少年時(shí)代
20世紀(jì)最偉大的物理學(xué)家阿爾伯特·愛(ài)因斯坦(Albert.Einstein)1879年3月14日出生在德國(guó)西南的烏耳姆城,一年后隨全家遷居慕尼黑。愛(ài)因斯坦的父母都是猶太人,父親赫爾曼·愛(ài)因斯坦和叔叔雅各布·愛(ài)因斯坦合開(kāi)了一個(gè)為電站和照明系統(tǒng)生產(chǎn)電機(jī)、弧光燈和電工儀表的電器工廠。母親玻琳是受過(guò)中等教育的家庭婦女,非常喜歡音樂(lè),在愛(ài)因斯坦六歲時(shí)就教他拉小提琴。
愛(ài)因斯坦小時(shí)候并不活潑,三歲多還不會(huì)講話,父母很擔(dān)心他是啞巴,曾帶他去給醫(yī)生檢查。還好小愛(ài)因斯坦不是啞巴,可是直到九歲時(shí)講話還不很通暢,所講的每一句話都必須經(jīng)過(guò)吃力但認(rèn)真的思考。
在四、五歲時(shí),愛(ài)因斯坦有一次臥病在床,父親送給他一個(gè)羅盤(pán)。當(dāng)他發(fā)現(xiàn)指南針總是指著固定的方向時(shí),感到非常驚奇,覺(jué)得一定有什么東西深深地隱藏在這現(xiàn)象后面。他一連幾天很高興的玩這羅盤(pán),還糾纏著父親和雅各布叔叔問(wèn)了一連串問(wèn)題。盡管他連“磁”這個(gè)詞都說(shuō)不好,但他卻頑固地想要知道指南針為什么能指南。這種深刻和持久的印象,愛(ài)因斯坦直到六十七歲時(shí)還能鮮明的回憶出來(lái)。
愛(ài)因斯坦在念小學(xué)和中學(xué)時(shí),功課屬平常。由于他舉止緩慢,不愛(ài)同人交往,老師和同學(xué)都不喜歡他。教他希臘文和拉丁文的老師對(duì)他更是厭惡,曾經(jīng)公開(kāi)罵他:“愛(ài)因斯坦,你長(zhǎng)大后肯定不會(huì)成器。”而且因?yàn)榕滤谡n堂上會(huì)影響其他學(xué)生,竟想把他趕出校門(mén)。
愛(ài)因斯坦的叔叔雅各布在電器工廠里專門(mén)負(fù)責(zé)技術(shù)方面的事務(wù),愛(ài)因斯坦的父親則負(fù)責(zé)商業(yè)的往來(lái)。雅各布是一個(gè)工程師,自己就非常喜愛(ài)數(shù)學(xué),當(dāng)小愛(ài)因斯坦來(lái)找他問(wèn)問(wèn)題時(shí),他總是用很淺顯通俗的語(yǔ)言把數(shù)學(xué)知識(shí)介紹給他。在叔父的影響下,愛(ài)因斯坦較早的受到了科學(xué)和哲學(xué)的啟蒙。
父親的生意做得并不好,但卻是一個(gè)樂(lè)觀和心地善良的人,家里每星期都有一個(gè)晚上要邀請(qǐng)來(lái)慕尼黑念書(shū)的窮學(xué)生吃飯,這樣等于是救濟(jì)他們。其中有一對(duì)來(lái)自立陶宛的猶太兄弟麥克斯和伯納德,他們都是學(xué)醫(yī)科的,喜歡閱讀書(shū)籍、興趣廣泛。他們被邀請(qǐng)來(lái)愛(ài)因斯坦家里吃飯,并和羞答答、長(zhǎng)著黑頭發(fā)和棕色眼睛的小愛(ài)因斯坦交成了好朋友。
麥克斯可以說(shuō)是愛(ài)因斯坦的“啟蒙老師”,他借了一些通俗的自然科學(xué)普及讀物給他看。麥克斯在愛(ài)因斯坦十二歲時(shí),給了他一本施皮爾克的平面幾何教科書(shū)。愛(ài)因斯坦晚年回憶這本神圣的小書(shū)時(shí)說(shuō):“這本書(shū)里有許多斷言,比如,三角形的三個(gè)高交于一點(diǎn),它們本身雖然并不是顯而易見(jiàn)的,但是可以很可靠地加以證明,以致任何懷疑似乎都不可能。這種明晰性和可靠性給我留下了一種難以形容的印象。”
愛(ài)因斯坦還幸運(yùn)地從一部卓越的通俗讀物中知道了自然科學(xué)領(lǐng)域里的主要成果和方法,科普讀物不但增進(jìn)了愛(ài)因斯坦的知識(shí),而且撥動(dòng)了年輕人好奇的心弦,引起他對(duì)問(wèn)題的深思。
愛(ài)因斯坦十六歲時(shí)報(bào)考瑞士蘇黎世的聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)工程系,可是入學(xué)考試卻告失敗。他接受了聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)以及該校著名的物理學(xué)家韋伯教授的建議,在瑞士阿勞市的州立中學(xué)念完中學(xué)課程,以取得中學(xué)學(xué)歷。
1896年10月,愛(ài)因斯坦跨進(jìn)了蘇黎世工業(yè)大學(xué)的校門(mén),在師范系學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和物理學(xué)。他對(duì)學(xué)校的注入式教育十分反感,認(rèn)為它使人沒(méi)有時(shí)間、也沒(méi)有興趣去思考其他問(wèn)題。幸運(yùn)的是,窒息真正科學(xué)動(dòng)力的強(qiáng)制教育,在蘇黎世的聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)要比其他大學(xué)少得多。愛(ài)因斯坦充分的利用學(xué)校中的自由空氣,把精力集中在自己所熱愛(ài)的學(xué)科上。在學(xué)校中,他廣泛的閱讀了赫爾姆霍茲、赫茲等物理學(xué)大師的著作,他最著迷的是麥克斯韋的電磁理論。他有自學(xué)本領(lǐng)、分析問(wèn)題的習(xí)慣和獨(dú)立思考的能力。
