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爱因斯坦是怎么站上了全球科学家的C位

2019/3/14 21:32:59 移动版

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一百四十年前的3月14日,德国乌尔姆小城出生了一个名叫阿尔伯特·爱因斯坦的犹太婴儿。四十年之后,他一夜之间走红全世界。

如果三岁看老的谚语有用,那爱因斯坦明显是例外。爱因斯坦三岁之后还不能说出完整的句子,放在今天父母一定会带他去看医生。他只有上小学的时候成绩好,中学开始偏科,除了数学尚可之外,文科成绩一塌糊涂。他甚至连正规的中学毕业文凭都没有,到了想上大学时只有选择去考不需要中学成绩、只需要入学考试通过即可录取的苏黎世联邦工业大学——即便如此也复读了一年才考上。

在大学里他旷课,跟教授的关系差,导致到了毕业的时候没人愿意帮他一把,为他谋取一个在大学里教书的饭碗。他自己写信向高端的学者求助,统统石沉大海。他当过家庭补课教师、中学代课教师,终于好不容易才在瑞士专利局混了一个三级技术员的工作——他本来申请二级,人家觉得他没资格。

他的第一任妻子米列娃比他大四岁,脚有残疾,还是犹太教所不认同的东正教徒。爱因斯坦跟她未婚先孕,结果第一个女儿从出生到患病去世,爱因斯坦因为经济拮据,甚至都未能去米列娃的家乡塞尔维亚见上一面。后来两人终于成婚生了两个孩子,挤在一间小屋子里度日。爱因斯坦在炉子上烘烤尿布的间隙,全身心地沉浸在他的论文里。

就是这样一个看起来毫无前途的年轻人,在1905年二十六岁的时候,一口气发表了五篇论文:《分子大小的新测定法》,让他拿到了苏黎世大学的博士学位;《关于光的产生和转化的一个启发性观点》,提出的光电效应让他在十六年后拿到诺奖;《在液体或气体中分子的随机运动》,是对“布朗运动”的新分析;《物体的惯性是否决定其内能》,贡献是提出了一个质能方程E=mc²;还有一篇《论动体的电动力学》,就是一个世纪以来如雷贯耳的狭义相对论了。

发表论文后的四年里,爱因斯坦还是在专利局里当小公务员。当他三十七岁写下《广义相对论基础》时,虽然狭义相对论在物理学界已经相当有名,但对于大众而言,这一名大学教授仍然默默无闻。而广义相对论,甚至在学界都算是悄无声息。

转机是四十岁之后才到来的。

2

1919年5月29日,南半球的中纬度地区发生了日全食。这就是爱因斯坦的机会。

牛顿曾经提出假想:光线可能会在一定的条件下产生弯曲。爱因斯坦的相对论则明确提出,光线在通过强引力场附近时会发生弯曲。1915年,爱因斯坦算出来一个数值:太阳边缘星光的偏折度为1.74角秒(一个圆为360度,而1度等于3600角秒)。

怎么验证呢?就靠日全食。英国天体物理学家爱丁顿、天文学家戴逊,带领科考队对日全食发生时,星光经过太阳边缘的状况进行了极其认真的观测。两个人都是广义相对论的粉丝,但理论是不是真正靠谱,谁都心里没底。就连著名的量子物理学家普朗克,都对实验结果提心吊胆、辗转难眠。

唯独爱因斯坦自己最信心满满。此时他在柏林大学上课,有学生问他:假如你的理论比观测结果证明是错的,你怎么办呀?爱因斯坦傲娇地回答:那我只有为亲爱的上帝难过了,毕竟我的理论确实正确。

如果观测结果是光线没有发生任何弯曲,那就说明光线不受引力的影响,牛顿的假想只是假想,而爱因斯坦的理论不靠谱——至少在一百年前,当时条件有限的科研观测条件下是如此。如果发现光线有一点弯曲,那也只能说明光线服从于简单的牛顿引力定律,爱因斯坦的理论仍然不靠谱。

然而观测结果是光线发生了明显的全弯曲,数值极其接近爱因斯坦提供的预测值。也就是说,在当时的条件下,爱因斯坦的相对论是唯一能够对这一结果作出完整解释的科学理论。

牛顿故乡的科学家,证明了爱因斯坦理论的正确性,从此人类的物理学进入全新时代——这一轰动性消息迅速成为新闻头条。英国《泰晤士报》连续用醒目标题和相当篇幅,报道爱因斯坦的成就:

“科学中的革命”“宇宙新理论”“天空中到处都是弯曲的光线”

“牛顿观念的破产”“爱因斯坦战胜了牛顿”“牛顿被击败了,剑桥大学要垮台?”

而大洋彼岸的《纽约时报》也很快跟进,不仅连篇累牍报道爱因斯坦和相对论,还引用著名物理学家的言语:“这是人类思想史上最伟大的成就之一,也许是最最伟大的。”

在爱因斯坦自己的祖国德国,《柏林画报周刊》用他的照片作为封面,配上的标题是:世界史上的一个全新伟人——阿尔伯特·爱因斯坦,他的研究标志着我们自然观念的一次全新革命,堪与哥白尼、开普勒、牛顿比肩。

就这样,爱因斯坦几乎一夜间就红遍从欧洲到美洲,犹如漫威里的超级英雄从天而降,一时光芒万丈。

3

爱因斯坦是幸运的,他赶上了一个科学的好时代,比前辈哥白尼、布鲁诺、伽利略都要幸福得多。

比他早四百年出生的哥白尼,耗尽毕生心血写出了《天体运行论》,提出了地球绕着太阳转的“日心说”,却畏惧当时的罗马教廷,一直不敢出版。据说等到最后终于出版时,他已身患重病、两眼失明,抚摸着印好的封面溘然长逝。

比他早三百多年出生的布鲁诺和伽利略。一个因为坚持哥白尼的日心说,被教廷判为异端,坐了七年大牢之后被火刑烧死在罗马的鲜花广场上;一个被迫宣布放弃日心说,在软禁后因为高烧和心悸而离世。

比他早两百多年的牛顿,虽然备受科学家的推崇、也没有被宗教法庭迫害,但在当时没有大众传媒的情况下,就算他荣耀加身,也不可能被大众捧为科学时代的领路人——出了这个地界都没人认识你,你再出名又有什么用?

