多情爱因斯坦-柏林头五年
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    大科学家的本色。

    爱因斯坦从生到死,不管成就大小、名气高低、经济好坏,不管个人感情上出现了多少变故,始终保持着平民情怀,既具有大师气概、伟人风范,同时也有质朴本色、真实个性、高尚情操--这正是他既可敬又可爱的地方。说他是一个草根科学家,而且是人类有史以来最伟大的草根之一,那也并不算夸张。

    爱因斯坦对名誉、地位、金钱从根本上漠不关心,以至于有人认为一些说法似乎是夸大的。人们几乎也可以相信,他的所作所为是逆反的虚假行为,想把自己表现为反叛的勇士。实际上,他对社会一点儿也没有个人的不满。甚至把他与穷人同样对待,都没使他有一点愤怒反应或深深的遗憾。

    这更像一种合情合理的态度,一种唯一明确接受的信念。他既不憎恨自己的邻居,也不会对他们充满无限热爱。他的社会道德观似乎是与它的对象--人分离的,他的社会责任感事实上只是要求自己忠实于自己最终的表述。

    爱因斯坦充分意识到自己的双重性--强烈的社会责任感和逃避各种交往的渴望。他说:“我是一匹不能被约束在队列中的烈马。”“我这种类型的人无疑会失去一些天真无邪和无忧无虑,但是在另一方面,却能够在很大程度上不为别人的意见、习惯和判断所左右,并且能够不需要去把自己的内心平衡建立在这样一些不可靠的基础之上的诱惑。”

    一位爱因斯坦的研究专家罗伯特说:“爱因斯坦是一位在各个科学领域中的漫游者。作为中产阶级中的一员,作为一个反对俗世陈规的文化人,他能够分享许多领域中的洞察力和情感,但又绝不屈从于他们中的任何一个。”

    爱因斯坦是一个和平主义者,他为人和蔼友善,同时谦虚却又特立独行,从而受到广泛的尊敬。他有时会讲讲笑话,喜欢幽默,并爱好航行和拉小提琴。他还是个心不在焉的教授,经常丢三落四,专心于思考物理问题而忽视周围的世界。他还是一位素食主义者。他曾说:“我认为素食者的人生态度,乃是出自极单纯的生理上的平衡状态,因此对于人类的理想是有所裨益的。”

    20世纪上半期,爱因斯坦曾经是量子力学的催生者之一。但是,他并不满意量子力学的后续发展,也就是以玻尔为首的哥本哈根诠释。这一套诠释表明,自然法则中存在着一种根本的随机性,于是量子力学建立了“非决定论”在微观世界的发展基础。

    爱因斯坦与其他科学家提出一个“EPR悖论”来反驳哥本哈根的解释。他说了一句很幽默、很形象、也很有名的话:“上帝永远不会掷骰子。”他还有另一句有意思、也有启发性的名言:“月亮是否只在你看着他的时候才存在?”有人说,爱因斯坦恪守“因果律”,他实在是最后一位古典物理学家。但同时,他又是现代物理学的开创者、奠基人和最杰出的代表。

    名誉带来物质上的舒适,也许还带来运气;但是,爱因斯坦拒绝了各种令人难以相信的供奉和巨额酬劳,例如,在银幕上露10分钟的面。他们坚持说,这对他来说毫不难办,只是站在黑板前面,手里拿上一支粉笔。爱因斯坦不禁大笑了起来:“下一步是什么?你们难道真的相信我会像一只马戏团的猴子那样表演?”

    爱因斯坦进入中年以后,才华横溢,成就越来越大,盛名赫赫,不少国家请他去访问和讲学。

    在旅途之中,他受到了国王们的接待,他曾与日本天皇和西班牙国王交谈;在接受诺贝尔奖金时,他又与瑞士国王谈了话;当他应英国总督赫伯特·塞缪尔爵士的邀请到巴勒斯坦做客时,在总督举行的欢迎仪式上,他甚至受到比欢迎一位国王还要豪华、盛大的接待。他古怪的衣着倒不太引人注目,而且他的举止恰恰像一位严肃、苛刻的英国教徒。他的眼睛放射着欢娱的光芒,就像是一位成年人在努力地理解儿童嬉戏中那些荒谬可笑的规则。

    有一次,他去比利时访问,国王和王后特地成立了一个接待委员会。那一天,火车站上张灯结彩,鼓乐齐鸣,许多官员身穿笔直的礼服,准备隆重欢迎这位国际上杰出的科学家。火车到站以后,旅客纷纷走下车来,却不见爱因斯坦的影子,他到哪里去了呢?

