有了文凭,才能进大学,获得电机工程师的资格。这是父亲为儿子谋划的人生道路。爱因斯坦独自一人在慕尼黑,本来就生性孤僻的他更是意志消沉,心神不定。美丽的慕尼黑给了他清新宁静的自然风情,给了他美妙动听的音乐,也给了他真挚的宗教情感;但在路易波尔德中学的6年生活,却是他一生中最痛苦的回忆。那时的路易波尔德中学已经完全像一座“兵营”了,这座“兵营”能教给爱因斯坦什么知识呢?那种德国军国主义的专横、强制、丑恶的特点,在爱因斯坦中学时代,就已经从教育思想上体现出来并落实到了日常的教学活动中。爱因斯坦不能接受,他也无法忍受,他在学校内外判若两人。在校外,爱因斯坦虽然不爱说话,但他的心灵是恬静自由的。当他的同学在学校学习平面几何时,他却利用课余时间畅游在微积分的大海里。他整日与音乐为伴,以儿时宗教般的狂热做着理想和希望的梦。爱因斯坦的思维,与学校教育格格不入,注定了他只能孤独地走着自己的路。
在校内,除了数学外,他几乎就没有什么好分数。老师们嫌他“生性孤僻、智力迟钝”,责备他“不守纪律,心不在焉,想入非非”;同学们大都视他为陌生人,从不跟他来往。
1895年,爱因斯坦已经16岁了。根据当时德国的法律,男孩只有在17岁以前离开德国才可以不必服兵役。出于对军国主义的深恶痛绝,加之对军营般的路易波尔德学校的生活早已忍无可忍,爱因斯坦没有同父母商量就想离开德国,去意大利与父母团聚。
但是,怎么才能提前离开路易波尔德中学呢?经过冥思苦想,他终于想到办法:先请求学校的医生给他开一张诊断书,证明该生因为神经衰弱,需要离校前往意大利父母处休养。做到这一点并不困难,因为他平时行为古怪,学校的老师和同学都认为他神经上有一些毛病,再说他平时也经常因为神经衰弱而请假,不去上让他头疼的课。然后他再去找自己的数学老师,请他给自己写一封证明信,证明本校学生爱因斯坦已经具备充分的高等数学知识,不需要大学预科文凭也可以进大学学习。做到这一点也不困难,因为他确实已经在老师面前表现出了自己的数学能力,而且还经常在课堂上提出一些问题将老师难倒。只要老师不记恨,是会给他写这封证明信的,而且说不定老师还会因为这个学生总给他惹麻烦而愿意他早些离开呢。
说也凑巧,这时候发生了一件意外的事,使他的愿望提前变成了现实。一天,学校的训导主任把爱因斯坦叫到了办公室,十分严肃地对他说:“爱因斯坦先生,如果你想离开这所学校的话,将会受到欢迎的。”
爱因斯坦反应过来这话究竟是什么意思时,便问:“训导主任先生,您的意思是说,我已经被学校勒令退学了?”
“一点不错,据好几位任课老师反映:由于你的存在,破坏了学生对老师的尊敬!你带坏了班级的风气。”
爱因斯坦明白了,心里长长地松了一口气:“这样也好!想不到事情这么容易就解决了。”
他心里感到高兴,因为这样一来,在父亲面前也好交待了。不然,他私自退学,父亲肯定不会同意,说不定还会强迫他重新回来完成学业。而现在情况就不同了,是学校方面勒令他退学,父亲也没有办法,最多不过是狠狠地责怪他一番罢了。
然而被学校勒令退学,对16岁的爱因斯坦毕竟还是一次很大的伤害,他觉得自己的自尊心受到侮辱,尽管他自己原来就是想离开这里的。他是带着一颗受伤的心离开学校的。
1936年10月,爱因斯坦在美国纽约州立大学举行的“美国高等教育300周年纪念会”上,发表了题为《论教育》的讲话,其中的一段话显然是针对他自己这段经历而讲的。他说:“我以为,最坏的事是,主要靠恐吓、暴力和人为的权威这些办法来进行工作,这种做法摧残学生健康的感情、诚实和自信;它制造出来的是顺从的人。这样的学校,在德国和俄国已经成为司空见惯的事,那是没有什么可奇怪的。”
当南下的火车载着爱因斯坦,穿过阿尔卑斯山谷的时候,一股清新自由的空气迎面扑来。
