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爱因斯坦：一个世纪的神话
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1905年，年仅26岁的爱因斯坦相继发表了关于量子论、相对论和布朗运动等方面的革命性论文，开启了自然科学的新纪元。为了纪念物理学史上这一空前绝后的“奇迹年”，联合国教科文组织将2005年定为“世界物理年”。另一方面，今年4月18日也是爱因斯坦逝世五十周年，全世界各国都在以各种方式纪念这位牛顿之后最伟大的科学家。在此我们参考J.J.O’Connor和E.F.Robertson撰写的《Albert Einstein》等文章编译出一份较为翔实的爱因斯坦生平简介，以飨读者。
（一）学生时代的无奈与坎坷
到了1894年，由于父亲的工厂经营不善，爱因斯坦全家迁到了意大利的米兰，唯独爱因斯坦留在了慕尼黑，因为他的父亲要求他留下来完成高中的学业。但是往往事与愿违，没过多久，路易波尔德中学就以败坏班风、不守校纪的理由勒令爱因斯坦退学。这时，家里人只好把爱因斯坦的出路寄托在瑞士苏黎世的联邦工业大学。但是令人失望的是，爱因斯坦第二年没有通过入学考试，无法进入联邦工业大学攻读电机工程。在这种情况下，他只好另辟蹊径，来到离苏黎世不远的阿劳小镇上的州立中学，打算从那里获得中学毕业证书，以参加明年的大学入学考试。
在阿劳的学习与生活是轻松的，这也使爱因斯坦暗下决心——放弃德国国籍。于是，从1896年的2月开始爱因斯坦成为一个无国籍的人，直到1899年他都没有申请瑞士国籍。他的瑞士国籍是在1901年获得的。摆脱了慕尼黑带给他的阴影，爱因斯坦在阿劳写了一篇随笔。这篇随笔既是爱因斯坦对自己的审视更是他对未来的计划，其中写道，“我若有幸通过考试，我就会去苏黎世，在那里呆上四年，学习数学和物理学。我想象自己会成为一名教师，教授自然科学的这两个分支；我倾向于与之相关的理论部分。促使我做出此项计划的最重要的理由是，我喜欢作抽象的和数学的思考，而缺乏想象力和实践能力。”
1896年，爱因斯坦得偿所愿，进入了苏黎世联邦工业大学学习。但是他却是一个令人头疼的学生。有次上实验课，教授照例发给每个学生一张纸条，上面把操作步骤写得一清二楚。爱因斯坦却也照例把纸条捏做一团。原来他有自己的一套操作步骤。正当爱因斯坦我行我素地做他的新实验时，突然“轰”的一声巨响，实验装置爆炸了。爱因斯坦的右手被炸得鲜血直流，同学、助教和教授都围了上来。教授问明情况后，愤愤地走了，并向系里报告，坚决要求处分这个胆大包天、完全“不守规矩”的学生。但最终爱因斯坦还是成功地实现了自己的预定计划，他在1900年以一名数学和物理学教师的身份毕业了。然而失败又接踵而来。当时爱因斯坦一直试图找一份工作，他写信给霍尔维茨希望获得一个教职，但是没有收到任何答复。爱因斯坦的三个同学，包括他的好朋友格罗斯曼，都被联邦工业大学聘为助教，但是显然爱因斯坦没有得到校方足够的重视。直到1901年他还在向一些大学写信求职，但是这一切全部失败了。
（二）发生在专利局里的奇迹
1901年2月，爱因斯坦取得了瑞士国籍。作为瑞士的新公民，他因为扁平足和静脉曲张的身体缺陷而躲过了服兵役。5月份，爱因斯坦终于在温特图尔城的职业技术学校找到一个作临时数学教师的职位。不断的失败使爱因斯坦有些气馁，他写道：“我已经放弃了去大学工作的奢望…” 即便如此，到了秋天，爱因斯坦还是失业了。他的下一个短暂的安身之处是莎富豪森的一所私立中学。接下来，他在老朋友格罗斯曼的父亲的推荐下，在伯尔尼联邦专利局谋得了一份工作。这样爱因斯坦的生活总算有了着落。同一年，爱因斯坦与大学同学米丽娃结婚了。米丽娃早就知道，在生活上迷迷糊糊是爱因斯坦的老毛病。在苏黎世上学时爱因斯坦经常在半夜三更站在大门口，压低了嗓音向着门缝里叫：“房东太太！我是爱因斯坦！对不起，我又忘记带钥匙了！”但是令米丽娃失望的是，在婚礼的喜庆筵席结束之后，他们一起回克拉姆胡同，走到房门口时，爱因斯坦又一次惊呼：“哦，忘了带钥匙！”于是新娘只好站在新房门口，等新郎去找钥匙。如同不完美的开始，这段婚姻也没有以完美告终。十几年之后他们的婚姻不幸解体。