    原来,他避开了那些欢迎他的人,一手提着皮箱,一手拿着小提琴,由小车站步行走向王宫。负责招待的人没有迎来贵宾,正在焦急地向王后报告,爱因斯坦却风尘仆仆地来到了。王后问他:“尊敬的爱因斯坦先生,您为什么不乘我派去的车子,偏偏徒步而行呢?”他笑着回答说:“王后,请不要见怪,我平生喜欢步行,运动带给了我无穷的乐趣。”

    另外有一次,当这位王后第一次邀请爱因斯坦到她夏季的别墅莱肯做客时,爱因斯坦竟又让主人等了很长时间。去车站接爱因斯坦的司机回来说连人影都没看见。爱因斯坦一贯准时,这次更使王后吃惊不小。王后叫一位宫女到公园里找找看。

    那是一个非常热的夏日午后,大路上尘土飞扬。过了很长一段时间,那位宫女看见一个人出现在十字路口。爱因斯坦一路洒脱地走来,头发在风中飘动着。他手拿小提琴,愉快地吹着口哨。他在回答王后的问话时说:“我怎么能想到您要派一部车子到车站去接呢?”司机解释说:“可是没有一个人从头等车厢里出来呀,我哪敢想象陛下的客人乘坐三等车呢?”

    爱因斯坦经常访问布鲁塞尔,对音乐和德国诗歌的共同爱好,逐渐地使他与比利时皇室家族,特别是王后伊丽莎白建立了彼此信任的友谊。对爱因斯坦来说,这个友谊没有什么特别重要的意义。他说,“王后”之称,正如同他称谓任何普通的教名一样。

    在国王离开的时候,王后和爱因斯坦就会默默地去弹钢琴。有一次,这位比利时王后邀请爱因斯坦与她一同演奏一支二人都特别喜爱的乐曲。从此以后他们养成了一个习惯,只要爱因斯坦途经布鲁塞尔,就要来王宫与她一同演奏一会儿。对音乐的共同爱好,可能增进了这两个极其不同的人的相互了解。

    对于王后来说,爱因斯坦像是一个在世上自由自在的流浪汉,他向她讲述自己的历险生涯。她也对他的政治观点很感兴趣,就像投身于危险探索的人那样充满好奇。他不想为取悦她而圆自己的见解,他总是自言自语。有时国王也到他们这里来喝茶,国王走后爱因斯坦总是说:“他确实在努力思索。”他告诉他的这些皇家主人们,他们周围的世界正在瓦解。

    爱因斯坦讨厌数不清的宴会,在这种场合,知识分子互相麻痹。作为少有的例外,他只接受与五六个人共同进餐的邀请。一旦他察觉某个邀请是借口,他就会不留情面地表现出来。

    在柏林的一个冬季里,爱因斯坦去看望一个朋友,发现门厅里挂满了大衣。他自言自语道:“她跟我说是一次私人的便饭啊……”边说边打算悄悄地往回走。

    爱尔莎费了很大劲才在楼梯上抓住他,嘴里还喊着:“那里其实只挂着四五件大衣呀!”

    一般情况下,他妻子爱尔莎的外交安排都要遭到他固执的拒绝:“你为什么让我到那里去呢?我对那些人不感兴趣。”没有任何机会主义的理由,社会地位和唯恐得罪人的考虑便足够了。

    1929年爱因斯坦50岁大寿,柏林全城出动为其祝寿,来自全世界的礼物据说装了整整一火车皮。

    可是,爱因斯坦本人却并没有参加大会,几天前他就缩头躲回了位于柏林附近的波茨坦市郊外卡普特的度假木屋,据说那本是一个花匠的农舍。

    这木屋再次证明爱因斯坦“亦非大贤”。

    因为电话。

    爱因斯坦修这个木屋正是为了躲避清静,所以没装电话。

    可问题跟着就来了:总得让密友和有急事时(他还当着威廉皇帝研究所所长呢!)找得到他。

    经严密科学论证,爱因斯坦想出了个好办法:有急事找他时,先打电话给他的邻居--陶匠沃尔夫,沃尔夫再叫他接电话。

    刚开始,沃尔夫就是放开破锣嗓子喊。可两家距离较远,这么喊不仅费力,也实在有污芳邻清听。

    后来爱尔莎给了沃尔夫一个小鼓,让他击鼓为号。但问题又来了:爱因斯坦怎么知道哪个电话是找他的呢?