前面就是他日夜向往的意大利,就是他的父母、他的妹妹、他的新家。
意大利是一个迷人的地方。古罗马的教堂、博物馆、绘画陈列馆、宫殿以及风景如画的农舍……人们愉快、好客,举止无拘无束,到处都可以听见音乐、歌声和生气勃勃的谈吐。这与德国的军国主义气氛是根本不同的!父亲整天不停地唠叨:“把你哲学上的胡思乱想统统扔掉吧!想办法学一点实实在在的东西,将来当个机电工程师吧!”最终他不得不接受了家人的忠告,于1895年秋天坐上了开往苏黎世的列车。通过他母亲的关系,爱因斯坦获准参加瑞士著名的联邦工业大学的入学考试。然而他的成绩实在不够理想,只有数学和物理考得十分出色,引起了学校教授和校长的关注,这给了他一线希望。
校长十分欣赏他非凡的数学能力以及渊博的数学知识,他给爱因斯坦提出了一个善意的忠告:应当先在瑞士的一所中学毕业后,再来投考联邦工业大学。校长还亲自推荐了阿劳小镇上的州立中学,这所学校无论在教学方法还是在师资的组成上都是当时苏黎世最先进的。
爱因斯坦来到了离苏黎世不远的阿劳小镇上,这依山傍水的小镇,美丽如画的景色,却一点也引不起他的兴致。
当踏进州立阿劳中学大门时,他的心情很沉闷。他寄住在温特勒先生的家中。温特勒先生是州立阿劳中学的教师,他不仅知识渊博,而且擅长教育心理学。他带着爱因斯坦在学校里到处参观散心,并让自己的妻子和7个孩子都与爱因斯坦交上了朋友。很快,爱因斯坦就在温特勒先生家里找到了温暖,摆脱了抑郁的心情。
爱因斯坦后来在他的《自述》中,很有感慨地回忆起了他在阿劳中学的这一年的时光:“这个学校的自由精神和那些毫不依赖外界权威的老师们的淳朴热情给我留下了难忘的印象。同我在一个处处使人感到受权威指导的路易波尔德中学的6年学习相比,我深切地感到:自由行动和自我负责的教育,比起那种依赖训练、外界权威和追求名利的教育来,是多么的优越呀!真正的民主决不是虚幻的空想……人不是机器,要是周围环境不允许襟怀坦白、畅所欲言的话,人就不会生气勃勃了。”
从现在保存下来的一篇爱因斯坦当时在阿劳中学写的《我的未来计划》的短文中,可以充分看出爱因斯坦当时的精神状况是何等的昂扬自信:“幸福的人对现状太满足了,所以不太会去想到未来。
另一方面,青年人则爱构想一些大胆的计划。而严肃认真的青年人自然想要做到使自己寻求的目标概念尽可能明确。
“若有幸考取,我就会到苏黎世的瑞士联邦工业大学去读书。我会在那里呆上4年,学习数学和物理。我想像自己成了自然科学中这些部门的教师,我选择了自然科学的理论部分。“下面就是使我做出此项计划的理由。最重要的是:我倾向于做抽象的和数学的思考,而缺乏想像力和实际工作的能力。我的愿望也在我心中激发了这样的决心。这是很自然的事,人们总是喜欢去做自己有能力去做的事情。何况,科学事业还有某些独立性,那正是我喜欢的。”
阿劳中学规模虽然不算太大,但却拥有完备的实验室和实验设施,学生们可以在物理实验室或化学实验室里独立操作。在学校的动物馆里,学生们还可以使用显微镜和手术刀,完全自由地研究自己感兴趣的题目。这种学习和实验的方式,完全符合也适应了爱因斯坦进行科学研究和科学思考的习惯,从而又重新激发了他对数学、物理学的探索与思考。因此,短暂的阿劳中学的学习生活,也成了爱因斯坦进行他的物理学研究的一个新的起点。
正是在这一年中,他又重新拾起了对光线和以太的探爱因斯坦索性思考。关于这一点他写道:“在阿劳这一年中,我想到这样一个问题:倘使一个人以光速跟着光波跑,那么他就处在一个不随时间而改变的波场之中。但看来不会有这种事情,这是同狭义相对论有关的第一个朴素的理想实验。狭义相对论的发现决不是逻辑思维的成就,尽管最终的结果同逻辑形式有关。”
