爱因斯坦是苏黎世联邦理工学院的学生和教授。今年是他获得诺贝尔物理学奖 100 周年。但是爱因斯坦身上到底有多少 ETH？ETH 中有多少爱因斯坦？

在 ETH 工作后，爱因斯坦继续在柏林进行研究。1920 年在他的办公室里 （插图：  Oculus 插图 / 苏黎世联邦理工学院图书馆，图像档案）

1899 年 3 月，20 岁的 ETH 学生阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 向他的实用物理课程教授报告时，他有一种不好的感觉。在过去的几个月里，他几乎没有上过任何课。爱因斯坦决定不再从事单调的实验室工作，而是决定自己学习理论物理学硕士。Jean Pernet 没有留下深刻印象：爱因斯坦因其糟糕的职业道德而受到谴责，并以 1 分（最低分）不及格。但年轻的爱因斯坦似乎并没有太沮丧。当教授问他为什么不想学习医学、法律或语言学时，他只是简单地回答：“因为我觉得我有天赋，教授先生。为什么我不应该至少尝试物理？”

今年我们正在庆祝爱因斯坦获得诺贝尔奖 100 周年——他因其对理论物理学的贡献，尤其是对光电效应定律的发现——在很大程度上归功于他自己他年轻时表现出的自信。

对于 ETH 来说，他是ETH最著名的校友。他在大学的网站上被广泛描绘，并为游客提供专门的爱因斯坦之旅。他的许多文件都保存在 ETH 图书馆档案中。在 Hönggerberg 校园里有一尊爱因斯坦半身像。Polyterrasse 上的一家咖啡馆以他的名字命名，很快游客甚至可以与数字爱因斯坦聊天。但是爱因斯坦有多少 ETH？他在 ETH 作为学生和教授的时间如何影响他后来的成功？他的理论在今天有多大意义？

“流浪者和孤独者”

阿尔伯特·爱因斯坦作为理工学院学生，1898 年 （插图：Oculus 插图 / 苏黎世联邦理工学院图书馆，图像档案）

阿尔伯特·爱因斯坦于 1896 年 10 月开始在当时被称为苏黎世理工学院的 ETH 学习。年仅 17 岁的他是最年轻的学生之一。他在那里学习了四年，主修物理和数学，同时也修读文学和历史课程。一次又一次，他不得不满足于获得平庸的分数，因为——正如他在 1955 年回忆 ETH 时所回忆的那样——要成为一名好学生，“你必须能够轻松掌握事物；你必须愿意把你的精力集中在课堂上讲到的每一件事上；你必须喜欢有条不紊地写下讲座中介绍的所有内容，并认真地进行工作。遗憾的是，我意识到我从根本上缺乏所有这些品质。”然而，年轻的爱因斯坦自称是“流浪者和孤独者”，但他确实对他那个时代的物理理论和问题有着永不满足的热情。由于当时 ETH 并没有真正教授这些主题——例如，麦克斯韦的电磁学理论和玻尔兹曼的热力学理论都没有出现在教学大纲中——爱因斯坦反而独立研究了它们。“即使在很小的时候，爱因斯坦就对知识有着深刻的渴望。他想深入了解当时未被理解的事物，他真正挑战了现有的物理范式，”ETH 物理学名誉教授汉斯·鲁道夫·奥特 (Hans Rudolf Ott) 解释道。

尽管爱因斯坦对课程缺乏热情，但他还是在 21 岁时成功毕业，这在一定程度上要归功于他的朋友、数学学生马塞尔·格罗斯曼。由于爱因斯坦经常逃课，他依靠格罗斯曼一丝不苟的讲义来帮助他完成学业。然而，这还不足以让他在学位结束时取得好成绩。爱因斯坦的平均分是 4.91，在他的班级中排名倒数第二，而且他是唯一一个没有被授予研究助理职位的学生。