早期工作
1900年,愛(ài)因斯坦從蘇黎世工業(yè)大學(xué)畢業(yè)。由于他對(duì)某些功課不熱心,以及對(duì)老師態(tài)度冷漠,被拒絕留校。他找不到工作,靠做家庭教師和代課教師過(guò)活。在失業(yè)一年半以后,關(guān)心并了解他才能的同學(xué)馬塞爾·格羅斯曼向他伸出了援助的手。格羅斯曼設(shè)法說(shuō)服自己的父親把愛(ài)因斯坦介紹到瑞士專利局去作一個(gè)技術(shù)員。
愛(ài)因斯坦終身感謝格羅斯曼對(duì)他的幫助。在悼念格羅斯曼的信中,他談到這件事時(shí)說(shuō),當(dāng)他大學(xué)畢業(yè)時(shí),“突然被一切人拋棄,一籌莫展的面對(duì)人生。他幫助了我,通過(guò)他和他的父親,我后來(lái)才到了哈勒(時(shí)任瑞士專利局局長(zhǎng))那里,進(jìn)了專利局。這有點(diǎn)象救命之恩,沒(méi)有他我大概不致于餓死,但精神會(huì)頹唐起來(lái)。”
1902年2月21日,愛(ài)因斯坦取得了瑞士國(guó)籍,并遷居伯爾尼,等待專利局的招聘。1902年6月23日,愛(ài)因斯坦正式受聘于專利局,任三級(jí)技術(shù)員,工作職責(zé)是審核申請(qǐng)專利權(quán)的各種技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造。1903年,他與大學(xué)同學(xué)米列娃.瑪麗克結(jié)婚。
1900~1904年,愛(ài)因斯坦每年都寫(xiě)出一篇論文,發(fā)表于德國(guó)《物理學(xué)雜志》。頭兩篇是關(guān)于液體表面和電解的熱力學(xué),企圖給化學(xué)以力學(xué)的基礎(chǔ),以后發(fā)現(xiàn)此路不通,轉(zhuǎn)而研究熱力學(xué)的力學(xué)基礎(chǔ)。1901年提出統(tǒng)計(jì)力學(xué)的一些基本理論,1902~1904年間的三篇論文都屬于這一領(lǐng)域。
1904年的論文認(rèn)真探討了統(tǒng)計(jì)力學(xué)所預(yù)測(cè)的漲落現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)能量漲落取決于玻爾茲曼常數(shù)。它不僅把這一結(jié)果用于力學(xué)體系和熱現(xiàn)象,而且大膽地用于輻射現(xiàn)象,得出輻射能漲落的公式,從而導(dǎo)出維恩位移定律。漲落現(xiàn)象的研究,使他于1905年在輻射理論和分子運(yùn)動(dòng)論兩方面同時(shí)做出重大突破。
1905年的奇跡
1905年,愛(ài)因斯坦在科學(xué)史上創(chuàng)造了一個(gè)史無(wú)前例奇跡。這一年他寫(xiě)了六篇論文,在三月到九月這半年中,利用在專利局每天八小時(shí)工作以外的業(yè)余時(shí)間,在三個(gè)領(lǐng)域做出了四個(gè)有劃時(shí)代意義的貢獻(xiàn),他發(fā)表了關(guān)于光量子說(shuō)、分子大小測(cè)定法、布朗運(yùn)動(dòng)理論和狹義相對(duì)論這四篇重要論文。
1905年3月,愛(ài)因斯坦將自己認(rèn)為正確無(wú)誤的論文送給了德國(guó)《物理年報(bào)》編輯部。他靦腆的對(duì)編輯說(shuō):“如果您能在你們的年報(bào)中找到篇幅為我刊出這篇論文,我將感到很愉快。”這篇“被不好意思”送出的論文名叫《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)推測(cè)性觀點(diǎn)》。
這篇論文把普朗克1900年提出的量子概念推廣到光在空間中的傳播情況,提出光量子假說(shuō)。認(rèn)為:對(duì)于時(shí)間平均值,光表現(xiàn)為波動(dòng);而對(duì)于瞬時(shí)值,光則表現(xiàn)為粒子性。這是歷史上第一次揭示了微觀客體的波動(dòng)性和粒子性的統(tǒng)一,即波粒二象性。
在這文章的結(jié)尾,他用光量子概念輕而易舉的解釋了經(jīng)典物理學(xué)無(wú)法解釋的光電效應(yīng),推導(dǎo)出光電子的最大能量同入射光的頻率之間的關(guān)系。這一關(guān)系10年后才由密立根給予實(shí)驗(yàn)證實(shí)。1921年,愛(ài)因斯坦因?yàn)?#8220;光電效應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn)”這一成就而獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
這才僅僅是開(kāi)始,阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在光、熱、電物理學(xué)的三個(gè)領(lǐng)域中齊頭并進(jìn),一發(fā)不可收拾。1905年4月,愛(ài)因斯坦完成了《分子大小的新測(cè)定法》,5月完成了《熱的分子運(yùn)動(dòng)論所要求的靜液體中懸浮粒子的運(yùn)動(dòng)》。這是兩篇關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的研究的論文。愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)的目的是要通過(guò)觀測(cè)由分子運(yùn)動(dòng)的漲落現(xiàn)象所產(chǎn)生的懸浮粒子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng),來(lái)測(cè)定分子的實(shí)際大小,以解決半個(gè)多世紀(jì)來(lái)科學(xué)界和哲學(xué)界爭(zhēng)論不休的原子是否存在的問(wèn)題。