温特勒先生在阿劳中学教德文和历史。他淳朴热情,学识渊博,采集鸟类标本是他的业余爱好。
他常带着学生到山里去远足,采集动植物标本。爱因斯坦与温特勒先生朝夕相处,最后他们成了好朋友。就是在这样的环境下,爱因斯坦对学校的印象开始有所改变。爱因斯坦有生以来第一次喜欢学校了。这里的老师对学生很亲切,学生可以自由地提问、讨论问题。他第一次享受到这种民主和自由,他开始热爱自己的生活,一股青春的朝气和活力迸发出来了。过去路易波尔德中学里那个胆小敏感、沉默寡言的少年,现在变成了一个笑声爽朗、步伐坚定、情绪饱满的年轻人。他浓密的黑色卷发下面,一双棕色的大眼睛里,时常带着嘲笑的神色,而早年的那种腼腆已经不见了。有一位同班同学后来还回想起他那有力而又自信的步伐,脸上那微带嘲讽意味的表情,以及他的“不顾是否会冒犯到别人而敢于表达自己意见的大无畏作风”。
在阿劳中学的生活更坚定了爱因斯坦的一个决心,那就是不再做德国人。在慕尼黑的时候他就曾向父亲提出过,他要放弃德国国籍。一个孩子,居然要放弃自己祖国的国籍,这是多么不可思议的事情。1896年10月29日,他作为一个无国籍的大学生,顺利地考入了瑞士联邦工业大学。从1896年10月到1900年8月,爱因斯坦在联邦工业大学度过了4年大学生活。在大学里,他选修了数学、物理以及哲学、历史、经济和文学方面的一些专门课程,但却很少去听物理和数学的主要讲课。杰出电工学家韦伯所讲授的物理课的内容他早已熟悉,他宁可自己直接去攻读物理学大师麦克斯韦、基尔霍夫、波尔茨曼和赫兹的著作。数学虽是由胡尔维茨、闵可夫斯基这样一些杰出的研究者讲授的,但同样未能引起他的兴趣,原因是他已逐渐改变了对数学的看法。他觉得数学分支太多、太细,每一个分支都能吮吸掉一个人的全部时间和精力。他担心自己永远也不会有眼光去判定哪一个分支是最基础的。那时他会处于布里丹驴子的境地:因为无法决定吃面前的哪一捆干草而饿死。而闵可夫斯基,这位未来的相对论数学工具的创立者,在自己的课堂上并没有看出相对论的未来创造者的才能。在相对论出现的时候,闵可夫斯基才发现,这个相对论的创立者,竟是那位经常无故旷课的学生。然而物理学不同,尽管物理学也分为若干领域,其中每一个领域也都能吞噬掉一个人短暂的一生,可是在这个领域里,他认为自己很快就学会了识别出那种能导致深邃知识的东西,而把许多充塞脑袋,并使它偏离主要目标的东西撇开不管。可在物理学中,特别是在理论物理学中,很容易找到本质的东西。你只要钻进去,再钻进去,自然的奥秘就呈现在你的眼前。这才是让人最为激动的事情。学生时代的爱因斯坦还不清楚,在物理学中,通向更深入的基本知识的道路是同最精密的数学方法联系着的。
爱因斯坦很快发现,在大学里要做一名优秀的学生,必须要集中精力学好所有的课程,必须要遵守秩序、循规蹈矩、有条有理地记好笔记,并且自觉地做好作业。而他感觉到,这些特性正是他最为欠缺的,他不愿意为此多花精力,他要把时间集中用到学习那些适合于自己的求知欲和感兴趣的东西上。于是他抱着某种负疚的心情,满足于做一个中等成绩的学生。他“刷掉了”很多课程,而以极大的热忱在家里向理论物理学的大师们学习。因此他除了数学和物理学之外,其他功课的成绩平平。好在按瑞士的教育制度大学只有两次考试。更为幸运的是,爱因斯坦有位最要好的同学马尔塞罗·格罗斯曼,他正好具备爱因斯坦所欠缺的那些品质,并且慷慨地同这位桀骜不驯的同伴分享他那细微而条理分明的笔记。所以爱因斯坦能够坦然地按照自己的路子走下去,并且从格罗斯曼的笔记里适当地往脑子里填塞一些东西而顺利地通过考试。
