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愛因斯坦是怎麼站上了全球科學家的C位

http://dailynews.sina.com   2019年03月14日 06:21   鳳凰網

1

一百四十年前的3月14日,德國烏爾姆小城出生了一個名叫阿爾伯特·愛因斯坦的猶太嬰兒。四十年之後,他一夜之間走紅全世界。

如果三歲看老的諺語有用,那愛因斯坦明顯是例外。愛因斯坦三歲之後還不能說出完整的句子,放在今天父母一定會帶他去看醫生。他只有上小學的時候成績好,中學開始偏科,除了數學尚可之外,文科成績一塌糊塗。他甚至連正規的中學畢業文憑都沒有,到了想上大學時只有選擇去考不需要中學成績、只需要入學考試通過即可錄取的蘇黎世聯邦工業大學——即便如此也復讀了一年才考上。

在大學裏他曠課,跟教授的關係差,導致到了畢業的時候沒人願意幫他一把,爲他謀取一個在大學裏教書的飯碗。他自己寫信向高端的學者求助,統統石沉大海。他當過家庭補課教師、中學代課教師,終於好不容易纔在瑞士專利局混了一個三級技術員的工作——他本來申請二級,人家覺得他沒資格。

他的第一任妻子米列娃比他大四歲,腳有殘疾,還是猶太教所不認同的東正教徒。愛因斯坦跟她未婚先孕,結果第一個女兒從出生到患病去世,愛因斯坦因爲經濟拮据,甚至都未能去米列娃的家鄉塞爾維亞見上一面。後來兩人終於成婚生了兩個孩子,擠在一間小屋子裏度日。愛因斯坦在爐子上烘烤尿布的間隙,全身心地沉浸在他的論文裏。

就是這樣一個看起來毫無前途的年輕人,在1905年二十六歲的時候,一口氣發表了五篇論文:《分子大小的新測定法》,讓他拿到了蘇黎世大學的博士學位;《關於光的產生和轉化的一個啓發性觀點》,提出的光電效應讓他在十六年後拿到諾獎;《在液體或氣體中分子的隨機運動》,是對“布朗運動”的新分析;《物體的慣性是否決定其內能》,貢獻是提出了一個質能方程E=mc²;還有一篇《論動體的電動力學》,就是一個世紀以來如雷貫耳的狹義相對論了。

發表論文後的四年裏,愛因斯坦還是在專利局裏當小公務員。當他三十七歲寫下《廣義相對論基礎》時,雖然狹義相對論在物理學界已經相當有名,但對於大衆而言,這一名大學教授仍然默默無聞。而廣義相對論,甚至在學界都算是悄無聲息。

轉機是四十歲之後纔到來的。

2

1919年5月29日,南半球的中緯度地區發生了日全食。這就是愛因斯坦的機會。

牛頓曾經提出假想:光線可能會在一定的條件下產生彎曲。愛因斯坦的相對論則明確提出,光線在通過強引力場附近時會發生彎曲。1915年,愛因斯坦算出來一個數值:太陽邊緣星光的偏折度爲1.74角秒(一個圓爲360度,而1度等於3600角秒)。

怎麼驗證呢?就靠日全食。英國天體物理學家愛丁頓、天文學家戴遜,帶領科考隊對日全食發生時,星光經過太陽邊緣的狀況進行了極其認真的觀測。兩個人都是廣義相對論的粉絲,但理論是不是真正靠譜,誰都心裏沒底。就連著名的量子物理學家普朗克,都對實驗結果提心吊膽、輾轉難眠。

唯獨愛因斯坦自己最信心滿滿。此時他在柏林大學上課,有學生問他:假如你的理論比觀測結果證明是錯的,你怎麼辦呀?愛因斯坦傲嬌地回答:那我只有爲親愛的上帝難過了,畢竟我的理論確實正確。

