【文章內(nèi)容簡介】 901年，也就是愛因斯坦剛畢業(yè)后不久，他和米列娃似乎就己決定結(jié)婚。但他們面對的是來自愛因斯坦家庭的強(qiáng)烈反對，尤其是愛因斯坦的母親，地從來就不喜歡米對娃?；槎Y最終于 1903年 1 月舉行，即愛因斯坦敬愛的父親去世后幾周。后來愛因斯坦自己談到他對婚姻的一種“內(nèi)在抗拒”感。這可能是因為他知道自己違背了家庭的意愿而產(chǎn)生的負(fù)疚或不快，也可能是一種勉強(qiáng)承認(rèn)的情感，即他偏愛一種比較孤單的生活，不想承擔(dān)任何家庭義務(wù)和責(zé)任，而這種感覺直到許多年以后他才付諸面表。 起初，這對年輕夫婦似乎顯得相當(dāng)幸福。愛因斯坦很高興成為父子、他的第一個兒子出生于 1904年 5月，另一個兒子則于 1910年 7月誕生。 31 醫(yī)學(xué)資料 正確還是錯誤？ 那是１９１９年１１月６日的下午。許多人聚集在倫敦古老的皇家學(xué)會總部那間富麗堂皇的會議廳內(nèi)。歐洲最重要的物理學(xué)家和天文學(xué)家都到場了。他們認(rèn)真傾聽著兩位資深的同行 —— 克羅姆林博士和埃丁頓教授 —— 描述他們的最新研究成果，這些研究成果是他們根據(jù)在巴西和西非海岸天文臺的觀察得出的。 克羅姆林和埃丁頓拍攝了某些星星的照片，這些星星通常只有在夜晚當(dāng)天空是黑暗的時候才能看見，但偶爾在白天發(fā)生一次日食的過程中也能看到。拍攝過程的細(xì)節(jié)情況似乎非常明確，但據(jù)克羅姆林和埃丁頓的解釋，當(dāng)他們檢查天文臺所拍攝的照片時，他什１發(fā)現(xiàn)那些星星并沒有出現(xiàn)在應(yīng)有的位置上。相反，它什１似乎突然跳到邊上去了。當(dāng)然這種情況是不可能的，但現(xiàn)在有證據(jù)表明它的確發(fā)生了。地球上 —— 或者說時，他們發(fā)現(xiàn)那些星星并沒有出現(xiàn)在應(yīng)有的位置上了。 32 醫(yī)學(xué)資料 當(dāng)然這種情況是不可能的，但現(xiàn)在有證據(jù)表明宇宙空間 —— 究竟發(fā)生了什么事呢？ 愛因斯坦的預(yù)測 對于克羅姆林和埃丁頓的觀測結(jié)果，當(dāng)時只有阿爾伯特 愛因斯坦一人并不覺得驚訝 —— 他反而感到高興和解脫。在他們拍攝照片以前，他就已經(jīng)預(yù)測出會有這樣的發(fā)現(xiàn)。幾年前，即１９１５年，他已經(jīng)預(yù)料到這種結(jié)果。更準(zhǔn)確地說，他預(yù)測出從遙遠(yuǎn)星球射出的光線在經(jīng)過太陽時會發(fā)生彎曲，這就導(dǎo)致地球上的觀察者感到那些星星好像移動了位置。他甚至還估計出光線的彎曲程度，以及那些星星位置偏離的程度。 愛因斯坦所作的這些預(yù)測，部分源自他從１９０５年以來一直從事研究的理論 —— 即我們今天所謂的“廣義相對論”。如果愛因斯坦的理論是正確的，那就會完全改變?nèi)藗儗χ溆钪娴目茖W(xué)規(guī)律的認(rèn)識?？肆_姆林和埃丁頓所作的觀測，旨在檢驗愛因斯坦關(guān)于光線彎曲的預(yù)測。 33 醫(yī)學(xué)資料 但他們還想考驗他的整個理論。如果愛因斯坦的預(yù)測是正確的，對支配宇宙的科學(xué)規(guī)律的認(rèn)識。克羅姆林和埃丁頓所于光線彎曲的預(yù)測。但他們還想考驗他的整個理論。那么當(dāng)時的物理學(xué)就是錯誤的。 “光是怎樣行進(jìn)的？” 愛因斯坦預(yù)測，從其他星球射來的光線在經(jīng)過太陽附近時會發(fā)生彎曲，這正是所觀察到的結(jié)果。這個事實本身就是令人驚訝的，因為其他科學(xué)家都相信，光在空問中始終是沿直線行進(jìn)的，從其源頭直接到達(dá)觀察者的眼睛。但根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，光并非嚴(yán)格按照直線行進(jìn)。