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第54章 科学巨匠爱因斯坦

时间

.1879~1955

人物

.阿尔伯特·爱因斯坦

人只有献身于社会,才能找到那短暂而有风险的生命的意义。不管时代的潮流和社会的风尚怎样,人总可以凭着自己高贵的品质,超越时代和社会,走自己正确的道路。现在,大家为了电冰箱、汽车、房子而奔波、追逐、竞争,这就是我们这个时代的特征了。但是还是有不少人,他们不追求这些物质的东西,他们追求理想和真理,得到了内心的自由和安宁。

——阿尔伯特·爱因斯坦

天才的童年

阿尔伯特·爱因斯坦1879年3月出生于德国乌尔姆小镇一个普通的犹太家庭。他的父亲经营一家电器修理制造厂。爱因斯坦到4岁还不太会说话,家里人认为他可能是个哑巴。他不喜欢跑跳打闹,尤其厌恶军事游戏。大部分时间,爱因斯坦一个人躲在一边玩积木,常常创造出许多玩法。

上学后,爱因斯坦接触了宗教。他被《圣经》所吸引,为教堂里的气氛所感染。他自己曾经写了一些歌颂上帝的短诗。10岁时,爱因斯坦进入路德中学。12岁时,爱因斯坦读完了《欧几里德几何》,并亲自证明了毕达哥拉斯定理;13岁时,他读了康德的哲学名著《纯粹理性批判》和长达12卷的《自然科学通俗读本》。这些书籍中止了爱因斯坦的宗教信仰。

1894年,在他随双亲移居米兰后不久,爱因斯坦离开学校去了意大利。1936年,爱因斯坦回忆他的学校生涯时说:“依我看,学校若是主要以恫吓、威胁和人为的权威教学,那是最坏的。这种教学方法摧残了学生们的健康感情、诚恳正直和自信心,培养出来的是唯唯诺诺的庸碌之辈。”爱因斯坦对德国学校军国主义教育极端厌恶以至于他求父亲为他申请放弃德国国籍。1896年,申请获准。

从大学到社会

由于投考苏黎世理工大学失败,爱因斯坦到瑞士的阿劳中学完成未学完的高中课程。在这里,爱因斯坦产生了一个想法:如果一个人以光速跟着光波跑,会出现什么情况?后来,爱因斯坦称阿劳中学为“高等教育中最令人喜爱的样板”。“人不是机器,要是周围环境不允许他襟怀坦荡、畅所欲言,人就不会生气勃勃!”

在阿劳中学毕业后,爱因斯坦顺利考上了苏黎世理工大学。在大学里他将大部分时间花在了实验室里,开始阅读著名物理学家的著作。1900年,爱因斯坦大学毕业,开始了艰难的谋生。他先在一家技术学校任教师,后来又找到一份为期三个月的家庭教师工作。此前,爱因斯坦已经发表了两篇学术论文。在三年多的时间里他的视野中充满了马赫、休谟、安培、黎曼、狄更斯、塞万提斯等人的哲学、科学和文学作品。

相对论的创立

1902年,爱因斯坦终于获得了伯尔尼专利局三级技术审查员的工作——一份正式的全职工作,终于不用再为生存而发愁了。他热爱那份工作,并一直工作到1909年。到那一年,爱因斯坦一共写了六篇论文,发表了五篇。其中一篇题为《论动体的电动力学》,便是后来众所周知的“狭义相对论”,它彻底抛弃了传统的时空观念,从而使经典力学只成为相对时空中的一个特例。发表这篇文章三个月后,爱因斯坦又写了一篇短论文,提出了著名的E=mc2,它的发现,使当时困惑所有物理学家的问题迎刃而解,为核能的释放和利用提供了理论基础。当然,并没有太多的人愿意和爱因斯坦一样抛弃固有的思维习惯。据说,当时全世界能够理解相对论的人只有12个。

一战爆发后,爱因斯坦并没因战争而停止自己的研究。狭义相对论发表10年后,广义相对论问世了。1915年11月,爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文,在这四篇论文中,他提出了新的看法,证明了水星近日点的进动,并给出了正确的引力场方程。至此,广义相对论的基本问题都解决了,广义相对论诞生了。

1916年,爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》,在这篇文章中,爱因斯坦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无论以哪种方式运动着的参照系都成立。

