他也沒有形成一個(gè)所謂的學(xué)派。他不喜歡上課,不是一個(gè)嚴(yán)格意義上的好老師,僅有的幾次授課經(jīng)歷都很難說成功;至于他在日本、美國(guó)、西班牙以及阿根廷等地演講受到空前歡迎一事,與他是否會(huì)講課關(guān)系不大,更多是慕名而來。他曾經(jīng)多次抱怨沒有幾個(gè)聽眾能真正聽懂他的演講。

    在評(píng)價(jià)一個(gè)人的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)時(shí),愛因斯坦不會(huì)受到私人友誼的影響,學(xué)術(shù)上的獨(dú)創(chuàng)性是他采用的唯一標(biāo)準(zhǔn),盡管他的判斷也會(huì)受學(xué)術(shù)偏好的影響。愛因斯坦與索末菲和玻恩在學(xué)術(shù)上交往甚多,后兩者還分別將他們與愛因斯坦之間的通信結(jié)集出版。這些感情真摯的通信是他們友誼的見證。正是在索末菲的提議下,愛因斯坦才成為巴伐利亞科學(xué)院通信院士;索末菲還在1922年提名愛因斯坦為諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)候選人。但愛因斯坦從未提名索末菲和玻恩獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。讓人深思的是,盡管愛因斯坦并不喜歡海森伯以及他背后的哲學(xué),但承認(rèn)他工作的有效性,并在1932年提名海森伯和薛定諤共獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

    但與此同時(shí),他也并不完全是孤軍奮戰(zhàn)。天才也需要朋友,需要催化劑。愛因斯坦在大學(xué)畢業(yè)以后失業(yè)了兩年,沒有找到工作,靠給人打零工、代課來維持生計(jì)。在此過程中他甚至還想過賣保險(xiǎn),因?yàn)樯罘浅^讚?jù),而且家里生意也破產(chǎn)了。這個(gè)時(shí)候,他的同學(xué)——后來成為數(shù)學(xué)家的格羅斯曼——的父親幫他找到了在瑞士聯(lián)邦專利局的工作。他到了伯爾尼,可是因?yàn)檫€沒有正式到任所以不能領(lǐng)工資,于是他在報(bào)紙上登了一個(gè)廣告:“我是一個(gè)師范生(他讀的學(xué)校現(xiàn)在很有名,但是當(dāng)時(shí)就是一所為中學(xué)培養(yǎng)科學(xué)教師的學(xué)校),我有很好的基礎(chǔ),有誰(shuí)需要補(bǔ)習(xí)物理可以來找我,而且第一堂課免費(fèi)”。結(jié)果就有兩個(gè)人報(bào)名了,聽了幾堂課之后感覺不錯(cuò),而且因?yàn)橄嗾勆鯕g,愛因斯坦決定不收他們的學(xué)費(fèi)。后來因?yàn)榉N種原因,這個(gè)補(bǔ)習(xí)班沒有辦下去,但是他們成為了朋友,整天在一起討論。

    前文提到格羅斯曼,格羅斯曼對(duì)愛因斯坦起到的幫助不僅僅是幫他介紹了專利局的工作。愛因斯坦大學(xué)不愛聽課——其實(shí)也不是他不愛聽,而是因?yàn)樗约和ㄟ^自學(xué)已經(jīng)超出了老師可以教給他的范圍。到了考試的時(shí)候,愛因斯坦就借格羅斯曼的筆記來復(fù)習(xí)并順利通過了考試。愛因斯坦的狹義相對(duì)論在剛剛提出的時(shí)候有一個(gè)致命的缺陷,那就是狹義相對(duì)論是解釋勻速直線運(yùn)動(dòng)的體系,沒有涉及加速度的體系,也沒有把引力問題考慮在內(nèi)。1907年,愛因斯坦意識(shí)到了這個(gè)問題。通過一個(gè)名為“電梯實(shí)驗(yàn)”的思想實(shí)驗(yàn),他發(fā)現(xiàn)了引力和加速度等效的關(guān)系,但是要解決這個(gè)問題涉及到非歐幾何。此時(shí)他想到了老同學(xué)格羅斯曼。后來的廣義相對(duì)論中,一篇文章分成了兩部分,物理內(nèi)容是愛因斯坦寫的,數(shù)學(xué)內(nèi)容是格羅斯曼寫的。