    经过长期革命实践,两家人终于建立了一整套密码体系:爱因斯坦家每个人都有相应暗号,比如“长而高的一声”,就是“爱因斯坦本人接电话”;如果是短促有力的密集鼓声,就是“女仆来就够了”。

    很多德国名人都到过卡普特,包括鲁迅十分欣赏的版画家凯绥·珂勒惠支、著名作家亨利希·曼、作家安娜·西格斯和普朗克等。

    热爱和平。

    爱因斯坦热爱科学,也热爱人类。他不是那种只知道待在书斋与实验室里的人,没有因为埋头于科学研究而把自己置于社会之外,一直关心着人类的文明和进步,并为之顽强、勇敢地战斗。他说过:“人只有献身于社会,才能找出那实际上是短暂而又有风险的生命的意义。”他自己正是这样去做的。

    当然,他的为了和平,为了世界,为了人类的正义事业而四处奔走,并不是要出个人风头,也不是要牟取自己的利益。

    1914年4月,爱因斯坦迁居柏林。6月2日,他在普鲁士科学院发表院士就任演说,话音未落,8月1日,第一次世界大战爆发。

    世界大战让爱因斯坦走出了象牙塔。他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中,却坚决地表明了自己的反战态度。

    9月,爱因斯坦加入了反战团体“新祖国联盟”。在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加该组织的秘密活动。

    10月,德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了所谓的“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”。在“宣言”上签名的有93人,都是当时德国极有声望的科学家、艺术家和牧师等。就连能斯脱、伦琴、奥斯特·瓦尔德、普朗克等都在上面签了字。当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了。

    而同时,他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字。

    德皇御医尼可莱因为看到太多的死亡而憎恨战争,他说:“我现在可认识战争了。我现在知道这些过去的恶魔对我们这些新时代的人拥有怎样可怕的威权了。现在我憎恨战争--至少憎恨20世纪的战争!”他起草了《告欧洲人书》,爱因斯坦毫不犹豫地签下了自己的名字。

    这一举动震惊了全世界。

    作为德国极少数几个反战科学家之一,爱因斯坦遭到了广大德国科学家充满爱国热情的疯狂围攻。他自己对此的描述是:“今天在德国,我被称为德国科学家,在英国我被看成犹太人。如果我的科学理论被推翻,情况定会改变:我在德国将被视为犹太人,而在英国被称为德国科学家。”

    去互联网上查一下,这几句话在无数的网页上被归为“爱因斯坦的幽默”。

    可是,他说的不是幽默。他说的是实话。

    1917年,列宁领导的苏联十月社会主义革命胜利后,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验。他表示:“我尊敬列宁,因为他是一位有完全自我牺牲精神、全心全意为实现社会正义而献身的人。我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定:像他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者。”

    1918年11月,德国工人和士兵在俄国十月革命胜利的影响和鼓舞下,发动起义,推翻了德皇威廉二世。下台第三天,爱因斯坦即给他的母亲连续写了两张明信片,不禁欢呼:“伟大的事变发生了……亲身经历了这个事变是多么荣幸!”

