爱因斯坦的轶事
指南针与几何学小册子--独立思考出少年
"浩瀚的宇宙就在那儿,却在我们人类之外,像一个永恒的谜,只有部分让我们的思想明了。对宇宙的思考犹如获得解放一样吸引人。"爱因斯坦如是说。
爱因斯坦讲过一件他小时候的事:他四岁的时候看到了一个"奇迹"--指南针。那指针恒定的指向北方,似乎是被一种看不见的力量牵引着,这深深的迷住了幼小的爱因斯坦。指南针使他坚信一定有什么东西在背后起作用,那东西藏得很深。甚至当爱因斯坦还是一个小孩时,他就懂得独立思考了。据他的家人说,他说话比较慢,他总是喜欢停下来考虑应该说些什么。他的姐姐记得他曾耐心的为许多故事搭建起卡片屋。
爱因斯坦十二岁的时候,他很着迷于一本关于欧几里德几何学的小册子。他是在一个学年的开始得到它的。里面有一些判断,虽然没有经过证明,却毫无疑问是正确的,例如:一个三角形的三条高相交于一点。数学的明晰与确定对他来说是一种无可抗拒的诱惑。爱因斯坦厌恶高中教育,尽管他一直能够取得不错的成绩(数学成绩特别优秀)。他真正的学习是在家中自学,数学、物理和哲学方面的书教给了他许多。显然,学校对他没有太大的帮助,一位教师建议他离开学校,因为他的表现看起来会损害其他同学对教师的尊敬。于是,爱因斯坦中途弃学,跟随父母来到了意大利。
爱因斯坦说:当问题大白于天下,知识开始在课堂上教授时,任何学生几乎都可以不太困难的理解它。但是,当这些东西还处在黑暗之中的时候,需要持续的热望、不断的选择、穷尽数据和材料,最终进入到透彻了解的悟境--只有那些经历过的人才能真正明白这一点。
他不是伯尔尼大学的教授--爱因斯坦的困顿时期
尽管爱因斯坦发表了相对论,但没有人理会,他只能在伯尔尼的专利局做着一名小职员,艰难的维持家庭。1906年4月1日,爱因斯坦在专利局干了19个月后,终于升了一级,成为联邦专利局的二级技术员,薪金也涨到每年4500法郎。哈勒局长相当不错,他凭着自己的职业眼光非常赏识爱因斯坦的能力,并在给上司的报告中,极力赞扬爱因斯坦恪尽职守,并说他工作之余坚持研究,获得了博士学位。可惜,哈勒先生不懂相对论,他以为博士头衔远远胜过爱因斯坦发表的有关物理学的论文。所以,在给上司的报告中,他对这些工作只字未提。
对于爱因斯坦来说,博士、晋级、薪金除了养家糊口之外,实在没有任何意义,他只需要一个可以全身心研究相对论的环境。
物理学领域中读懂了相对论的人,都在探听《物理学纪事》上的爱因斯坦究竟何许人也?又身在何方?