如果觀測結果是光線沒有發生任何彎曲,那就說明光線不受引力的影響,牛頓的假想只是假想,而愛因斯坦的理論不靠譜——至少在一百年前,當時條件有限的科研觀測條件下是如此。如果發現光線有一點彎曲,那也只能說明光線服從於簡單的牛頓引力定律,愛因斯坦的理論仍然不靠譜。

然而觀測結果是光線發生了明顯的全彎曲,數值極其接近愛因斯坦提供的預測值。也就是說,在當時的條件下,愛因斯坦的相對論是唯一能夠對這一結果作出完整解釋的科學理論。

牛頓故鄉的科學家,證明了愛因斯坦理論的正確性,從此人類的物理學進入全新時代——這一轟動性消息迅速成爲新聞頭條。英國《泰晤士報》連續用醒目標題和相當篇幅,報道愛因斯坦的成就:

“科學中的革命”“宇宙新理論”“天空中到處都是彎曲的光線”

“牛頓觀念的破產”“愛因斯坦戰勝了牛頓”“牛頓被擊敗了,劍橋大學要垮臺?”

而大洋彼岸的《紐約時報》也很快跟進,不僅連篇累牘報道愛因斯坦和相對論,還引用著名物理學家的言語:“這是人類思想史上最偉大的成就之一,也許是最最偉大的。”

在愛因斯坦自己的祖國德國,《柏林畫報週刊》用他的照片作爲封面,配上的標題是:世界史上的一個全新偉人——阿爾伯特·愛因斯坦,他的研究標誌着我們自然觀念的一次全新革命,堪與哥白尼、開普勒、牛頓比肩。

就這樣,愛因斯坦幾乎一夜間就紅遍從歐洲到美洲,猶如漫威裏的超級英雄從天而降,一時光芒萬丈。

3

愛因斯坦是幸運的,他趕上了一個科學的好時代,比前輩哥白尼、布魯諾、伽利略都要幸福得多。

比他早四百年出生的哥白尼,耗盡畢生心血寫出了《天體運行論》,提出了地球繞着太陽轉的“日心說”,卻畏懼當時的羅馬教廷,一直不敢出版。據說等到最後終於出版時,他已身患重病、兩眼失明,撫摸着印好的封面溘然長逝。

比他早三百多年出生的布魯諾和伽利略。一個因爲堅持哥白尼的日心說,被教廷判爲異端,坐了七年大牢之後被火刑燒死在羅馬的鮮花廣場上;一個被迫宣佈放棄日心說,在軟禁後因爲高燒和心悸而離世。

比他早兩百多年的牛頓,雖然備受科學家的推崇、也沒有被宗教法庭迫害,但在當時沒有大衆傳媒的情況下,就算他榮耀加身,也不可能被大衆捧爲科學時代的領路人——出了這個地界都沒人認識你,你再出名又有什麼用?

而愛因斯坦的年代是工業革命之後的年代。電話誕生了、電燈發明了、汽車出現了、飛機上天了……當然還有發展日新月異的傳媒。以往識字率不高的普通民衆,因爲學校的普及和現代教育制度的確立,飛速擺脫文盲的狀態;新發明的電影,把人民從讀者變成了觀衆;而就在愛因斯坦被報紙大加讚揚的1919年底,第一個商業電臺也在荷蘭海牙開播。

跟牛頓時代不同,這個時代是造就名人和明星的時代。大衆對牛頓的崇敬,來自教科書上的蘋果,缺乏對兩百年前的科學家直觀而感性的認識;而愛因斯坦橫空出世之後,大衆發現不但可以在報紙上了解他的逸聞趣事、看到他的最新照片、閱讀他的最新宣言,還可以在廣播裏聽到他的聲音——甚至親眼目睹他的言談舉止、風度笑貌。

