按：拙文发表在今年第4期的《民主与科学》杂志，原文无图片。

在科学史上，有两个时间段被称为“奇迹年”，对应着科学史上两位巨擘在非常短的时间内做出了奇迹般的科学贡献。一位是牛顿，时间是1665-1666年；一位是爱因斯坦，时间是1905年。究竟是个人的天才还是历史的风云际会，造就了他们以20多岁的年纪凭其贡献便可在科学史上英名百世？

英国诗人蒲柏有首盛赞牛顿的诗这样写道：“自然及自然律为夜幕所掩，上帝说，让牛顿来！于是一切大放光明。”这里有夸张，但也是事实。

说其夸张，是因为在牛顿之前，意大利的伽利略与德国的开普勒已经分别为地上与天上的运动学做出了可贵的探索。伽利略最重要的贡献在于创立了动力学，即研究运动物体的科学。伽利略进行的斜面实验的研究，已经蕴含了牛顿第一定律与第二定律的基本内容，但是伽利略并没有把它们上升为普遍的物理法则。开普勒于1619年已经完成了关于行星运动的三大定律，这是当时太阳系已知六大行星运动的铁律。但是对于行星为何绕太阳作椭圆轨道运行，开普勒受英国吉尔伯特的影响，试图把每颗行星都看做一块大磁铁，用磁力与太阳的相互影响去解释椭圆轨道。但是，这种解释未能奏效。

说是事实，也即这对牛顿而言的确名至实归。法国大数学家、天文学家拉普拉斯就曾羡慕牛顿说，综合宇宙的定律只能发现一次，结果被牛顿幸运地占了先。牛顿是幸运的综合者，但更是杰出的开拓者。在1665-1666年间的近18个月中，他为近代科学的几个分支奠定了基石。这辉煌的成就，竟然与一场瘟疫有关。

1665年夏，伦敦黑死病（一种鼠疫）肆虐。距离伦敦不远的剑桥人心惶惶，学校索性遣散学生回家以躲过这场瘟疫。牛顿当时已经在剑桥大学三一学院待了4年，期间已经对当时许多科学问题做了思考。瘟疫使牛顿回到了家乡林肯郡乌尔索普，在接下来的18个月中，他改变了整个近代科学。这时期牛顿的贡献主要集中在三个方面：首先是微积分的发明（稍晚德国的莱布尼茨也独立做出）——当时牛顿称其为“流数法”，这是一种全新的数学方法，可以处理大量变动不居的量。其次是万有引力定律的发现，著名的苹果落地的故事就是它的开端。我们前面谈到的牛顿综合了天上与地上的运动，主要是指他发现了万有引力定律。这是牛顿一生最光辉的伟业。后来关于万有引力定律的三大验证：哈雷彗星的回归，海王星的发现，地球形状长圆、扁圆之争，一时成为美谈。牛顿也由此矗立于科学万神庙之巅。最后是通过光的色散实验，牛顿揭示了光的本性。任何一位科学家，如果三者能占其一，注定能在科学史上不朽。牛顿一人兼具，真是“万千宠爱在一身”，也难怪拉普拉斯惊羡不已呢。

图1  表现Newton的一张漫画

接下来说爱因斯坦，他已经成了整个现代科学的化身。我们对爱因斯坦了解得更厚实，主要不在他生活的年代距我们更近，而是他一生与整个社会（战争、和平、教育、正义等）紧密联系在了一起。不像牛顿那样，是仅与很有限的几位学者联系的“宅男”。1905年，爱因斯坦创造了科学史上第二个奇迹年。有人说他是平地起风雷，此话不对也对。

先说不对之处。大凡科学成就卓越者，无一不是历史机遇的结果。这话看似四平八稳，却颇值琢磨。牛顿得哥白尼之后风气大开之势，扶摇而上。爱因斯坦生于1879年，没过些时日，物理学界风云突变，由著名科学家英国开尔文勋爵宣称的“两朵乌云”阴霾不散。兵来将挡，水来土掩。谁能驱敌，便可名显。1900年的普朗克，年已四二（对后来量子力学那帮小将而言，此年龄可谓“垂垂老矣”），深情地面对自己献身半辈的经典物理学，不情愿地挥起一杆大旗，名曰“量子论”。这是驱散“紫外灾难”乌云的一道闪电，可惜无人能聆听这“高山流水”。此可谓千载难逢之机遇，时代在召唤英雄。

平地偏要起风雷，有了历史的机遇，还要有自身的造化。爱因斯坦赶上了好时候，但是1900年，他刚大学毕业，本打算在母校谋一个助教岗位了此一生，没想到碰了壁。聊可欣慰的是当年年底在《物理学年鉴》上发表了他的第一篇论文，是有关毛细现象的。小荷已露尖尖角，何时可以满庭芳？1901年，他继续找工作，还是碰壁；还好后来谋得了一个临时代课的职位。1902年6月，爱因斯坦通过朋友的关系，终于到了瑞士伯尔尼专利局谋取了一个职位（注意还是临时工，直到1904年才转正）。求职的挫折会让一位年轻人郁闷不已，但爱因斯坦那几年对科学的兴趣始终没受到影响，这从当时他与女友米列娃的信中能够看出。

专利局的工作，促使他从多方面考虑问题，当然还有他与几位朋友组成的“奥利匹亚科学院”激励作用，1905年——展露身手的时候到了。

像牛顿当年威风八面一样，爱因斯坦也是横扫八荒。上面提到普朗克高山流水待知音，这位知音就是爱因斯坦。在普朗克提出量子论之后的五年后，爱因斯坦第一个响应，1905年3月，他完成一篇关于光量子的论文，一举解决了光电效应问题。这篇论文，是爱因斯坦本人唯一用了“最革命的”词眼评价的论文。正是这篇论文，大大拓展了普朗克提出的量子论，使得爱因斯坦跻身量子论的三大教父之一（另一位是玻尔）。1905年的4、5月，他发表了两篇关于布朗运动的论文，提出了测定分子大小的新方法。几年之后，法国佩兰用实验证实了他的理论，无可辩驳地证实了原子的实在性。1905年6月完成了狭义相对论的论文《论动体的电动力学》。这篇文章驱散了前面提到的第二朵乌云，即“迈克尔逊-莫雷实验测定以太风的〇结果”。这篇论文，拓展了我们的时空观，是人类智识史上一次质的飞跃。在此基础上，同年9月爱因斯坦推导出了著名的质能方程。量子力学的奠基人之一德布罗意如此评价爱因斯坦的奇迹年：“爱因斯坦以非凡的精力，在同一年里，建立了今天主宰着全部现代物理学的两大理论（相对论和量子论）中的一个，并且对另一个理论的发展也作出了主要的贡献。”2005年，是联合国教科文组织确定的“世界物理年”，旨在向100年前的奇迹年致敬与纪念。

会当凌绝顶，一览众山小。面对科学史上笑傲群雄的两位巨匠，我们仰望、赞叹、感慨、评说。历史际遇与个人才情的共举，造就了他们的非凡与功业。遥望奇迹年，心潮与海连。

                           图2  在专利局工作时的Einstein