相反，他認(rèn)為光線在任意兩點(diǎn)之間是以盡可能最短的路線穿過空間（和時間）的。正常情況下，直線就是最短的路線，然而本例的情況顯然并非如此。 光線為什么會沿著一條彎曲的路徑行進(jìn)呢？為什么它會發(fā)生彎曲？ 34 醫(yī)學(xué)資料 愛因斯坦的理論給這些問題作出了解答。他指出，由于光線 —— 它必須以可能的最短路徑行進(jìn) —— 是沿著一條彎曲的路徑行進(jìn)，因此在這種情況下，空間本身必定也是彎曲的。這完全是一種新的創(chuàng)見。難以想象 —— 像宇宙空間這樣廣大和毫無形狀的事物是如何彎曲的？而且它對物理學(xué)的某個基本定律提出了質(zhì)疑。 在愛因斯坦以前，科學(xué)家們普遍相信空間是平坦的。他們還認(rèn)為每個物體都會對周圍的所有物體產(chǎn)生一種力，它被稱為引力。比如，人們認(rèn)為把較小的地球“拉”向太陽的正是它的引力。這種引力作用的結(jié)果則是，地球沿著一條彎曲的軌道圍繞太陽運(yùn)行。 “引力并非如我們認(rèn)為的那樣” 但愛因斯坦宣稱，這并不是對實際發(fā)生情況的一種準(zhǔn)確解釋。引力并不是地球這樣的物體在空間移動的原因；相反， 35 醫(yī)學(xué)資料 真正造成空間彎曲的是宇宙中位于某些特定點(diǎn)上的物質(zhì)和能量的集合體（如太陽）。引力效應(yīng) —— 比如地球圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn) —— 因而并不是直接由一個物體的質(zhì)量把另一個物體拉向自己所形成的。相反，地球圍繞太陽運(yùn)轉(zhuǎn)是沿著一條盡可能直的路徑穿過彎曲的空間，如同那些星球射來的光線一樣。 愛因斯坦的相對論推翻了人們對有關(guān)引力的原有信念，以及許多其他基于這些信念的科學(xué)定律 —— 它們數(shù)百年來一直被認(rèn)為是正確無誤的。然而愛因斯坦的理論第一次指出了一種全新的方法來測量宇宙中的若干基本特征 —— 如光的速度和時間的度量單位。 名聲遠(yuǎn)播 我們的話題再轉(zhuǎn)回皇家學(xué)會的會議廳，關(guān)于克羅姆林和埃丁頓所攝照片的討論仍在繼續(xù)，而且不時變得非常熱烈。愛因斯坦這種極難理解的理論，并未得到許多主要科學(xué)家的接受。 36 醫(yī)學(xué)資料 有一位非常著名的學(xué)者奧利弗 洛奇爵士甚至以離開會場作為抗議。 但大多數(shù)人都已認(rèn)識到，天文臺的照片表明愛因斯坦已經(jīng)作出了一項重大發(fā)現(xiàn)，然而在當(dāng)時，沒有任何人對宇宙運(yùn)行情況的準(zhǔn)確了解達(dá)到如此詳盡的程度。 愛因斯坦的理論，用皇家學(xué)會會長的話來說，成為“人類思想史上最偉大的成就之一”。 第二天，愛因斯坦醒來發(fā)現(xiàn)他自己已經(jīng)名聞世界。倫敦的《泰晤士報》出現(xiàn)了“科學(xué)界的革命”的標(biāo)題。美國的（紐約時報）也宣告了“愛因斯坦理論的勝利”。而在愛因斯坦的工作地柏林，人們把他稱為“世界歷史上一位新的‘偉人”’。在愛因斯坦以后的歲月中，他很少擺脫與新聞界的聯(lián)系。１９２７年，他還撰寫了一首關(guān)于成名引起的煩惱的短詩，詩的開頭寫道：“無論我到哪里，無論我在何處駐足；總有一幅我的照片懸掛著 ? ”。 37 醫(yī)學(xué)資料 一個改變世界的理論 為什么阿爾伯特 愛因斯坦會變得如此出名？他為何會受到全世界的歡呼？愛因斯坦的相對論 —— 它因為那些天文臺拍攝的照片而成功地得到證實 —— 改變了人們對整個宇宙的看法。他對人們現(xiàn)有的科學(xué)信念提出了質(zhì)疑，更為重要的是，他用一種能夠解決困惑其他科學(xué)家?guī)讉€世紀(jì)之久的那些問題的新理論取而代之。 