三年后,法國(guó)物理學(xué)家佩蘭以精密的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了愛(ài)因斯坦的理論預(yù)測(cè)。從而無(wú)可非議的證明了原子和分子的客觀存在,這使最堅(jiān)決反對(duì)原子論的德國(guó)化學(xué)家、唯能論的創(chuàng)始人奧斯特瓦爾德于1908年主動(dòng)宣布:“原子假說(shuō)已經(jīng)成為一種基礎(chǔ)鞏固的科學(xué)理論”。
1905年6月,愛(ài)因斯坦完成了開(kāi)創(chuàng)物理學(xué)新紀(jì)元的長(zhǎng)論文《論運(yùn)體的電動(dòng)力學(xué)》,完整的提出了狹義相對(duì)論。這是愛(ài)因斯坦10年醞釀和探索的結(jié)果,它在很大程度上解決了19世紀(jì)末出現(xiàn)的古典物理學(xué)的危機(jī),改變了牛頓力學(xué)的時(shí)空觀念,揭露了物質(zhì)和能量的相當(dāng)性,創(chuàng)立了一個(gè)全新的物理學(xué)世界,是近代物理學(xué)領(lǐng)域最偉大的革命。
狹義相對(duì)論不但可以解釋經(jīng)典物理學(xué)所能解釋的全部現(xiàn)象,還可以解釋一些經(jīng)典物理學(xué)所不能解釋的物理現(xiàn)象,并且預(yù)言了不少新的效應(yīng)。狹義相對(duì)論最重要的結(jié)論是質(zhì)量守恒原理失去了獨(dú)立性,他和能量守恒定律融合在一起,質(zhì)量和能量是可以相互轉(zhuǎn)化的。其他還有比較常講到的鐘慢尺縮、光速不變、光子的靜止質(zhì)量是零等等。而古典力學(xué)就成為了相對(duì)論力學(xué)在低速運(yùn)動(dòng)時(shí)的一種極限情況。這樣,力學(xué)和電磁學(xué)也就在運(yùn)動(dòng)學(xué)的基礎(chǔ)上統(tǒng)一起來(lái)。
1905年9月,愛(ài)因斯坦寫(xiě)了一篇短文《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎?》,作為相對(duì)論的一個(gè)推論。質(zhì)能相當(dāng)性是原子核物理學(xué)和粒子物理學(xué)的理論基礎(chǔ),也為20世紀(jì)40年代實(shí)現(xiàn)的核能的釋放和利用開(kāi)辟了道路。
在這短短的半年時(shí)間,愛(ài)因斯坦在科學(xué)上的突破性成就,可以說(shuō)是“石破天驚,前無(wú)古人”。即使他就此放棄物理學(xué)研究,即使他只完成了上述三方面成就的任何一方面,愛(ài)因斯坦都會(huì)在物理學(xué)發(fā)展史上留下極其重要的一筆。愛(ài)因斯坦撥散了籠罩在“物理學(xué)晴空上的烏云”,迎來(lái)了物理學(xué)更加光輝燦爛的新紀(jì)元。
廣義相對(duì)論的探索
狹義相對(duì)論建立后,愛(ài)因斯坦并不感到滿足,力圖把相對(duì)性原理的適用范圍推廣到非慣性系。他從伽利略發(fā)現(xiàn)的引力場(chǎng)中一切物體都具有同一加速度這一古老實(shí)驗(yàn)事實(shí)找到了突破口,于1907年提出了等效原理。在這一年,他的大學(xué)老師、著名幾何學(xué)家閔可夫斯基提出了狹義相對(duì)論的四維空間表示形式,為相對(duì)論進(jìn)一步發(fā)展提供了有用的數(shù)學(xué)工具,可惜愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到它的價(jià)值。
等效原理的發(fā)現(xiàn),愛(ài)因斯坦認(rèn)為是他一生最愉快的思索,但以后的工作卻十分艱苦,并且走了很大的彎路。1911年,他分析了剛性轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(pán),意識(shí)到引力場(chǎng)中歐氏幾何并不嚴(yán)格有效。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)洛倫茨變化不是普適的,等效原理只對(duì)無(wú)限小區(qū)域有效……。這時(shí)的愛(ài)因斯坦已經(jīng)有了廣義相對(duì)論的思想,但他還缺乏建立它所必需的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。
1912年,愛(ài)因斯坦回到蘇黎世母校工作。在他的同班同學(xué)、母校任數(shù)學(xué)教授的格羅斯曼幫助下,他在黎曼幾何和張量分析中找到了建立廣義相對(duì)論的數(shù)學(xué)工具。經(jīng)過(guò)一年的奮力合作,他們于1913年發(fā)表了重要論文《廣義相對(duì)論綱要和引力理論》,提出了引力的度規(guī)場(chǎng)理論。這是首次把引力和度規(guī)結(jié)合起來(lái),使黎曼幾何獲得實(shí)在的物理意義。