伯尔尼的奇异果

从 ETH 毕业后，爱因斯坦从事各种零工以赚取收入，包括在伯尔尼担任导师。直到 1902 年 6 月，他才在格罗斯曼父亲的推荐下找到了伯尔尼专利局的技术专家职位。在那里，远离学术机构和空闲时间工作，爱因斯坦在 1909 年之前出版了不少于 33 部作品。 其中包括他最重要的关于狭义相对论和光量子假说的著作，对于他后来获得了诺贝尔奖。

正是这些出版物，其中几本颠覆了经典物理学的世界，在经历了无数次失望和挫折之后，终于为他开启了进入大学生涯的可能性：在苏黎世大学担任了两年教授和一年之后在布拉格，1912 年，33 岁的爱因斯坦回到他的母校 ETH，担任理论物理学教授。“哈利路亚！” 爱因斯坦从布拉格写信给他的朋友、ETH 历史教授阿尔弗雷德·斯特恩，当时人们期待已久的苏黎世电话终于来了。

苏黎世对相对论的贡献  

阿尔伯特·爱因斯坦在 1934 年的一次航行中（插图：Oculus 插图 / 苏黎世联邦理工学院图书馆，图像档案） 

“格罗斯曼，你必须帮我，否则我会发疯的。” 据说爱因斯坦到达苏黎世后第一次见面时，就是这样迎接他从学生时代起的昔日救世主的。在伯尔尼和布拉格期间，爱因斯坦已经为他的广义相对论制定了关键的物理概念。他缺少的是用数学表达它的正确方法。在这个关键时刻，爱因斯坦对高等数学缺乏兴趣威胁到他的毁灭。然而，值得庆幸的是，现在是 ETH 数学教授的格罗斯曼再次出现在那里，向绝望的爱因斯坦伸出援助之手。

经过九个月的极度努力和专注，两人制作了广义相对论和引力理论的初稿，该初稿于 1913 年出版，与最终版本非常相似。爱因斯坦在苏黎世笔记本上写下的方程或多或少是正确的，但他要在三年后才意识到它们的全部意义，那时他已经在柏林担任教授。最终，仅仅一年半后，他就因为无法抗拒在备受推崇的普鲁士科学院工作的机会而离开了 ETH。即使 1918 年苏黎世大学和苏黎世联邦理工学院提供的双教授职位也不足以吸引他回到瑞士。

GPS、激光和太阳能电池

阿尔伯特·爱因斯坦于 1955 年 4 月在美国普林斯顿去世，享年 76 岁，他从 1933 年开始在那里继续他的研究生涯。然而，他的革命性发现仍然存在于我们的日常生活和科学研究中。例如，很难想象今天没有 GPS 的世界。正是爱因斯坦在他的广义相对论中预测时钟在卫星上的运行速度比在地球上慢。如果我们不考虑这些时差，位置信息每天会偏离几公里。

此外，爱因斯坦的光量子假说和他对普朗克辐射理论的研究提出了关键原理，这些原理对于现在无处不在的激光技术的发展和使用太阳能电池发电至关重要。

爱因斯坦的研究继续

“没有爱因斯坦，今天的物理学是不可想象的。广义相对论是我们理解世界和宇宙的核心，” ETH 理论物理研究所教授 Lavinia Heisenberg 解释说。近年来，爱因斯坦的理论得到了进一步的证实：一是通过引力波证据的发现，开辟了关于宇宙的产生及其变化的新发现的可能性。其次，一个国际研究团队在过去一年中首次成功地使黑洞可见。爱因斯坦用数学方法预言了这种现象，尽管他个人并不相信它的存在。

此外，像拉维尼亚海森堡这样的宇宙学家今天仍在研究可以追溯到爱因斯坦的问题：例如，科学家们仍在澄清相对论是否也适用于量子物理学中发现的非常小的单位。当谈到对早期宇宙和黑洞的研究时，爱因斯坦的理论导致奇点仍未解决。“这些问题将继续困扰我们多年。就像他之前的牛顿一样，爱因斯坦不会在短期内脱离雷达，”海森堡说。事实证明，当他决定在 1899 年尝试物理时，对于那个平庸的学生来说，这确实值得。而且不仅仅是为了 ETH。

来源：https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2021/07/from-mediocre-student-to-nobel-prize-winner.html