最初，愛因斯坦的發(fā)現(xiàn)很難被人們理解。許多著名的科學(xué)家也承認(rèn)，他們有時同樣會感到疑惑不解。有一則多年來一直流傳著的關(guān)于埃了頓教授的故事：愛因斯坦的理論剛成名后不久，一位新聞記者前往埃丁頓教授的實驗室去采訪他?！敖淌?，”這位記者說道，“我來拜訪您是想請您向我們的讀者解釋一下，愛因斯坦的理論究竟有多么重要。 我相信您是全世界三位真正理解其理論的人中的一位?！比缓笫且欢魏荛L時問的停頓，記者開始感到有些坐立不安了。 38 醫(yī)學(xué)資料 “教授，有什么事情不對頭嗎？”他緊張地問道?！安唬瑳]什么事，”埃丁頓教授回答說，“我剛才是要想出誰是那第三個人?！? 然而，愛因斯坦的理論逐漸得到越來越廣泛的了解，而且人們利用它又作出了不少有關(guān)宇宙的及其運(yùn)行的驚人發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了人們稱為“黑洞”和“白矮星”這樣的奇怪現(xiàn)象，并且敢于提出一些基本問題，比如宇宙是否有一個開端，或者空間的界限以外是否存在什么東西。愛因斯坦關(guān)于自然界基本規(guī)律的發(fā)現(xiàn) —— 間接地 —— 導(dǎo)致了核武器、核醫(yī)學(xué)與核能的發(fā)展。他們還作出一些驚人的預(yù)測，比如時問對每個人來說并不是以同樣的速度流逝的 —— 這種說法剛發(fā)表時聽起來就像是科 幻小說里的東西，但一直被認(rèn)為是正確的。 即使當(dāng)愛因斯坦上了年紀(jì)并處于半退休狀態(tài)時，他的出現(xiàn)仍然會引起轟動。愛因斯坦的一位同事回憶起這樣一件事：有人駕車經(jīng)過愛因斯坦在美國普林斯頓寓所附近的一條街，當(dāng)他曾見這位步行回家吃午飯的老人時非常激動， 39 醫(yī)學(xué)資料 以致他的汽車失去控制撞在一棵樹上。而且當(dāng)１９５５年愛因斯坦逝世的消息宣布時，它成為頭版新聞?！埃玻笆兰o(jì)的偉人之一”去世了。 40 醫(yī)學(xué)資料 上帝與自然 愛因斯坦還在家里接受宗教方面的教育，這是德國法律規(guī)定的。愛因斯坦一家是猶太人，但并非極其嚴(yán)格地遵守他們的信仰。有一段時期，愛回斯坦深深地專注于宗教 —— 他甚至在來回學(xué)校的路上譜寫一些樂曲贊美上帝。這種宗教上的興趣僅僅持續(xù)了一年，當(dāng)他１２歲時，愛回斯坦就不再相信他的老師們所描繪的那種上帝了。然而他從未對大自然的崇高偉大失去敬仰之心，也不希望放棄研究那些比他所謂的“僅僅個人的”東西更加偉大的事物。 離開德國 １８９４年，愛因斯坦一家在慕尼黑的產(chǎn)業(yè)開始面臨破產(chǎn)。他們?nèi)铱缭桨柋八股竭w到意大利，那里的前途顯得光明一些。當(dāng)時只有 １５歲的愛因斯坦留在慕尼黑完成他的學(xué)業(yè)。愛因斯坦非常想念他的父母和妹妹，不愿獨(dú)自在慕尼黑生活。 41 醫(yī)學(xué)資料 他仍然討厭 學(xué)校，而且他身上顯而易見的聰慧以及他對自己能力的自信惹惱了他的老師們。其中有位老師甚至說，如果愛因斯坦不來上他的課，他將感到非常高興。阿爾伯特問他為什么這么說，因為自己并沒有做錯什么事。這位教師回答道，“是的，你沒有做錯什么。但你坐在后排微笑著，這就冒犯了一位老師在班級中教課所必需的尊嚴(yán)感?！? 愛回斯坦非常擔(dān)心被迫服兵役，如果他到１７歲時還留在德國就不得不這么做。他痛恨暴力，并對那種任何人放棄他們的自由意志而去服從命令 —— 也許是去殺死另外一個人的命令 ——— 的主張感到反感。長大后，他成為一個和平主義者，相信所有的戰(zhàn)爭都是邪惡的，而人類最美好的未來只能通過合作而不是沖突來實現(xiàn)。 １８９５年，愛因斯坦離開慕尼黑，到意大利與他的父母團(tuán)聚。對于他離開學(xué)校的舉動，他們感到非常驚訝和生氣，但愛因斯坦保證他會在家里自學(xué)，并參加瑞士蘇黎世的聯(lián)邦理工學(xué)院的入學(xué)考試。