对于守旧的教授们而言,爱因斯坦对科学研究的理解被视为离经叛道、胡思乱想。在他们眼里,爱因斯坦是个成绩糟糕又叫人头疼的学生,简直就是一个坏学生,将来能否毕业都会成问题呢!有一次上实验课,教授照例发给每个学生一张纸条,上面把操作步骤写得一清二楚。爱因斯坦却把纸条捏做一团,放进裤子口袋。过了一会,这张纸条就被扔进了废纸篓里,原来他有自己的一套操作步骤。他低头看看玻璃管里跳动的火花,可头脑却进入了遥远的抽象思维世界,突然,“轰”的一声,把他震回到现实世界中来。他觉得自己的右手火辣辣的,低头看到鲜血往外直涌。同学、助教、教授都围了上来。教授问明情况后,就愤愤地走了。教授向系里报告,坚决要求处分这个胆大包天、完全不守规矩的学生。加上前不久,因为爱因斯坦不去上他的课,他已经要求系里警告爱因斯坦了。这一次,未来的物理学大师果真受了处分,一个不听老师话的学生能成才吗?十几天以后,爱因斯坦看到教授迎面走来,他想躲,已经来不及了。教授走到他面前,目光很自然地落到他包着绷带的右手上,叹了口气,心里又同情又遗憾地说:“唉,你为什么非要学物理学呢?你为什么不去学医学、法律或语言呢?”教授认为,一个不循规蹈矩的人是进不了物理学殿堂的,不过爱因斯坦并未意识到教授的话中有话。诚实的爱因斯坦还是老老实实地回答了教授:“我热爱物理学,我认为自己具有研究物理学的才能。”
在大学中,他当然算不上是模范学生,但也绝对不是一个低等学生。他平时生活上有些散漫,常常不去上课,做实验时粗心大意,有时出点小事故,在课堂上有时对老师不够尊敬,可是他博览群书,有自己独立的见解。
工作与生活之余工作与生活之余1900年秋,爱因斯坦通过了毕业考试,拿到了文凭。
爱因斯坦的成绩如下:理论物理5分;物理实验5分;函数论5.5分;天文学5分;毕业论文4.5分;平均4.91分。虽然分数已经相当不错了,而且还有优秀研究者的名声,但爱因斯坦未被留在工大,他的朋友们却留下了。从此,爱因斯坦开始了漫长的求职道路。为了寻求一份固定的工作,他不得不考虑加入瑞士国籍,以取得合法身份。最后,1901年2月,他花掉了自己的全部积蓄,回答了有关祖辈们健康和性格的问题,并向当局保证不酗酒之后,才获得了瑞士国籍。幸运的是,这个公民没有被召征入伍,参加瑞士的联邦军队,因为军队发现,他是平足,并且还有静脉曲张,不适合当兵。
经过3个月的时间,终于在5月份,爱因斯坦得到了一份工作,到温特图尔城的职业技术学校当几个月的教师。为此他特地给苏黎世的一位教授去信说:
“我接到了一个建议:从5月15日到7月15日,去温特图尔技术学校工作——负责教数学,因为常任教员要去服兵役。我今天得到了通知书后简直喜出望外。我不清楚哪位仁慈的人推荐我到那里:因为我原先的教授中没有一个曾认为我是好样的,同时我并没有申请就得到了这个职位。我还有希望以后得到瑞士联邦专利局的固定工作……应当补充一句:我是一只快活的小鸟,决不会沉湎于郁郁不乐之中,如果我没有肠胃失调或其他类似病痛的话……最近我将沿施普留根徒步而行,以便把接受令人高兴的职务和娱乐结合起来。”爱因斯坦有一种容易忍受不快的豁达的天性,微不足道的成功足以使他欢喜雀跃。因为只有摆脱了日常的忧虑和痛苦,才能够更自由地徜徉在物理学的天地里,但这种幸福没有太久。1901年秋天,爱因斯坦又失业了。
不过爱因斯坦很快就找到了下一个短暂的栖身之处,是夏富豪森——莱茵河畔的一座小镇,这里以吸引过许多旅游者的瀑布而闻名。爱因斯坦在联邦工业大学学习时结识的哈比希特的家就住在这里。经过哈比希特的推荐,爱因斯坦进入一所私立的寄宿制中学,找到了一个补习教师的职位。
他的职责是把学生们教好,以便应付毕业考试。
但是他和雇用他的老板雅科巴·纽易莎对教学的观点和目的不一致。这个补习老师所表现出来的判断的独立性和自主性使得纽易莎非常不满,于是他很快就被解雇了。