    與此同時(shí),在愛因斯坦的成長(zhǎng)過程中,科普著作對(duì)他影響很大。這與當(dāng)時(shí)德國(guó)的大環(huán)境密不可分,1871年之后,德國(guó)的有識(shí)之士很快意識(shí)到他們和英法之間的差距,認(rèn)為經(jīng)濟(jì)和軍事實(shí)力都可以通過努力奮起直追,而要想在文化方面有新的創(chuàng)新,最有效的做法就是科學(xué)普及。在他們的推動(dòng)之下,彼時(shí)德國(guó)國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了一股科學(xué)普及風(fēng)潮,這種風(fēng)潮包括很多方面:知名教授給工人普及科學(xué)知識(shí),往往坐著三等車廂去,不計(jì)報(bào)酬;辦大量的博物館,向大家講解科學(xué)知識(shí)的原理……最著名的就是慕尼黑的德意志博物館,直接把一個(gè)礦山的模型搬過來,讓大家參觀之后知道礦山運(yùn)作過程,為大眾普及知識(shí)。在這股浪潮之下,德國(guó)集中出現(xiàn)了一批科普作家,其中的代表人物當(dāng)屬伯恩斯坦。他自學(xué)各種科學(xué)知識(shí),然后將它們用非常優(yōu)美的語(yǔ)言表達(dá)出來。比如,談到光,他寫道:假如人隨著光速前進(jìn),這樣的情形會(huì)怎樣?這些話對(duì)小朋友產(chǎn)生了很大影響,愛因斯坦讀到這里就開始思考這個(gè)問題,直到大學(xué)畢業(yè)時(shí)還在思考這個(gè)問題,并最終有了那些驚人的成就。

    還有一些書籍對(duì)少年愛因斯坦產(chǎn)生過影響。比如他十幾歲讀歐幾里得的幾何原本,我們現(xiàn)在都知道,三角形的三角之和等于180度,這個(gè)結(jié)果不是通過測(cè)量得出的,而是證明出來的,而且這個(gè)證明是通過基本的假定原理,比如在遠(yuǎn)離一條直線外的支點(diǎn)只能畫一條跟它平行的直線,這些原理沒有辦法再進(jìn)行深入的追究,比如你不能再問“為什么不能畫兩條”,這是我們的基本假定。這件事對(duì)愛因斯坦產(chǎn)生很大的影響,讓他認(rèn)識(shí)到人類的整個(gè)知識(shí)是建立在公理體系下的,而且這個(gè)公理體系下可以證明出來。

    愛因斯坦在十幾歲時(shí)也讀過康德著作,康德雖然跟歐幾里得的情況不一樣,但思路是一致的——就是要給我們的整個(gè)知識(shí)尋找一個(gè)比較穩(wěn)定的基礎(chǔ)。在康德看來,歐洲的思想家并沒有回答這個(gè)問題,無(wú)論是英國(guó)的經(jīng)驗(yàn)論還是法國(guó)的唯理論。經(jīng)驗(yàn)論很重要的漏洞就是遇到一條反例就不成立,比如“所有天鵝都是黑色的”,但是如果某人在某一個(gè)地方發(fā)現(xiàn)一只白天鵝,那么這條定理就不成立了。唯理論也不行,如果1+1=2,這個(gè)放在哪里都正確,但是不能產(chǎn)生新東西,所有新東西要通過實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)得出來。康德想把經(jīng)驗(yàn)論和唯理論綜合起來,尋找一個(gè)把這兩個(gè)都解決的方法,把這個(gè)知識(shí)放在他所謂的先天綜合的基礎(chǔ)上,這套方式對(duì)愛因斯坦產(chǎn)生了影響。盡管愛因斯坦讀康德時(shí)也有懷疑,因?yàn)榭档抡麄€(gè)哲學(xué)基礎(chǔ)是牛頓力學(xué),是絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間,是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上,但是這套思維方式,即給知識(shí)尋找一個(gè)非常堅(jiān)固的根基,把整個(gè)人類知識(shí)大廈建立在非常牢固的基礎(chǔ)上,還是對(duì)愛因斯坦產(chǎn)生了很大影響,他后面跟量子力學(xué)這些人的爭(zhēng)論,某種程度上可以追到這里,他不相信幾率解釋、概率解釋是整個(gè)人類最終的基礎(chǔ)!

    在愛因斯坦的治學(xué)思路里,還有一些是打破常識(shí)的。比如理性。我們看《物理學(xué)的進(jìn)化》一書就會(huì)發(fā)現(xiàn),愛因斯坦非常注重非理性的因素,比如直覺,還有突發(fā)式奇想。他認(rèn)為真正科學(xué)貢獻(xiàn)不是靠積累、歸納得出來的,而是跳躍產(chǎn)生的。事實(shí)上,愛因斯坦的生活中始終有一個(gè)堅(jiān)定的信念——一個(gè)不可能有理性基礎(chǔ)的信念:一定存在等待被發(fā)現(xiàn)的自然規(guī)律。而他畢生追求的,就是去發(fā)現(xiàn)這些規(guī)律。同時(shí),愛因斯坦生活在一個(gè)被技術(shù)所包圍的環(huán)境當(dāng)中,一般人認(rèn)為愛因斯坦是理論物理學(xué)家,理論物理學(xué)家就是用一張紙和一支筆,完全靠大腦或者是數(shù)學(xué)工具,現(xiàn)在甚至筆、紙不需要,一臺(tái)電腦就可以。但是愛因斯坦完全不一樣,技術(shù)在他一生當(dāng)中都起了很重要的作用,他在大學(xué)期間有一半的時(shí)間是在實(shí)驗(yàn)室里度過的。這跟大家以前的看法完全不一樣。

     

    作者:方在慶(中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所研究員,愛因斯坦《我的世界觀》一書編譯者)

    編輯:郭超豪

    責(zé)任編輯:柳青

     

     

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