听说爱因斯坦在伯尔尼。寻找爱因斯坦的人很自然就犯下一个可以理解的错误:爱因斯坦,这位相对论的创立者一定是伯尔尼大学的知名教授。
劳厄,这个后来也获得诺贝尔奖的物理学家,当时还很年轻,正在做普朗克的助手。刚到柏林大学,普朗克就讲了相对论,他没听懂,却知道了相对论的重大意义。他打定主意,一放假就来到伯尔尼大学向"爱因斯坦教授"求教。
伯尔尼大学没有爱因斯坦教授,伯尔尼专利局里倒有一个名叫爱因斯坦的公务员,劳厄愣了。赶到专利局,劳厄一头撞上一个年轻人,在走廊里来回踱步:一件格子衬衫,领子半竖半躺,头发乱得像团草,一撇不加修饰的小黑胡子随意地卧在上唇边。
专利局的'走廊上空空荡荡。劳厄只好拉住眼前这位梦游般的年轻人。
"爱因斯坦博士在哪里办公?"劳厄问。
梦游人半天才领悟这句话的含义,目光中泛出柔和的歉意。
"对不起,在下正是。"
劳厄惊讶了,但很快就笑了。相对论的创立者应该是这样的人。
劳布到伯尔尼拜会爱因斯坦的场面更有趣。当时,爱因斯坦正跪在地上生煤炉,听说劳布请教物理学问题,他摊开两只乌黑的大手,天生的幽默感又来了:"你看,我和人谈辐射,可是这个倒霉炉子,就怎么也辐射不出热来。"
伯尔尼对物理学家们产生了吸引力。连普朗克教授也打算到伯尔尼来,这可是当时赫赫有名的物理界权威。1907年7月6日,他写信给爱因斯坦:"明年我可能到瑞士度假。虽然还很遥远,可是想到能和你会面,心里很高兴。"此时,上帝也睁开了眼睛。
科学思想的新大陆--广义相对论被证明
1916年春天,从中立国荷兰的莱顿大学寄来一份《广义相对论基础》单行本。皇家天文学会的通讯会员德·西特教授,刚从爱因斯坦那里收到这篇论文,就把它寄到了剑桥。爱丁顿一眼就看出,这篇论文具有划时代的意义。他马上开始研究广义相对论,同时请德·西特写三篇介绍广义相对论的文章,发表在皇家天文学会的会刊上。这三篇文章,引起了英国科学界的广泛关注。因为这是自英国人牛顿发现万有引力定律以来的两个半世纪里,第一次有人向牛顿提出有力的挑战。
1919年5月29日将发生日全蚀。刚好,金牛座中的毕宿星团在太阳附近,如果天气晴朗,用照相机,至少可以拍出十三颗很亮的星。这是天赐良机,届时将给爱因斯坦的广义相对论,也就是向牛顿挑战的新的引力理论,来一个判决。如果星光掠过太阳表面的时候,如爱因斯坦预言的那样拐弯了,那就证明爱因斯坦是正确的,否则……。
不,作为自然科学家的爱丁顿,坚信爱因斯坦的广义相对论是正确的。星光将会拐弯,拐过1'.74,和爱因斯坦预言的一样。要用照相机拍出这1'.74的偏转角,就像在十几米外拍到一根火柴棍那样困难。不过,爱丁顿经过仔细研究,这是办得到的。
在爱丁顿的热心倡导下,皇家天文学会开始了日全蚀观测的准备工作。皇家天文官代逊派出两支远征队,分别奔赴非洲西部的普林西比岛和南美洲的索布腊尔。
在无数张模糊的底片中,终于找到了一张:灰色的天幕中,紧挨着太阳,有几个非常清晰的黑点。爱丁顿拿在手里,禁不住心跳起来。牛顿的命运,爱因斯坦的命运,宇宙的命运就在此地此刻--空间究竟是否弯曲,宇宙到底是不是可能有限?
爱丁顿把这张底片和从伦敦带来的底片重叠在一起,放在聚光灯下的乳白色玻璃板上。他把眼睛凑上去。激动人心的时刻到来了,太阳周围那十几颗星星,都向外偏转了一个角度。星光拐弯了!广义相对论得到证实。空间是弯曲的!宇宙真可能是有限的!
在索布腊尔的远征队拍回的照片当中,有些也模糊不清,但是有七张和爱丁顿的那一张是一致的。爱丁顿经过反复计算、核对,排除一切误差、干扰,最后他完全有把握了:日全蚀的观测,精确地证实了爱因斯坦的广义相对论。
1919年11月6日下午,皇家学会会长、电子的发现者汤姆逊教授在全场肃穆中起立致词。他的背后挂着一幅巨大的牛顿像。这位巨人曾经连续24年任皇家学会会长,现在他正俯视着自己的后继者。
汤姆逊说:"爱因斯坦的相对论是人类思想史上最伟大的成就之一--也许是最伟大的成就……这不是发现一个孤岛,这是发现了新的科学思想的新大陆。"
1919年11月7日,爱因斯坦的传奇故事开始。
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