    在20世纪20年代到30年代初期,爱因斯坦基本上是一个绝对的和平主义者。但是,侵略和掠夺战争不断发生的现实,打破了他那美好的梦想。特别是1933年希特勒上台后,德国日益法西斯化,使爱因斯坦意识到新的野蛮战争不可避免,促使他改变了自己的观点。

    他明确表示:“当法律和人类尊严必须捍卫时,我们一定要战斗。自从法西斯的危险到来后,现在我不再相信绝对的、被动的和平主义是有效的了。只要法西斯主义统治欧洲,那就不会有和平。”

    由于爱因斯坦的进步活动,又因为他是犹太人;而且,作为世界上最伟大的科学家,他具有巨大的名声和影响力,因此被德国纳粹分子列为重要的迫害对象。幸而他1932年底离开德国到美国讲学,翌年又举家迁居大西洋彼岸,才未遭毒手。

    可是,他在柏林的住屋遭到查抄和捣毁,他的财产被没收,他的著作被焚毁。纳粹还悬赏2万马克,扬言要暗杀他。

    广义相对论诞生。

    如果说1905年在苏黎世是爱因斯坦科学成就的第一个高峰,因为他有第一个妻子米列娃的照料和协助;那么,从1915年到1917年在初到柏林的3年中,是爱因斯坦科学成就的第二个高峰,因为有第二个“准妻子”爱尔莎的照料,而且基本上脱离了米列娃对他带来的烦恼和干扰。

    类似于1905年,在经过多年的艰苦努力后,爱因斯坦也在三个不同领域中分别取得了历史性的成就。除了1915年最后建成了被公认为人类思想史中最伟大的成就之一的广义相对论以外,1916年在辐射量子方面提出引力波理论(此年8月完成《关于辐射的量子理论》,总结量子论的发展,提出受激辐射理论,成为后世发明激光的理论基础),1917年又开创了现代宇宙学。

    在来到柏林主持威廉皇帝物理研究所期间,甚至在此之前,爱因斯坦就一直在考虑将已经建立的相对论推广。对于他来说,有两个问题使他不安。

    第一个是引力问题。狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题。牛顿的引力理论是超距的,两个物体之间的引力作用在瞬间传递,即以无穷大的速度传递,这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突。

    第二个是非惯性系问题。狭义相对论与以前的物理学规律一样,都只适用于惯性系。但事实上却很难找到真正的惯性系。从逻辑上说,一切自然规律不应该局限于惯性系,必须考虑非惯性系。

    狭义相对论很难解释所谓的双生子佯谬。该佯谬说的是,有一对孪生兄弟,哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行,根据相对论效应,高速运动的时钟变慢,等哥哥回来,弟弟已经变得很老了,因为地球上已经经历了几十年。而按照相对性原理,飞船相对于地球高速运动,地球相对于飞船也高速运动,弟弟看哥哥变年轻了,哥哥看弟弟也应该年轻了。这个问题简直没法回答。

    实际上,狭义相对论只处理匀速直线运动,而哥哥要回来,必须经过一个变速运动过程,这是相对论无法处理的。正在人们忙于理解狭义相对论时,爱因斯坦却正在接受与完成广义相对论。

    早在1907年,爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》。在这篇文章中,他第一次提到了等效原理。

    此后,爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展。他以惯性质量和引力质量成正比的自然规律作为等效原理的根据,提出在无限小的体积中均匀的引力场完全可以代替加速运动的参照系。爱因斯坦并且提出了封闭箱的说法:在一个封闭箱中的观察者,不管用什么方法也无法确定他究竟是静止于一个引力场中,还是处在没有引力场却在作加速运动的空间中。这是解释等效原理最常用的说法。而惯性质量与引力质量相等,是等效原理一个自然的推论。

    1915年7月以后,爱因斯坦在走了两年多弯路之后,又重新回到普遍协变的要求。从1915年10月到11月,他集中精力探索新的引力场方程,于11月4日、11日、18日和25日一连向普鲁士科学院提交了4篇论文。

    在第一篇论文中,他得到了满足守恒定律的普遍协变的引力场方程,但加了一个不必要的限制。在第三篇论文中,他根据新的引力场方程,推算出光线经过太阳表面所发生的偏转是1.7弧秒,同时还推算出水星近日点每100年的进动是43秒,完满解决了60多年来天文学的一大难题。

    而在1915年11月25日的论文《引力的场方程》中,爱因斯坦放弃了对变换群的不必要限制,建立了真正普遍协变的引力场方程,宣告广义相对论作为一种逻辑结构终于完成了。此文提出了广义相对论引力场方程的完整形式,并且成功地解释了水星近日点运动。

    广义相对论终于诞生了!