广义相对论认为,由于有物质的存在,空间和时间会发生弯曲,而引力场实际上是一个弯曲的时空。爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,很好地解释了水星近日点进动中一直无法解释的每世纪43秒的差值。广义相对论的第二大预言是引力红移,即在强引力场中光谱向红端移动,20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点。广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转。最靠近地球的大引力场是太阳引力场,爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面将会发生一点七秒的偏转。1919年,在英国天文学家爱丁顿的鼓动下,英国派出了两支远征队分赴两地观察日全食,经过认真的研究得出最后的结论是:星光在太阳附近的确发生了一点七秒的偏转。英国皇家学会和皇家天文学会正式宣读了观测报告,确认广义相对论的结论是正确的。会上,著名物理学家、皇家学会会长汤姆孙说:“这是自从牛顿时代以来所取得的关于万有引力理论的最重大的成果,”“爱因斯坦的相对论是人类思想最伟大的成果之一。”爱因斯坦成了新闻人物,他在1916年写了一本通俗介绍相对论的书《狭义相对论与广义相对论浅说》,到1922年已经再版了40次,还被译成了十几种文字,广为流传。

爱因斯坦成了众人瞩目的中心。他被邀请参加各种活动、发表演讲。这时,在爱因斯坦的思想里,社会活动与他向往的宁静生活发生了巨大的矛盾。他不希望以往的生活被打破,但同时又永无休止地感受到科学家对人类的责任。“对人类及其命运的关心肯定始终是一切技术努力的主要兴趣,在你们埋头于图表和方程时,永远不要忘记这一点。”

离开德国

1920年后,德国纳粹主义抬头,排犹势力甚嚣尘上。1922年,爱因斯坦参加了国际联盟的“知识分子合作委员会”,并在两年后正式出席了一次会议。1926年,爱因斯坦甚至给一份报纸写了一篇介绍这个委员会的工作情况的文章,目的是让公众了解他们的努力。直至1930年,他坚持每年都出席委员会的会议,直至后来对它彻底失望。

1930年,他发表文章《我的世界观》,说:“我的政治理想是民主。让每一个人都作为个人而受到尊敬,而不让任何人成为崇拜的偶像……我完全明白,一个组织要实现它的目的,就必须有一个人去思考,去指挥,并且全面担负起责任来。但是被领导的人不应当受到强迫,他们必须可能来选择自己的领袖……在人生的丰富多彩的表演中,我觉得真正可贵的,不是政治上的国家,而是有创造性的、有感情的个人,是人格;只有人才能创造出高尚的和卓越的东西,而群众本身在思想上总是迟钝的,在感觉上也总是迟钝的。”“由命令而产生的勇敢行为,毫无意义的暴行,以及在爱国主义名义下一切可恶的胡闹,所有这些都使我深恶痛绝。在我看来,战争是多么卑鄙、下流!”

1931年,爱因斯坦接受《纽约时报》采访时说:“我首先承认我的政治信念:国家是为人而设立的,而人不是为国家而生存。这对科学也适用。”“国家应是我们的仆人;我们不应该是国家的奴隶。当国家强迫我们去服兵役时,它就违反了这一原则,特别是由于这种服役的后果就是去屠杀别国的人民或妨害他们的自由。确实,只有在有助于人的自由发展时,我们才应该为国家作出这种牺牲……有人主张精神裁军应当走在物质裁军的前面。他们还进一步很明确地说,国际秩序最大的障碍是那个被可怕地夸大了的国家主义精神,这种精神取了一个好听的但却是被滥用了的名词:爱国主义。在最近一个半世纪中,这个虚假的偶像到处产生了很坏的和极其有害的影响。”“国家的最高使命是保护个人,并且使他们有可能发展成为有创造才能的人。”

1933年1月,希特勒成为德国总理。两个月后,54岁的爱因斯坦作出了“离开德国”的决定。他在纽约举行的一个记者招待会上,谴责了法西斯纳粹的暴政,称其为“命令主义的强权政治”。他的德国挚友冯·劳厄写信劝他在政治问题上要明哲保身。爱因斯坦回信说:“我不同意您的看法,以为科学家对政治问题——在较广泛意义上来说就是人类事务——应当默不作声。德国的情况表明,这种克制会招致不作任何抵抗就把领导权拱手让给那些盲目和不负责任的人。这种克制岂不是缺乏责任心的表现?试问,要是布鲁诺、斯宾诺莎、伏尔泰和洪堡也都是这样想,这样行事,那么我们的处境会怎样呢?我对我所说过的话,没有一个字感到后悔,而且我相信我的行动是在为人类服务。”