从1902年开始，爱因斯坦在专利局工作了整整七年。他刚上任时获得的只是一个暂时性的职位，但是1904年他的职位变成了永久的。1906年，他的职位级别也由三级技术专家提升为二级。不过1905年才是26岁的爱因斯坦真正的丰收年，他利用闲暇时间，完全独立地发表了三篇令世人惊叹的关于理论物理学的文章。同年他以一篇名为《分子大小的新测定法》的论文获得了苏黎世大学的博士学位。为了感谢老朋友的帮助，爱因斯坦把他的博士论文题献给了格罗斯曼。
在第一篇发表于1905年的文章里，爱因斯坦以普朗克所提出的量子假说为基础，认为电磁能量如同在热辐射过程中能量的放出和吸收一样，都是以不连续的方式进行的。能量是量子化的，而这些量子所携带的能量直接正比于辐射频率。这一观点与麦克斯韦的电磁波动理论相抵触。在麦克斯韦的经典理论中，电磁波可以携带任意小量的能量，能量是连续的而不是量子化的。爱因斯坦运用普朗克的量子假设成功地描述了光电效应，指出光具有不连续的颗粒特性，即光量子。这就是著名的光量子假说。
爱因斯坦发表于1905年的第二篇文章提出了一个新的理论——狭义相对论。这个新理论基于两个基本原理，即相对性原理与光速不变原理。爱因斯坦一方面重新诠释了经典的相对性原则，即物理定律在任何惯性坐标系中都具有相同形式；另一方面，和麦克斯韦理论的要求一样，爱因斯坦也假定在所有惯性坐标系中光的速度都保持恒定。在狭义相对论的基础之上，爱因斯坦推导出质量和能量的等价关系，即著名的
而爱因斯坦在1905年完成的第三篇文章是有关统计力学的，即布朗运动。当时在这个领域的代表人物是奥地利的玻尔兹曼和美国的吉布斯。
1905年以后，爱因斯坦继续致力于上述领域的研究工作。他本人对狭义相对论并不满意，原因是它不够完备，只适用于匀速直线运动的情况，不能用于加速运动和万有引力问题。1907年，爱因斯坦开始从事广义相对论的研究。他找到了问题的关键所在：惯性质量和引力质量其实是等价的。
虽然爱因斯坦不喜欢每天在专利局里烦闷的工作，但是他那天生的幽默感并没有因此丧失。一次，当劳布到伯尔尼拜会爱因斯坦时，他正跪在地上生煤炉。听说劳布要向他请教物理学问题，爱因斯坦摊开两只乌黑的手，不忘幽默一下：“看，你和我谈辐射，可是这个倒霉炉子，为什么就辐射不出热来呢？”
1907年爱因斯坦试图申请到伯尔尼大学授课，可是由于他没有及时提交授课资格考试论文，他的申请被伯尔尼大学拒绝了。直到1908年，爱因斯坦关于黑体辐射及其能量分布的授课资格论文被伯尔尼大学认可后，他终于获得了在那里讲课的资格。爱因斯坦的职业学术生涯从此开始了。第二年，爱因斯坦被苏黎世联邦工业大学聘为物理学副教授。于是他放弃了在伯尔尼大学的讲师职位，并且辞去了在专利局的工作，回到了他的母校。这时的爱因斯坦虽然年轻，但在大家眼中已经成为引领科学发展的思想家。
（三）爱因斯坦引力与爱因斯坦魅力
很快，爱因斯坦的学术之路变得平坦起来。1911年，爱因斯坦应邀来到了布拉格的卡尔—费迪男大学担任正教授。而实际上，更重要的是在这一年他开始研究引力对光传播的影响，并做出一个惊人的理论预言——由遥远星体发射出来的光束在太阳附近掠过时必然会弯曲少许。这个预言至关重要，因为它最终使得爱因斯坦的相对论第一次被实验所证实。爱因斯坦当时的计算出现了错误，他得到的光线偏转角为0.83秒，比他在1916年重新计算后得到的正确结果小了一半。仅仅在布拉格停留一年之后，爱因斯坦便离开了那里，回到了他的母校——苏黎世联邦工业大学，接受了终身教授的职位。在老朋友数学家格罗斯曼的帮助下，他对引力的研究进入了一个新阶段，最终在里奇—柯芭斯特罗和勒维—契维塔的张量微积分和黎曼几何中找到了建立广义相对论的数学工具。