而爱因斯坦的年代是工业革命之后的年代。电话诞生了、电灯发明了、汽车出现了、飞机上天了……当然还有发展日新月异的传媒。以往识字率不高的普通民众,因为学校的普及和现代教育制度的确立,飞速摆脱文盲的状态;新发明的电影,把人民从读者变成了观众;而就在爱因斯坦被报纸大加赞扬的1919年底,第一个商业电台也在荷兰海牙开播。

跟牛顿时代不同,这个时代是造就名人和明星的时代。大众对牛顿的崇敬,来自教科书上的苹果,缺乏对两百年前的科学家直观而感性的认识;而爱因斯坦横空出世之后,大众发现不但可以在报纸上了解他的逸闻趣事、看到他的最新照片、阅读他的最新宣言,还可以在广播里听到他的声音——甚至亲眼目睹他的言谈举止、风度笑貌。

1919年的中国正当新思潮泛滥之际,科学救国的号召正深入人心。爱因斯坦一在欧美成名,中国便紧随其后,在报刊和出版社的助威声中,把爱因斯坦和相对论的名字传扬得众人皆知。《改造》、《少年中国》和《东方杂志》,竞相登载爱因斯坦的专访、论著和介绍。

1922年11月,爱因斯坦到日本讲学途径上海。正是在中国,瑞典驻上海领事馆的领事通知爱因斯坦:他获得了1921年的诺贝尔物理学奖。消息传出,许多学生聚集在南京路上欢呼庆祝。当爱因斯坦现身南京路时,激动的学生把他抬了起来。

爱因斯坦就这样成了大众偶像,虽然大众没有几个人清楚相对论的含义,可是有什么关系呢?爱因斯坦所到之处,从此一路光辉、万人敬仰。就算在他出生一年后就离开的乌尔姆小城,也很快成了爱因斯坦旅游胜地。不但有以爱因斯坦命名的街道、大楼、喷泉、纪念碑,有爱因斯坦的雕像,商店里还有爱因斯坦巧克力和咖啡杯。

大众原来只知道科学家伟大,却少有认识和接触。而现代传媒和大众传播,成功地把爱因斯坦变成了大众膜拜的偶像。在世人的眼里,他就是下凡度世的科学之神。

爱因斯坦对此很清醒,他说:“命运对我蔑视权威的惩罚,就是将我也变成了一个权威。”

4

成名后的数十年里,爱因斯坦不断成为舆论的头号话题:从永远不会结束的相对论话题、到他对小提琴的钟爱;从他写信给罗斯福要求研究原子弹,到广岛核爆后他号召限制核武器;从玛丽莲·梦露和他传绯闻,再到他一生的浪漫史……爱因斯坦即便在美国普林斯顿大学中漫步,也似乎自带光环,让年轻的杨振宁和李政道高山仰止。

爱因斯坦在大众的眼里实在太醒目,而学界对此就要冷静许多。在爱因斯坦一夜成名之后,仍然有许多科学家对相对论保持质疑,1921年诺奖颁发给他是因为当年那篇“光电效应”的论文,而非狭义相对论。爱因斯坦在提出广义相对论之后的余生,精力几乎都用于研究“统一场”,但跟牛顿晚年的神学和炼金术研究一样,几乎都不为大众所知。

爱因斯坦当然是前所未有的伟大,他的成就足以比肩牛顿。如果说同期其他科学家的成就,都是建立在牛顿的基础上;那么现代科学家的成就,几乎都建立在爱因斯坦的基础上。要是打一个比方,那就是在牛顿打好的地基上,爱因斯坦修了一栋令人瞠目结舌的房子,而后来的霍金等人,只不过是在房子上修修补补罢了。

爱因斯坦既是科学巨匠,也是科学明星。在一个造就明星的时代,没有比他更适合成为科学之神的人了。即便不是他,也会有另外的科学明星出现。

而在爱因斯坦这样的人眼里,大众的追捧虽然耀眼,但也不过只是浮云。他所能认识到的科学理论,连科学家研究起来都费力,又何况普通人?他知道自己是永远无法为大众所真正了解的。所以当他9岁的小儿子好奇地问,爸爸你为什么这么有名的时候,他想了一下回答:“当一只闭着眼的小甲虫沿着一根弯曲的树枝爬行时,它不知道树枝是弯曲的,而我有幸发现了它没有注意到的事情。”

所以无论大众再怎么疯狂地追捧他,在爱因斯坦这样的科学家眼里:对不起,你们只是甲虫。

没有恶意,没有不屑,只是事实。

参考:于尔根·奈佛《爱因斯坦传》;简孙《爱因斯坦的人生方程》;赵婕《宇宙与人生——爱因斯坦传》