1939年8月,爱因斯坦忧虑纳粹德国率先研制成原子弹,就在给罗斯福总统的信上签了名,指出:“……有可能制造出一种威力极大的新型炸弹,能轻易地把整个港口连同附近地区一起炸毁,我的义务是提请您注意下列事实和建议……”这封信使美国开始了著名的“曼哈顿工程”。1940年10月,爱因斯坦取得美国国籍。1945年,日本广岛和长崎受到原子弹轰炸,死伤20万平民。当爱因斯坦从广播中听到这条消息时,惊呆了。他只说了一句话:“我真痛心。”

后来,爱因斯坦写了一封给美国公民的信,信中写道:“我们将此种巨大力量解放的科学家们,对于一切事物都要优先负起责任,必须限制原子能绝对不能使用来杀害全人类,而是用来增进人类的幸福方面。”

参加和平运动

1947年,爱因斯坦在联合国大会上说道:“今后若干年内,自然科学家的态度将决定人类文明的命运。人类终于懂得,当前的任务是什么,这就是寻求谅解,为的是实现各国人民间、不同信仰的各民族间的彻底谅解。” 第二年,他发表了一份《致知识分子的信》:“由于我们科学家可以决定悲剧重演,加剧屠杀手段的恐怖局面,我们肩负着神圣义务,必须全力制止为残酷目的而发明武器去用于残杀。什么是我们更加重要的任务?我们心中所热望的社会目标又是什么?”

冷战开始后,麦卡锡主义在美国盛行,大批知识分子被怀疑对美国不忠而受到迫害。1953年,纽约一位教师写信给爱因斯坦,说自己受到美国众议院“非美活动委员会”的传讯,请教他该怎样应对。爱因斯坦回信写道:“我国知识分子所面临的问题是非常严重的。反动政客在公众面前虚晃着一种外来的危险,借此来引起他们怀疑一切理智的努力。到目前为止,这伙人得逞了,现在开始来禁止教学自由,对一切不肯证明自己顺从的人,就剥夺他们的职位,也就是说要饿死他们。”“为了反对这种罪恶,只居少数的知识分子应当怎么办?老实说,我看只有照甘地所主张的那种不合作的革命办法去办。每一个受到委员会传讯的知识分子,都应当拒绝作证,……如果有足够多的人下决心采取这种严肃的步骤,他们就会得到胜利。否则,我国知识分子所应得到的,决不会比那个为他们准备着的奴役要好多少。”

这封信后来在报纸上发表,并导致公众意见的爆发。麦卡锡称任何接受爱因斯坦建议的人都是“美国的敌人”;报纸社论评价他此举是不负责任的,“把自己放进了极端主义者的范畴”;同意和反对的信件大量出现在各种报纸上。但是,确实有两个中学教师在被传讯时拒绝答复,并引用了爱因斯坦的信。大半年之后,爱因斯坦才给出一段比较完整的陈述:“在原理上,每个人都同样地卷入到宪法权利的保卫之中。然后,最广意义的知识分子却处于一个特殊地位上,因为,感谢他们所受的特殊训练,他们对公众意见的形成有其特别强烈的影响。这就是那些将会把我们引到独裁政府的人们特别关心对这一群人的恐吓和钳制的原因。因此,在这种局面下,对知识分子来说特别重要的就是尽他们的责任。我认为这种责任就是拒绝与任何违反个人宪法权益的行动合作。”“宪法的力量完全在于每个公民捍卫它的决心。”

1953年冬,芝加哥律师“十诫会”决定授予爱因斯坦人权奖。他不能亲往,但写了一封信给会议:“在长期生活中,我把我的全部精力都用在追求对物理实在的结构稍微深入一点的了解。我从来没有做过系统的努力去改善人类的命运,去同不义和暴政斗争,或者去改进人类关系的传统形式。我所做的仅仅是:在长时期内,我对社会上那些我认为是非常恶劣的和不幸的情况公开发表了意见,对它们保持沉默,就会使我觉得是在犯同谋罪。”

1955年4月18日凌晨,爱因斯坦平静地离开了人世。就在去世前几天,他还签署了由罗素起草的《罗素—爱因斯坦宣言》,呼吁各国政府“寻求和平办法解决一切争端”。

爱因斯坦生前曾说:“我自己受到了人们过分的赞扬和尊敬,这不是由于我自己的过错,也不是由于我自己的功劳,实在是一种命运的嘲弄。”因此,他留下的遗嘱是:不举行任何葬礼,不修坟墓,不立碑或任何纪念性标志,骨灰由亲友秘密撒向天空……“这才是真正的、完整的爱因斯坦。”

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