爱因斯坦在《自述》中说:“马尔塞罗·格罗斯曼作为我的朋友给我最大的帮助是这样一件事:在我毕业后大约一年左右,他通过他的父亲把我介绍给瑞士专利局(当时又叫‘精神财产局’)局长弗里德里希·哈勒。经过一次详尽的口试之后,哈勒先生把我安置在那里了。这样,在我最富于创造性的1902~1909年这几年中,我就不用为生计而操心了。
即使完全不提这一点,明确规定技术专利权的工作,对我来说也是一种真正的幸福。它迫使你进行多方面的思考,对物理的思索也有重大的激励作用。总之,对我这样的人,一种实际工作的职业就是一种绝大的幸福。因为学院生活会把一个年轻人置于这样一种被动的地位:不得不去写大量科学论文,结果是趋于浅薄,这只有那些具有坚强意志的人才能顶得住。我感谢马尔塞罗·格罗斯曼帮我找到这么幸运的职位。”从此,爱因斯坦搬到了伯尔尼一幢破旧的小房子里住了下来。哈勒先生已经通知他,专利局一有空缺,他就可以正式上班。在待职期间,他暂时做物理学方面的家庭教师。
爱因斯坦是在1902年6月16日正式聘用到伯尔尼专利局工作的,任命他为三级专家,实际上就是技术审查员,年薪3500法郎。他终于有了固定的职业,不必再为生活操心了。他可以在工作之余,专心致志地研究心爱的物理学了,他很满意。很快他就赢得了大家的喜爱,一个同事问他:“怎样才能做一个好公务员?”
他微笑着看了这位同事一眼,慢吞吞地说:“这里有一个公式:A=X+Y+Z,在这个公式中,A是成功,X是干活,Y是游戏,Z是沉默。”
这位喜欢幽默、说话诙谐的三级专家,坐在四楼86号办公室里,审查一份份专利申请。他必须像局长严格要求的那样,提出一针见血的意见,并且写出精确的鉴定书。他带着怀疑的眼光审视这些五花八门的新发明。敏锐的直觉,使他很快就从复杂的图纸中抓到了本质的东西。他把错误的、荒唐的、异想天开的往边上一推;把有价值和新颖有趣的新发明、新创造,分别写出鉴定书,并归档。
一天的工作,往往不到半天就做完了。这时,他就可以拿出小纸片来,做自己的物理学研究了。原来,这就是他那个公式中的游戏Y!一行行数字,一个个公式,很快就写满了一张,一张张纸片很快变成了一叠。他眼睛盯在纸上,耳朵听着门外,一有脚步声,就赶紧把纸片放到抽屉里去。因为局长规定,上班时间不准做私事。
八小时之后,他回到家里,又继续他那发现自然规律的工作,至于什么时候结束,那谁也不知道了。上班是有时间限制的,下班以后,他常常沉浸在物理推论中忘了回家。
有了固定职业后,爱因斯坦在克拉姆胡同49号租下一套便宜的住房,他可以考虑成家了。在定居伯尔尼之前,他就已有了和大学期间的女朋友米列娃结婚的打算,但他的双亲极力反对这门婚事。1902年,他还为此事与母亲产生了暂时的不和。他的母亲不仅当时而且后来一直都不喜欢米列娃。1902年,父亲患心脏病,他回到米兰父亲身边,父亲终于在临终之前同意了儿子的婚事。1902年10月10日,赫尔曼·爱因斯坦逝世,葬于米兰。
1903年1月6日,爱因斯坦和米列娃结婚了,婚礼十分简单,证婚人是索洛文和哈比希特。喜庆宴席结束之后,爱因斯坦带着新娘回克拉姆胡同,走到房门口,却发现又忘了带钥匙!新娘只好站在新房门口等新郎去找钥匙,她知道这是爱因斯坦的老毛病了。在苏黎世上大学的时候,他的邻居就经常听见他半夜三更站在大门口,压低了嗓音向着门缝里叫:“房东太太!我是——爱因斯坦!对不起,我又忘了带钥匙了!”一年以后,米列娃生下了一个儿子,起名叫汉斯·阿尔伯特。儿子的出生给爱因斯坦带来了快乐,也带来了沉重的负担。他本来已经拉着专利局和物理学研究这两部沉重的车,现在又套上了家庭这部车。