他還宣布了他準(zhǔn)備放棄德國國籍而成為一名瑞士公民的計劃。 42 醫(yī)學(xué)資料 僅在慕尼黑停留了６個月以后，而且沒有任何老師給予指導(dǎo)，愛因斯坦參加了理工學(xué)院的入學(xué)考試。他未能通過考試。但是，他在科學(xué)和數(shù)學(xué)方面得到了很高的分?jǐn)?shù)。他到阿勞的一所高中為考試作更加充分的準(zhǔn)備，那是瑞士的德語區(qū)。他非常喜歡在那里度過的時光 —— 這里要比德國的學(xué)校更加自由和無拘無束，而且他也喜歡這所學(xué)校里的教師。 當(dāng)他仍在為入學(xué)考試作準(zhǔn)備時，愛回斯坦用法文寫了一篇簡短的隨筆，題目為“我未來的計劃”。在這篇隨筆中，他解釋了自己為什么會選擇從事科學(xué)生涯，“ ? 二 去研究數(shù)學(xué)和物理學(xué)。我設(shè)想我將來會成為一名自然科學(xué)的教師，所以選擇了其中的理論部分。下面就是引導(dǎo)我確定這個計劃的原因。最為重要的是我在抽象思維和數(shù)學(xué)思維方面所具有的素質(zhì) ?? 一個人總喜歡做他最為擅長的事情。當(dāng)然，以科研為職業(yè)所包含的一定獨(dú)立性也令我很感興趣?！? 43 醫(yī)學(xué)資料 優(yōu)異的成績 １８９６年，１７歲的愛回斯坦從阿勞的中學(xué)獲得一張文憑，使他有資格不用參加入學(xué)考試而直接到理工學(xué)院注冊。他文憑上的成績相當(dāng)出色：代數(shù)、幾何、“畫法幾何”、物理和歷史為６分（最高成績）；德語、意大利語?；瘜W(xué)和自然歷史（即生物學(xué)）為５分（優(yōu)秀）；地理、藝術(shù)和技術(shù)制圖為４分（良好）。 愛因斯坦正式放棄了他的德國國籍，并開始在理工學(xué)院的學(xué)生生活。愛因斯坦在那里學(xué)習(xí)了４年的課程，這使他有資格擔(dān)當(dāng)數(shù)學(xué)和物理學(xué)方面高中水平的專業(yè)教師。他勤奮學(xué)習(xí)、閱讀和思考，并花大量時間獨(dú)自做試驗。但他的老師們并不常表揚(yáng)他。其中有一位教授海回里希 韋伯曾刻薄地對他說，“你是一個聰明孩子，愛因斯坦，非常聰明的孩子。但你有一大缺點(diǎn)：那就是你不接受別人教你的東西。”對愛因斯坦來說，他并沒有對韋伯的講授內(nèi)容作過多的思考。 44 醫(yī)學(xué)資料 他抱怨說韋伯忽略了過去幾年時問里物理學(xué)領(lǐng)域發(fā)生的所有激動人心的新進(jìn)展，而仍然把講授內(nèi)容集中于常規(guī)、無聊和過時的論題。 天才 1905年至 1915年對年輕的愛因斯坦來說是一個極富創(chuàng)造力的時期。即便是在他得到專利局的工作之前，他就開始在當(dāng)時王要的科學(xué)雜志上發(fā)表論又。 1903年，愛因斯坦與另外兩位年輕的科學(xué)家一起組建了一個“學(xué)會”或俱樂部，他們經(jīng)常聚會討論物理學(xué)、哲學(xué)和文學(xué)。他們還在一起進(jìn)餐 —— 通常是香腸。乳酪、水果和茶之類的簡單食品。愛因斯坦記得，那是一段非?？鞓返臅r光，有一份滿意而勝任的工作，有一群相互支持的朋友，還有支持他工作的聰明妻子以及他那新降生的可愛兒于。愛因斯坦開始提出一系列完全令人驚訝的構(gòu)想，它們將要改變物理學(xué)家和其他科學(xué)家們認(rèn)識和解釋這個世界的方式。 45 醫(yī)學(xué)資料 “非凡的一年” 1905年也許可以稱為愛因斯坦“非凡的一年” —— 就像1666年成為伊薩克 牛頓的非凡一年那樣。在幾個月時間里，他完成了他的博士論又，發(fā)表了兩篇具有驚人獨(dú)創(chuàng)性的科學(xué)論文（其中概述了他的狹義相對淪理論），并撰寫了另外兩篇同樣廣為接受