不過(guò)他們當(dāng)時(shí)得到的引力場(chǎng)方程只對(duì)線性變換是協(xié)變的,還不具有廣義相對(duì)論原理所要求的任意坐標(biāo)變換下的協(xié)變性。這是由于愛(ài)因斯坦當(dāng)時(shí)不熟悉張量運(yùn)算,錯(cuò)誤的認(rèn)為,只要堅(jiān)持守恒定律,就必須限制坐標(biāo)系的選擇,為了維護(hù)因果性,不得不放棄普遍協(xié)變的要求。
科學(xué)成就的第二個(gè)高峰
在1915年到1917年的3年中,是愛(ài)因斯坦科學(xué)成就的第二個(gè)高峰,類(lèi)似于1905年,他也在三個(gè)不同領(lǐng)域中分別取得了歷史性的成就。除了1915年最后建成了被公認(rèn)為人類(lèi)思想史中最偉大的成就之一的廣義相對(duì)論以外,1916年在輻射量子方面提出引力波理論,1917年又開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代宇宙學(xué)。
1915年7月以后,愛(ài)因斯坦在走了兩年多彎路后,又回到普遍協(xié)變的要求。1915年10月到11月,他集中精力探索新的引力場(chǎng)方程,于11月4日、11日、18日和25日一連向普魯士科學(xué)院提交了四篇論文。
在第一篇論文中他得到了滿足守恒定律的普遍協(xié)變的引力場(chǎng)方程,但加了一個(gè)不必要的限制。第三篇論文中,根據(jù)新的引力場(chǎng)方程,推算出光線經(jīng)過(guò)太陽(yáng)表面所發(fā)生的偏轉(zhuǎn)是1.7弧秒,同時(shí)還推算出水星近日點(diǎn)每100年的進(jìn)動(dòng)是43秒,完滿解決了60多年來(lái)天文學(xué)的一大難題。
1915年11月25日的論文《引力的場(chǎng)方程》中,他放棄了對(duì)變換群的不必要限制,建立了真正普遍協(xié)變的引力場(chǎng)方程,宣告廣義相對(duì)論作為一種邏輯結(jié)構(gòu)終于完成了。1916春天,愛(ài)因斯坦寫(xiě)了一篇總結(jié)性的論文《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》;同年底,又寫(xiě)了一本普及性的小冊(cè)子《狹義與廣義相對(duì)論淺說(shuō)》。
1916年6月,愛(ài)因斯坦在研究引力場(chǎng)方程的近似積分時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)力學(xué)體系變化時(shí)必然發(fā)射出以光速傳播的引力波,從而提出引力波理論。1979年,在愛(ài)因斯坦逝世24年后,間接證明了引力波存在。
1917年,愛(ài)因斯坦用廣義相對(duì)論的結(jié)果來(lái)研究宇宙的時(shí)空結(jié)構(gòu),發(fā)表了開(kāi)創(chuàng)性的論文《根據(jù)廣義相對(duì)論對(duì)宇宙所做的考察》。論文分析了“宇宙在空間上是無(wú)限的”這一傳統(tǒng)觀念,指出它同牛頓引力理論和廣義相對(duì)論都是不協(xié)調(diào)的。他認(rèn)為,可能的出路是把宇宙看作是一個(gè)具有有限空間體積的自身閉合的連續(xù)區(qū),以科學(xué)論據(jù)推論宇宙在空間上是有限無(wú)邊的,這在人類(lèi)歷史上是一個(gè)大膽的創(chuàng)舉,使宇宙學(xué)擺脫了純粹猜想的思辨,進(jìn)入現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域。
漫長(zhǎng)艱難的探索
廣義相對(duì)論建成后,愛(ài)因斯坦依然感到不滿足,要把廣義相對(duì)論再加以推廣,使它不僅包括引力場(chǎng),也包括電磁場(chǎng)。他認(rèn)為這是相對(duì)論發(fā)展的第三個(gè)階段,即統(tǒng)一場(chǎng)論。
1925年以后,愛(ài)因斯坦全力以赴去探索統(tǒng)一場(chǎng)論。開(kāi)頭幾年他非常樂(lè)觀,以為勝利在望;后來(lái)發(fā)現(xiàn)困難重重,他認(rèn)為現(xiàn)有的數(shù)學(xué)工具不夠用;1928年以后轉(zhuǎn)入純數(shù)學(xué)的探索。他嘗試著用各種方法,但都沒(méi)有取得具有真正物理意義的結(jié)果。
1925年~1955年這30年中,除了關(guān)于量子力學(xué)的完備性問(wèn)題、引力波以及廣義相對(duì)論的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題以外,愛(ài)因斯坦幾乎把他全部的科學(xué)創(chuàng)造精力都用于統(tǒng)一場(chǎng)論的探索。
1937年,在兩個(gè)助手合作下,他從廣義相對(duì)論的引力場(chǎng)方程推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)方程,進(jìn)一步揭示了空間——時(shí)間、物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)之間的統(tǒng)一性,這是廣義相對(duì)論的重大發(fā)展,也是愛(ài)因斯坦在科學(xué)創(chuàng)造活動(dòng)中所取得的最后一個(gè)重大成果。