这个年轻的父亲,左手抱着儿子,右手做着计算。孩子的啼哭和哄孩子的声音交织在一起,奏出了不和谐的交响曲。他有一种奇妙的自我孤立的本领,现在他的世界里只有自己一个人,那里的声音是分子、原子、光量子、空间、时间和以太!这个年轻人有才能,有决心,他要解决物理学中最困难的“以太之谜”。这个难解的谜,困惑了多少物理学家!现在,这个年仅26岁的小公务员冲击这一高峰,他要来解开这个谜了!爱因斯坦在心头思考这个问题已有10年之久。多少次,眼前似乎闪现出亮光,再转个弯,该就是光明境地了。可是,忽然又跌入黑暗之中。又有多少次,他似乎已经走近成功的大门,钥匙也拿在手上了。可一个不眠之夜后,他又会悄悄走到好朋友贝索那里,轻声告诉他,手上的钥匙开不了那扇大门。再说,大门里面又究竟是什么东西呢?夜深了,爱因斯坦躺在床上,他哪里睡得着!那个谜还在折磨他。没有一丝希望,没有一线光明。但是突然,在笼罩着一切的漆黑的天幕背后,似乎有什么东西要破云而出。黑暗裂开了,出现了一线亮光。一下子,那淡青色的、杏黄色的、血红色的、绛紫色的千万道光芒全部冲了出来。太阳升起来了,他心里的太阳升起来了,爱因斯坦立即翻身起床。他看了一眼正在酣睡的米列娃和小汉斯,悄悄地走到外面的屋子,点上煤油灯,开始写……大放异彩的1905年大放异彩的1905年爱因斯坦在伯尔尼专利局工作的那些年,正是他思想活跃的年代。物理学历史的发展正经历着一个令人困惑同时也预示着一场伟大的革命即将到来的时期。当历史的需要呼唤一位伟人出现时,他以矫健的步伐走向了历史舞台。
五个星期之内,他完成了《论动体的电动力学》这篇论文。虽然只有短短的3000字,一个划时代的理论——相对论诞生了。为了这篇3000字的论文,他苦思冥想了将近10年。
1905年6月,他将这篇论文寄给了当时世界物理学界最权威的杂志——莱比锡《物理学年鉴》。
早在1905年的3月和5月,爱因斯坦还曾将他当时新完成的另外两篇论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》和《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》,先后寄给了《物理学年鉴》。这篇相对论论文已经是他爱因斯坦当年寄去的第三篇论文了。
同时,他还将自己4月份完成的一篇关于分子运动理论的论文《分子大小的新测定法》寄给了母校苏黎世联邦工业大学,作为申请博士学位的论文。这篇论文爱因斯坦自己认为分量比那三篇要轻得多,因此未寄往《物理学年鉴》。
他又为《论动体的电动力学》这篇重要论文写了一篇补充性论文《物体的惯性同它所包含的能量有关吗》,这两篇论文同时成为开创相对论的重要论文。论文完成后,爱因斯坦也将它寄给了《物理学年鉴》。
他先后寄到《物理学年鉴》去的三篇论文,竟同时在1905年9月该杂志的第十七卷上发表了出来。后寄去的一篇,也在随后的第十八卷上发表了。
而另外那篇寄到苏黎世联邦工业大学去的论文,则为论文的作者轻松地摘下了博士的桂冠,并且当年就在伯尔尼发行了单行本。后来爱因斯坦又将它寄给了《物理学年鉴》,发表在1906年第十九卷上。
当时像《物理学年鉴》这样著名的权威科学刊物,谁能在它上面发表一篇论文就是一件很了不起的事,而爱因斯坦的这五篇论文,竟全部都是在它上面发表的,而且其中三篇还发表在同一期上。在同一期刊物上发表同一位作者的三篇论文,这在《物理学年鉴》的历史上从未有过,更不用说这三篇论文还同时在20世纪物理学新开辟、新发展起来的三个主要的未知领域里——相对论、量子论和分子运动理论都取得了重大的突破:其中一篇为走入迷宫的分子运动新理论开辟了新的研究方向;另一篇为作者赢得了诺贝尔奖金;而最后一篇则不但是开创了物理学的一个新理论,而且也开创了物理学的一个新世纪。说它们是在三个未知领域里取得了重大的突破也是远远不够的,其中两篇论文,更是构成20世纪辉煌的物理学新大厦的两根最主要的支柱——相对论和量子论的奠基性作品。