1919年的中國正當新思潮氾濫之際,科學救國的號召正深入人心。愛因斯坦一在歐美成名,中國便緊隨其後,在報刊和出版社的助威聲中,把愛因斯坦和相對論的名字傳揚得衆人皆知。《改造》、《少年中國》和《東方雜誌》,競相登載愛因斯坦的專訪、論著和介紹。

1922年11月,愛因斯坦到日本講學途徑上海。正是在中國,瑞典駐上海領事館的領事通知愛因斯坦:他獲得了1921年的諾貝爾物理學獎。消息傳出,許多學生聚集在南京路上歡呼慶祝。當愛因斯坦現身南京路時,激動的學生把他擡了起來。

愛因斯坦就這樣成了大衆偶像,雖然大衆沒有幾個人清楚相對論的含義,可是有什麼關係呢?愛因斯坦所到之處,從此一路光輝、萬人敬仰。就算在他出生一年後就離開的烏爾姆小城,也很快成了愛因斯坦旅遊勝地。不但有以愛因斯坦命名的街道、大樓、噴泉、紀念碑,有愛因斯坦的雕像,商店裏還有愛因斯坦巧克力和咖啡杯。

大衆原來只知道科學家偉大,卻少有認識和接觸。而現代傳媒和大衆傳播,成功地把愛因斯坦變成了大衆膜拜的偶像。在世人的眼裏,他就是下凡度世的科學之神。

愛因斯坦對此很清醒,他說:“命運對我蔑視權威的懲罰,就是將我也變成了一個權威。”

4

成名後的數十年裏,愛因斯坦不斷成爲輿論的頭號話題:從永遠不會結束的相對論話題、到他對小提琴的鐘愛;從他寫信給羅斯福要求研究原子彈,到廣島核爆後他號召限制核武器;從瑪麗蓮·夢露和他傳緋聞,再到他一生的浪漫史……愛因斯坦即便在美國普林斯頓大學中漫步,也似乎自帶光環,讓年輕的楊振寧和李政道高山仰止。

愛因斯坦在大衆的眼裏實在太醒目,而學界對此就要冷靜許多。在愛因斯坦一夜成名之後,仍然有許多科學家對相對論保持質疑,1921年諾獎頒發給他是因爲當年那篇“光電效應”的論文,而非狹義相對論。愛因斯坦在提出廣義相對論之後的餘生,精力幾乎都用於研究“統一場”,但跟牛頓晚年的神學和鍊金術研究一樣,幾乎都不爲大衆所知。

愛因斯坦當然是前所未有的偉大,他的成就足以比肩牛頓。如果說同期其他科學家的成就,都是建立在牛頓的基礎上;那麼現代科學家的成就,幾乎都建立在愛因斯坦的基礎上。要是打一個比方,那就是在牛頓打好的地基上,愛因斯坦修了一棟令人瞠目結舌的房子,而後來的霍金等人,只不過是在房子上修修補補罷了。

愛因斯坦既是科學巨匠,也是科學明星。在一個造就明星的時代,沒有比他更適合成爲科學之神的人了。即便不是他,也會有另外的科學明星出現。

而在愛因斯坦這樣的人眼裏,大衆的追捧雖然耀眼,但也不過只是浮雲。他所能認識到的科學理論,連科學家研究起來都費力,又何況普通人?他知道自己是永遠無法爲大衆所真正瞭解的。所以當他9歲的小兒子好奇地問,爸爸你爲什麼這麼有名的時候,他想了一下回答:“當一隻閉着眼的小甲蟲沿着一根彎曲的樹枝爬行時,它不知道樹枝是彎曲的,而我有幸發現了它沒有注意到的事情。”

所以無論大衆再怎麼瘋狂地追捧他,在愛因斯坦這樣的科學家眼裏:對不起,你們只是甲蟲。

沒有惡意,沒有不屑,只是事實。

參考:于爾根·奈佛《愛因斯坦傳》;簡孫《愛因斯坦的人生方程》;趙婕《宇宙與人生——愛因斯坦傳》

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