在同一場(chǎng)理論方面,他始終沒(méi)有成功,他從不氣餒,每次都滿懷信心底從頭開(kāi)始。由于他遠(yuǎn)離了當(dāng)時(shí)物理學(xué)研究的主流,獨(dú)自去進(jìn)攻當(dāng)時(shí)沒(méi)有條件解決的難題,因此,同20年代的處境相反,他晚年在物理學(xué)界非常孤立。可是他依然無(wú)所畏懼,毫不動(dòng)搖地走他自己所認(rèn)定的道路,直到臨終前一天,他還在病床上準(zhǔn)備繼續(xù)他的統(tǒng)一場(chǎng)理論的數(shù)學(xué)計(jì)算。
最偉大的科學(xué)家的風(fēng)格
愛(ài)因斯坦因?yàn)樵诳茖W(xué)上的成就,獲得了許多獎(jiǎng)狀以及名譽(yù)博士的授予證書(shū)。如果一般人就會(huì)把這些東西高高掛起??墒菒?ài)因斯坦把以上的東西,包括諾貝爾獎(jiǎng)獎(jiǎng)狀一起亂七八糟地放在一個(gè)箱子里,看也不看一眼。英費(fèi)爾德說(shuō)他有時(shí)覺(jué)得愛(ài)因斯坦可能連諾貝爾獎(jiǎng)是什么意義都不知道。據(jù)說(shuō)他在得獎(jiǎng)的那一天,臉上和平日一樣平靜,沒(méi)有顯出特別高興或興奮。
少年時(shí)代的愛(ài)因斯坦在瑞士生活時(shí),過(guò)的是窮學(xué)生的生活,他對(duì)物質(zhì)生活要求不高,有一碟意大利面條加上一點(diǎn)醬他就感到很滿意。成名后,成為教授以及后來(lái)為了躲避納粹的迫害移民美國(guó),他是有條件過(guò)很好的物質(zhì)享受的,但是他仍保留像窮學(xué)生那樣簡(jiǎn)樸無(wú)華的生活。
當(dāng)愛(ài)因斯坦來(lái)到普林斯頓的高等科學(xué)研究所工作時(shí),當(dāng)局給了他相當(dāng)?shù)母咝僵ぉつ晷揭蝗f(wàn)六千美元,他卻說(shuō):“這么多錢(qián),是否可以給我少一點(diǎn)?給我三千美元就夠了。”
愛(ài)因斯坦對(duì)自己的衣著也是不注意的,長(zhǎng)年披著一件黑色皮上衣,不穿襪子,不結(jié)領(lǐng)帶,褲子有時(shí)既沒(méi)有綁皮帶也沒(méi)有吊帶,他和人在黑板前討論問(wèn)題時(shí),一面寫(xiě)黑板,一面要把那像要滑下的褲子用手拉住,這種情形是有些滑稽,而他的頭發(fā)卻留得長(zhǎng)長(zhǎng)的,不加修飾。這對(duì)當(dāng)年“貴族學(xué)府”普林斯頓大學(xué)的學(xué)生來(lái)說(shuō)是驚異的事,難怪他們要希望上帝叫他把頭發(fā)剪掉。
愛(ài)因斯坦是很節(jié)儉的人,他在計(jì)算的紙上是兩面都寫(xiě),而且他把許多寄給他的信的信封裁開(kāi),當(dāng)作計(jì)算的草稿紙,不讓它們?cè)谶M(jìn)了紙簍之前失掉可以再利用的價(jià)值。愛(ài)因斯坦在外出時(shí)經(jīng)常坐二、三等車(chē),平時(shí)只吃一些簡(jiǎn)單的食物。
1909年7月,愛(ài)因斯坦應(yīng)邀到日內(nèi)瓦,參加隆重的日內(nèi)瓦大學(xué)三百五十周年校慶和紀(jì)念建校人加爾文的慶?;顒?dòng),并接受日內(nèi)瓦大學(xué)頒發(fā)給他的榮譽(yù)博士學(xué)位。在慶?;顒?dòng)的游行中,學(xué)校里的顯要人物和政府中的大人物,都身穿燕尾服、頭戴高禮帽,或者身穿中世紀(jì)式的銹金長(zhǎng)袍,頭戴平頂絲帽,而愛(ài)因斯坦卻穿著一套平時(shí)上街穿的衣服,戴著一頂草帽。對(duì)這次慶祝活動(dòng)所舉辦的盛大宴會(huì),愛(ài)因斯坦很不以為然,他對(duì)坐在旁邊的人說(shuō),“如果加爾文還活著,他會(huì)堆起一大堆柴禾,因?yàn)楦氵@樣的鋪張浪費(fèi)的盛宴而把我們?nèi)紵馈?#8221;
愛(ài)因斯坦自己曾說(shuō)過(guò):“安逸和幸福,對(duì)我來(lái)說(shuō)從來(lái)不是目的。我稱這些倫理基礎(chǔ)為豬倌的理想……”。他甚至拒絕自己被安排在上流社會(huì)中,而居于與眾不同的地位,對(duì)社會(huì)上對(duì)他的特殊照顧感到憤怒。
愛(ài)因斯坦是很珍惜時(shí)間的人,他不喜歡參加社交活動(dòng)與宴會(huì),他曾諷刺地說(shuō):“這是把時(shí)間喂給動(dòng)物園。”他集中精神專心的鉆研,他不希望寶貴的時(shí)間消耗在無(wú)意義的社交談話上。他也不想聽(tīng)那些奉承和贊揚(yáng)的話。他認(rèn)為:“一個(gè)以偉大的創(chuàng)造性觀念造福于全世界的人,不需要后人來(lái)贊揚(yáng)。他的成就本身就已經(jīng)給了他一個(gè)更高的報(bào)答。”1929年3月,為了躲避五十壽辰的慶?;顒?dòng),他在生日前幾天,就秘密跑到柏林近郊的一個(gè)花匠的農(nóng)舍里隱居起來(lái)。
作為物理學(xué)革命中的偉大科學(xué)巨匠,愛(ài)因斯坦從來(lái)沒(méi)有自認(rèn)為是一個(gè)超人。他認(rèn)識(shí)到,自己所走的道路是前人走過(guò)的道路的延伸,科學(xué)的新時(shí)代是在前人工作基礎(chǔ)上的合理發(fā)展,因此他總是抱著感激和敬仰的心情贊賞前人的貢獻(xiàn)。