德国伟大的物理学家、1954年诺贝尔物理学奖获得者波恩,在庆祝爱因斯坦70岁寿辰的文章中建议,将1905年的《物理学年鉴》定为人类全部科学文献之中最卓越的卷册,他写道:“依我之见,全部科学文献之中最卓越的卷册,就要数莱比锡《物理学年鉴》1905年第十七卷了。这一卷里登载着爱因斯坦的三篇论文,其中每一篇论及一个不同的主题,而且每一篇现在都被公认是杰作,是物理学一个新的分支的起源。”由于这5篇论文的发表,1905年被看成是物理学创造奇迹的一年,《物理学年鉴》被看成是创造了奇迹的期刊,而爱因斯坦本人则被看成是创造了奇迹的人。
而当人们发现这位创造了奇迹的人,不是什么著名的学者和教授,竟是一个专利局的普通小职员的时候,这个奇迹就变得更加神奇了。
一个26岁的青年——伯尔尼专利局里默默无闻的小职员——利用业余时间进行科学研究,在物理学三个未知领域里,齐头并进,同时取得巨大的成果。这在科学史上,不能不说是一个奇迹。也许只有1665~1666年可以和1905年相媲美。当时瘟疫席卷英国,剑桥大学被迫关闭,23岁的牛顿回到故乡乌尔索普村。他在乡居期间,发明了微积分,发现了白光的组成,并且开始研究引力问题。
爱因斯坦对为他写传记的作家说:“我没有什么特别的才能,不过喜欢刨根问底罢了。”他也对一位物理学界的同行说过:“空间时间是什么,别人在很小的时候就已经搞清楚了,我智力发育迟,长大了还没有搞清楚,于是一直在揣摩这个问题,结果也就比别人钻研的深一些。”但不管怎么说,爱因斯坦是物理学史上继牛顿之后的又一座高峰,一位科学的革命者。
1905年快过去100年了,人们即将跨越一个新的世纪。回首这要过去的一个世纪,物理学取得了惊人的进展,这些进展是与一个伟大的名字爱因斯坦分不开的。1949年获得诺贝尔奖的法国物理学家戴布劳格利说过一段话:“20世纪上半叶取得了物理学上最惊人的突破,这成为科学史上辉煌的一章。就在这短短的几十年中,物理学中耸立起两座丰碑,它们在今后几个世纪中将一直巍然屹立着,这就是相对论和量子理论。相对论是阿尔伯特·爱因斯坦富有创造力的思想的成果。量子理论的首块基石由普朗克奠定,但量子理论中的最重要的进展也应归功于爱因斯坦。”而爱因斯坦在这两个伟大理论中的贡献,正是发端于他在1905年所写的论文。
在1905年短短的几个月中,爱因斯坦创造了如此丰富的科学研究成果,确实是科学史上的奇迹。更令人钦佩的是,所有这些贡献竟是一个在学术机构大门以外默默无闻工作于伯尔尼专利局的年轻小职员做的。他在完成本职工作的前提下,完全靠利用业余时间自己摸索,没有任何的学术联系,甚至和这一行的前辈也基本上没有接触,更没有名师指导。若干年以后,他在与自己的学生利奥波特·英费尔德谈起自己的科学经历时说,一直到30岁左右,他还从来没有见到过一位真正的理论物理学家。英费尔德曾风趣地补充说:
“除非是在镜子里。”然而爱因斯坦成功了。这需要多么大的毅力!他付出了多么大的代价!正如爱因斯坦自己在1933年所写的那样:“一旦这种想法的正确性得到了承认,最后成果就水到渠成了。任何聪明的大学生理解这些成果都不会有什么困难。但是,在一个人茅塞顿开、恍然大悟之前,在黑暗中探索能感受到但又表达不出的真理的那些年代里,那种强烈的求知欲望,那种时而有信心时而又产生疑虑的心理变化,只有亲身经历的人才能知道是什么滋味。”
聚合中文网 阅读好时光 www.juhezwn.com
小提示:漏章、缺章、错字过多试试导航栏右上角的源