    1916春天,爱因斯坦写了一篇总结性的长篇论文《广义相对论的基础》,首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理,并进一步表述了广义相对性原理:物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。此文还提出,大质量物体的存在可引起时空连续场的弯曲,为黑洞、大爆炸等新的宇宙论提供了理论依据。

    同年底,爱因斯坦又写了一本普及性的小册子《狭义相对论与广义相对论浅说》。

    1916年5月,爱因斯坦提出宇宙空间有限无界的假说。6月,他在研究引力场方程的近似积分时发现,一个力学体系变化时。必然发射出以光速传播的引力波,从而提出引力波理论。1979年,在爱因斯坦逝世24年后,也是他100周年诞辰的时候,科学家间接证明了引力波的存在。

    1917年,爱因斯坦用广义相对论的结果来研究宇宙的时空结构,发表了开创性的论文《根据广义相对论对宇宙所做的考察》。论文分析了“宇宙在空间上是无限的”这一传统观念,指出它同牛顿引力理论和广义相对论都是不协调的。他认为,可能的出路是把宇宙看作是一个具有有限空间体积的自身闭合的连续区,以科学论据推论宇宙在空间上是有限无边的。这在人类历史上是一个大胆的创举,使宇宙学摆脱了纯粹猜想的思辨,进入现代科学领域。

    爱因斯坦的理论是提出来了,但是由于在当时还太过于深奥、先进、超前,甚至有些惊世骇俗、不可思议、天方夜谭,加上他本人又是个名不见经传的“爱物青”,在门户、成见很深的西方物理学界,最初受到了许多人的反对乃至嘲笑。就连当时一些著名的物理学家,也对这位年轻人的论文表示怀疑。

    然而,随着科学的发展,大量的实验证明,爱因斯坦的理论是正确的。年纪轻轻的“爱物青”这才一跃而成为世界最著名的科学家之一,人称物理界“教皇”。那是1919年。

    天才也要辛勤。

    身为20世纪世界最伟大的科学家,爱因斯坦一直被人们视为智慧的象征。然而,很少有人知道他为攻克学术难题而付出的艰苦努力。近年,美国加利福尼亚理工学院和普林斯顿大学公开了1915年爱因斯坦写给家人和朋友的部分信件,就反映了这一点。

    1915年可以算是爱因斯坦的又一个学术丰收年。然而,获得成功并非易事。此年夏天快要结束时,爱因斯坦才意识到,自己3年来苦苦求索的数学方法是有瑕疵的。因此,在1915年10月,爱因斯坦花了整个月的时间回到最初对数学公式的证明、改写和更新上,工作浩繁而又复杂。期间,他不仅试图与儿子和解,每周四晚上还要到柏林普鲁士科学院进行讲学。

    爱因斯坦在努力钻研期间,忍受着常人难以想象的痛苦和孤独。他把所有时间都用在工作上,就连缝补袜子的工夫都没有。爱因斯坦在给一位朋友的信中写道:“我每天超负荷工作,这简直是非人的生活。”

    除此之外,从信中看,爱因斯坦还承受着来自其他竞争者的压力。德国著名数学家大卫·希尔伯特就是众多竞争者中的一位,当时他试图在爱教授之前计算出广义相对论的方程式,并且给爱因斯坦写信表示,他已经“找到解决问题的方法”。尽管爱教授在物理学上天赋很高,但在数学上面对希尔伯特也要甘拜下风。两人的争夺转入紧张状态。

    为了维护自己的尊严,爱因斯坦在回信中说,他已经将演算结果寄给权威机构。“你的观点和我几星期前得出的结果一模一样,”他写道。

    几个月后,爱因斯坦在一次讲座中公布了自己的研究成果。

    “在过去几个月中我忍受的压力无法用言语表达,”爱因斯坦在写给朋友海因里希·桑戈的信中说,“但胜利确实让我欣喜。”

    后来,他还是与希尔伯特恢复了友好关系。他在给希尔伯特的一封信中说:“我们之间曾心存芥蒂,我并不想分析其中的原因。我一直与因此而带来的怀恨心理做斗争,但现在我已经完全释然。现在我由衷地重又燃起往日的思念,希望您也能做到像我一样。想到游离于这个卑鄙世界之外的两个知心朋友不能够为对方提供快乐,真是件羞耻的事情。”

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