在談到相對(duì)論的創(chuàng)立時(shí),他說(shuō):“相對(duì)論實(shí)在可以說(shuō)是對(duì)麥克思韋和洛倫茲的偉大構(gòu)思畫(huà)了最后一筆,因?yàn)樗D把場(chǎng)物理學(xué)擴(kuò)充到包括引力在內(nèi)的一切現(xiàn)象。”愛(ài)因斯坦曾幾次在信中對(duì)贊揚(yáng)他的成就的朋友寫(xiě)道:“我完全知道我沒(méi)有什么特殊的才能:興趣、專一、頑強(qiáng)工作,以及自我批評(píng)使我達(dá)到我想要達(dá)到的理想境界。”
全人類(lèi)命運(yùn)的關(guān)注者
愛(ài)因斯坦熱愛(ài)科學(xué),也熱愛(ài)人類(lèi)。他沒(méi)有因?yàn)槁耦^于科學(xué)研究而把自己置于社會(huì)之外,一直關(guān)心著人類(lèi)的文明和進(jìn)步,并為之頑強(qiáng)、勇敢地戰(zhàn)斗。他說(shuō)過(guò):“人只有獻(xiàn)身于社會(huì),才能找出那實(shí)際上是短暫而又有風(fēng)險(xiǎn)的生命的意義”,他自己正是這樣去做的。
1914年4月,愛(ài)因斯坦接受德國(guó)科學(xué)界的邀請(qǐng),遷居到柏林,8月即爆發(fā)了第一次世界大戰(zhàn)。他雖身居戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)源地,生活在戰(zhàn)爭(zhēng)鼓吹者的包圍之中,卻堅(jiān)決地表明了自己的反戰(zhàn)態(tài)度。9月,愛(ài)因斯坦參與發(fā)起反戰(zhàn)團(tuán)體“新祖國(guó)同盟”,在這個(gè)組織被宣布為非法、成員大批遭受逮捕和迫害而轉(zhuǎn)入地下的情況下,愛(ài)因斯坦仍堅(jiān)決參加這個(gè)組織的秘密活動(dòng)。
10月,德國(guó)的科學(xué)界和文化界在軍國(guó)主義分子的操縱和煽動(dòng)下,發(fā)表了所謂“文明世界的宣言”,為德國(guó)發(fā)動(dòng)的侵略戰(zhàn)爭(zhēng)辯護(hù),鼓吹德國(guó)高于一切,全世界都應(yīng)該接受“真正德國(guó)精神”。在“宣言”上簽名的有九十三人,都是當(dāng)時(shí)德國(guó)有聲望的科學(xué)家、藝術(shù)家和牧師等。就連能斯脫、倫琴、奧斯特瓦爾德、普朗克等都在上面簽了字。當(dāng)征求愛(ài)因斯坦簽名時(shí),他斷然拒絕了,而同時(shí)他卻毅然在反戰(zhàn)的《告歐洲人書(shū)》上簽上自己的名字。這一舉動(dòng)震驚了全世界。
1917年,列寧領(lǐng)導(dǎo)的蘇聯(lián)社會(huì)主義革命勝利后,愛(ài)因斯坦熱情地支持這個(gè)偉大的革命,贊揚(yáng)這是一次對(duì)全世界將有決定性意義的、偉大的社會(huì)實(shí)驗(yàn),表示:“我尊敬列寧,因?yàn)樗且晃挥型耆晕覡奚?、全心全意為?shí)現(xiàn)社會(huì)正義而獻(xiàn)身的人。我并不認(rèn)為他的方法是切合實(shí)際的,但有一點(diǎn)可以肯定:象他這種類(lèi)型的人,是人類(lèi)良心的維護(hù)者和再造者。”
1918年11月,德國(guó)工人和士兵在俄國(guó)十月革命勝利的影響和鼓舞下,發(fā)動(dòng)起義,推翻了德皇威廉二世下臺(tái)第三天,愛(ài)因斯坦即給他的母親連續(xù)寫(xiě)了兩張明信片,歡呼“偉大的事變發(fā)生了……親身經(jīng)歷了這個(gè)事變是多么榮幸!”
在二十年代到三十年代初期,愛(ài)因斯坦基本上是一個(gè)絕對(duì)的和平主義者。但是,侵略和掠奪戰(zhàn)爭(zhēng)不斷發(fā)生的現(xiàn)實(shí),打破了他那美好的夢(mèng)想。特別是1933年希特勒上臺(tái)后,德國(guó)日益法西斯化,使愛(ài)因斯坦意識(shí)到新的野蠻戰(zhàn)爭(zhēng)不可避免,促使他改變了自己的觀點(diǎn)。他明確表示:“當(dāng)法律和人類(lèi)尊嚴(yán)必需保衛(wèi)時(shí),我們一定要戰(zhàn)斗。自從法西斯的危險(xiǎn)到來(lái)后,現(xiàn)在我不再相信絕對(duì)的被動(dòng)的和平主義是有效的了。只要法西斯主義統(tǒng)治歐洲,那就不會(huì)有和平。”
由于愛(ài)因斯坦的進(jìn)步活動(dòng),又因?yàn)樗仟q太人,因而被德國(guó)納粹分子列為重要的迫害對(duì)象,幸而他1932年底離開(kāi)德國(guó)到美國(guó)講學(xué),才未遭毒手。他在柏林的住屋被查抄和搗毀,他的財(cái)產(chǎn)被沒(méi)收,他的著作被焚毀,納粹還懸賞二萬(wàn)馬克要?dú)⒑λ?。面?duì)納粹分子暗殺的危險(xiǎn),愛(ài)因斯坦沒(méi)有絲毫的畏懼,而是更堅(jiān)定地戰(zhàn)斗。當(dāng)他的摯友勞厄?qū)懶艅袼麑?duì)政治問(wèn)題采取明哲保身的態(tài)度時(shí),他不顧個(gè)人安危,大聲疾呼,指出法西斯就意味著戰(zhàn)爭(zhēng),和平必須用武裝來(lái)保衛(wèi),呼吁美國(guó)人民起來(lái)同法西斯作斗爭(zhēng)。
在為人類(lèi)的進(jìn)步事業(yè)而戰(zhàn)斗的歷程中,愛(ài)因斯坦一直關(guān)心著被壓迫、被奴役的國(guó)家和民族。他反對(duì)法西斯滅絕猶太人的暴行,為爭(zhēng)取猶太人的生存權(quán)利而大聲疾呼。但他也反對(duì)狹隘的猶太民族主義,希望看到猶太人“同阿拉伯人在和平共處的基礎(chǔ)上達(dá)成公平合理的協(xié)議,而不希望創(chuàng)立一個(gè)猶太國(guó)”。他反對(duì)美國(guó)的種族歧視政策,支持黑人的解放運(yùn)動(dòng),并呼吁“美國(guó)黑人在這個(gè)方向上所作的堅(jiān)定的努力,應(yīng)當(dāng)?shù)玫酱蠹业馁潛P(yáng)和支援”。
在五十年代美國(guó)麥卡錫份子興風(fēng)作浪的時(shí)期,麥卡錫參議員說(shuō)他是“美國(guó)的第一敵人”,而一些狂熱人士還造謠說(shuō)他是共產(chǎn)份子,并且說(shuō)他的前助手英費(fèi)爾德從他那里知道原子彈的材料,準(zhǔn)備供給蘇聯(lián)這些情報(bào)。事實(shí)上他除了擔(dān)心納粹能制造新式武器,在1939年8月2日向羅斯??偨y(tǒng)建議這方面該進(jìn)行研究寫(xiě)的一封信外,他以后完全不知道美國(guó)政府秘密從事原子彈的制造,一些從事這一工作的愛(ài)因斯坦的朋友也對(duì)他保密,不讓他知道有這回事。但當(dāng)他知道德國(guó)沒(méi)有制成原子彈,而美國(guó)已造出原子彈后,他的心情感到沉重和不安。他說(shuō),如果他知道德國(guó)不會(huì)制造原子彈,他就不會(huì)為“打開(kāi)這個(gè)潘多拉魔匣做任何事情。”
當(dāng)愛(ài)因斯坦后來(lái)從無(wú)線電廣播知道美國(guó)對(duì)廣島、長(zhǎng)崎投下原子彈,殺傷許多平民時(shí)他感到非常痛心。他后來(lái)寫(xiě)了一封告美國(guó)公民書(shū),說(shuō):“我們將此種巨大力量解放的科學(xué)家們,對(duì)于一切事物都要優(yōu)先負(fù)起責(zé)任,必須限制原子能絕對(duì)不能使用來(lái)殺害全人類(lèi),而是用來(lái)增進(jìn)人類(lèi)的幸福方面。”1955年,愛(ài)因斯坦與羅素聯(lián)名發(fā)表了反對(duì)核戰(zhàn)爭(zhēng)和呼吁世界和平的《羅素—愛(ài)因斯坦宣言》。
在1949年愛(ài)因斯坦寫(xiě)了一篇《為什么要社會(huì)主義?》的論文。在這里,他提出了現(xiàn)在看來(lái)還是正確的看法!“計(jì)劃經(jīng)濟(jì)還不就是社會(huì)主義。計(jì)劃經(jīng)濟(jì)本身可能伴隨著對(duì)個(gè)人的完全奴役。社會(huì)主義的建成,需要解決這樣一些極端困難的社會(huì)——政治問(wèn)題,鑒于政治權(quán)力和經(jīng)濟(jì)權(quán)力的高度集中,怎樣才有可能防止行政人員變成權(quán)力無(wú)限和傲慢自負(fù)呢?怎樣能夠使個(gè)人的權(quán)利得到保障,同時(shí)對(duì)于行政權(quán)力能夠確保有一種民主的平衡力量呢?”
巨星隕落
1955年4月18日,人類(lèi)歷史上最偉大的科學(xué)家,阿爾伯特.愛(ài)因斯坦因主動(dòng)脈瘤破裂逝世于美國(guó)普林斯頓。巨星隕落,舉世同悲。
在愛(ài)因斯坦去世的前幾天還錄音對(duì)以色列廣播,他說(shuō):“我們這時(shí)代最大的問(wèn)題是人類(lèi)分成兩個(gè)互相對(duì)敵的陣營(yíng):共產(chǎn)世界和所謂的自由世界。由于“自由”及“共產(chǎn)”這兩個(gè)詞的意義對(duì)我很難理解,我寧愿用“東方”和“西方”的權(quán)力沖突來(lái)說(shuō),然而,這地球是圓的,這樣“東方”和“西方”的真正精確意義也不能清楚。”
愛(ài)因斯坦生前不要虛榮,死后更不要哀榮。他留下遺囑,要求不發(fā)訃告,不舉行葬禮。他把自己的腦供給醫(yī)學(xué)研究,身體火葬焚化,骨灰秘密的撒在不讓人知道的河里,不要有墳?zāi)挂膊幌肓⒈?。在把他的遺體送到火葬場(chǎng)火化的時(shí)候,隨行的只有他最親近的12個(gè)人,而其他人對(duì)于火化的時(shí)間和地點(diǎn)都不知道。
愛(ài)因斯坦在去世之前, 把他在普林斯頓默謝雨街112號(hào)的房子留給跟他工作了幾十年的秘書(shū)杜卡斯小姐,并且強(qiáng)調(diào):“不許把這房子變成博物館。”他不希望把默謝雨街變成一個(gè)朝圣地。他一生不崇拜偶像,也不希望以后的人把他當(dāng)作偶像來(lái)崇拜。
愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“我自己不過(guò)是自然的一個(gè)極微小的部分”,他把一切獻(xiàn)給了人類(lèi)從自然界獲得自由的征程,最后連自己的骨灰也回到了大自然的懷抱。但是正如英費(fèi)爾德第一次與他接觸時(shí)所感受到的那樣:“真正的偉大和真正的高尚總是并肩而行的”,愛(ài)因斯坦的偉大業(yè)績(jī)和精神永遠(yuǎn)留給了人類(lèi)。
逸事
愛(ài)因斯坦逃學(xué)記
1895年春天,愛(ài)因斯坦已16歲了。根據(jù)德國(guó)當(dāng)時(shí)的法律,男孩只有在17歲以前離開(kāi)德國(guó)才可以不必回來(lái)服兵役。由于對(duì)軍國(guó)主義深?lèi)和唇^,加之獨(dú)自一人呆在軍營(yíng)般的路易波爾德中學(xué)已忍無(wú)可忍,愛(ài)因斯坦沒(méi)有同父母商量就私自決定離開(kāi)德國(guó),去意大利與父母團(tuán)聚。
但是,半途退學(xué),將來(lái)拿不到文憑怎么辦呢?一向忠厚、單純的愛(ài)因斯坦,情急之中竟想出一個(gè)自以為不錯(cuò)的點(diǎn)子。他請(qǐng)數(shù)學(xué)老師給他開(kāi)了張證明,說(shuō)他數(shù)學(xué)成績(jī)優(yōu)異,早達(dá)到大學(xué)水平。又從一個(gè)熟悉的醫(yī)生那里弄來(lái)一張病假證明,說(shuō)他神經(jīng)衰弱,需要回家靜養(yǎng)。愛(ài)因斯坦以為有這兩個(gè)證明,就可逃出這厭惡的地方。
誰(shuí)知,他還沒(méi)提出申請(qǐng),訓(xùn)導(dǎo)主任卻把他叫了去,以他敗壞班風(fēng),不守校紀(jì)的理由勒令退學(xué)。
愛(ài)因斯坦臉紅了,不管什么原因,只要能離開(kāi)這所中學(xué),他都心甘情愿,也顧不得什么了。他只是為自己想出一個(gè)并未實(shí)施的狡猾的點(diǎn)子突然感到內(nèi)疚,后來(lái)每提及此事,愛(ài)因斯坦都內(nèi)疚不已。大概這種事情與他坦率、真誠(chéng)的個(gè)性相去太遠(yuǎn)。
韋伯先生的慧眼
愛(ài)因斯坦十六歲時(shí)報(bào)考瑞士蘇黎世的聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)工程系,可是入學(xué)考試卻告以失敗??催^(guò)他的數(shù)學(xué)和物理考卷的該校物理學(xué)家韋伯先生卻慧眼識(shí)英才,稱贊他:“你是個(gè)很聰明的孩子,愛(ài)因斯坦,一個(gè)非常聰明的孩子,但是你有一個(gè)很大的缺點(diǎn):就是你不想表現(xiàn)自己。”
韋伯先生是講對(duì)了,愛(ài)因斯坦在數(shù)學(xué)方面可以說(shuō)是有“天才”,他在12歲到16歲時(shí)就已經(jīng)自學(xué)學(xué)會(huì)了解析幾何和微積分。而對(duì)于不想表現(xiàn)自己這個(gè)“缺點(diǎn)”,他也是“死不悔改”。他晚年寫(xiě)給朋友的信中說(shuō):“我年青時(shí)對(duì)生活的需要和期望是能在一個(gè)角落安靜地做我的研究,公眾人士不會(huì)對(duì)我完全注意,可是現(xiàn)在卻不能了。”
著名的電影演員查理.卓別林在他的影片《城市之光》于好萊塢首映之日,邀請(qǐng)愛(ài)因斯坦夫婦去看。愛(ài)因斯坦和卓別林走出汽車(chē)時(shí),許多人發(fā)現(xiàn)愛(ài)因斯坦來(lái)看戲,大家圍攏歡呼,注意力都集中在他身上而不是卓別林。愛(ài)因斯坦不喜歡這樣的場(chǎng)面,問(wèn)卓別林:“這是什么意思?”卓別林馬上安慰他:“這沒(méi)有什么。”
“相對(duì)論”就是這樣被發(fā)現(xiàn)的
愛(ài)因斯坦太太曾對(duì)查理·卓別林講述愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)相對(duì)論時(shí)工作的情形。后來(lái)卓別林把這事記在他的自傳里。這故事倒是可以看出愛(ài)因斯坦在這歷史性發(fā)現(xiàn)的時(shí)刻是怎么樣子工作的:
“博士像往常那樣穿著睡袍下樓吃早餐,可是那一天卻什么也沒(méi)動(dòng)。我想一定有什么問(wèn)題發(fā)生,我問(wèn)他什么事使他魂不守舍?
他回答:“親愛(ài)的!我得到一個(gè)巧妙的想法。”
喝完咖啡后,他就走到鋼琴前開(kāi)始彈奏起來(lái)。幾次停下來(lái)在紙上記錄一些東西,然后重復(fù)地說(shuō):“我得到一個(gè)巧妙的想法,非常美妙的想法。”
他說(shuō):“這是很困難的,我仍需要進(jìn)行工作。”
他繼續(xù)玩鋼琴,并且寫(xiě)下一些東西,這樣半小時(shí)之久,然后走上樓去他的研究室,并且告訴我不要打擾他,他就一直留在房子里兩星期。每天我上樓把食物送給他,傍晚時(shí)他就散一會(huì)兒步當(dāng)作運(yùn)動(dòng),然后回來(lái)繼續(xù)他的工作。
最后他走下樓來(lái),臉色顯得蒼白。“這里就是我的發(fā)現(xiàn)!”他把兩張紙放在桌上,這就是他的“相對(duì)論”。”
成功的秘訣
有一次,一個(gè)美國(guó)記者問(wèn)愛(ài)因斯坦關(guān)于他成功的秘決。他回答:“早在1901年,我還是二十二歲的青年時(shí),我已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了成功的公式。我可以把這公式的秘密告訴你,那就是A=X+Y+Z! A就是成功,X就是努力工作,Y是懂得休息,Z是少說(shuō)廢話!這公式對(duì)我有用,我想對(duì)許多人也是一樣有用。”
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