1914年，爱因斯坦接受了一个令人瞩目的建议，回到了家乡德国。为了能使爱因斯坦回去，德国提出了优厚的条件：首先授予他柏林大学终身教授的职位，但是没有讲课义务；其次又增选爱因斯坦为普鲁士科学院的院士，并且任命他为即将在柏林成立的凯萨威廉物理研究所的领导人，却又不必管理任何具体事务。即使这样，爱因斯坦还是做了慎重的考虑，他甚至让来苏黎世邀请他的普朗克和能斯特几天后再来找他，他会以手持红玫瑰或白玫瑰来确认自己是否会回到德国。当普朗克和能斯特怀着忐忑不安的心情从郊外返回苏黎世火车站时，一束红玫瑰在爱因斯坦手里盛开着…
第二年，在修改了一些错误之后，广义相对论的终审稿终于出版。在论文发表之前，爱因斯坦已经在哥廷根作了关于广义相对论的演讲，并且他写下了这样的文字：“令我极为高兴的是，我十分成功地使希尔伯特和克莱因相信了我的理论。”事实上，在爱因斯坦完成他的广义相对论文章的一个星期以前，希尔伯特也向杂志投了一篇稿件，那篇文章也包含了正确的广义相对论的场方程。
1917年，与米丽娃离婚之后，爱因斯坦娶了自己的表姐爱莎。经过了种种变故，经过了八年的等待，爱因斯坦在1911年做出的关于引力对光传播产生影响的理论预言，终于在1919年被英国的两个日食观测组的观测事实所证实。爱因斯坦随后成为大众新闻媒体追逐的偶像。
1920年，爱因斯坦在柏林的演讲遭遇到恶意示威的干扰，尽管官方矢口否认，但是那场示威毫无疑问是反犹太人的。在此期间，德国社会弥漫着强烈的反对爱因斯坦理论的情绪。爱因斯坦针对有关的责难在媒体上予以反驳，他提到了洛伦兹、普朗克和爱丁顿以支持自己的理论。爱因斯坦强调，假如他是“…一个佩戴或者没有佩戴纳粹十字徽章的德国公民而不是一个拥有自由的国际主义信仰的犹太人…”的话，那么洛伦兹等人也会像他一样遭到某些德国人的人身攻击。
1921年到以后的几年时间，可以说是爱因斯坦的国际巡回讲学时期。爱因斯坦的首次长途跋涉是在1921年，那一年他踏上了美洲大地，开始了第一次访美之旅，而此行的主要目的是为即将在耶路撒冷兴建的希伯莱大学筹集资金。每到一个地方，“爱因斯坦”这个名字总是与相对论紧密相连。在旅途中他就相对论进行了多次演讲。这次访美让爱因斯坦充分感受到了美国人民的热情，他所到之处总是人山人海。这股“爱因斯坦旋风”甚至刮到了美国的国会山，议员们凑在一起讨论相对论。一位议员说，他只是企图了解爱因斯坦的相对论，但结果差一点儿发了疯。据说在普林斯顿大学演讲时，面对着满大厅的听众，爱因斯坦感慨地向主持人调侃道：“我从来没有意识到竟有如此众多的美国人对张量分析感兴趣。”
在从美国返回途中，爱因斯坦还去了英国伦敦。 1922年爱因斯坦访问了法国巴黎，不久他又开始了第二次长途之旅。他来到亚洲，访问了日本，并沿途走访了科伦坡、新加坡、香港和上海。爱因斯坦在1923年访问了巴勒斯坦。1924年他完成了最后一个重大科学发现——波和物质的缔合，随后他又开始了一次长途旅行。这一次他的目的地是南美洲，时间是1925年。
这一时期，爱因斯坦获得了各种各样的荣誉。1921年在美国哥伦比亚大学，爱因斯坦荣获了巴纳德奖章。同年，爱因斯坦被授予诺贝尔物理学奖，但这并不是因为他提出了举世闻名的相对论，而是表彰他在1905年用量子论解释光电效应的工作。对爱因斯坦而言，这项殊荣可谓姗姗来迟，因为此前他已被普朗克等人连续提名十次之多。诺贝尔奖是在1922年12月颁发的，当时爱因斯坦正在访问日本的途中，所以他不得不推迟到1923年6月才去参加授奖仪式。爱因斯坦所获得的很多其他荣誉中还包括 1925年英国皇家学会颁发的科普列奖章，以及1926年英国皇家天文学会的金质奖章。
1927年召开的索尔维会议，差不多所有量子理论的创始人都参加了，其中包括普朗克、玻尔、德布罗意、玻恩、海森堡、泡利、薛定谔和狄拉克，当然还有爱因斯坦。在会上玻尔与爱因斯坦就量子力学开始了一场著名的争论，但普朗克却对此保持沉默。爱因斯坦拒绝提交会议论文，他“…除了对几率解释做了非常简单的反驳，几乎没再说什么…然后他又归于沉默…”一直紧张忙碌的爱因斯坦终于在1928年不得不暂时停顿下来，他由于过度劳累而导致身体的崩溃。但是经过一段时间的休养，爱因斯坦身体痊愈了，不过他不得不劳逸结合，使生活变得轻松惬意一点。
（四）“上帝是深奥的，但他没有恶意”
1930年和1932年爱因斯坦又先后两次来到美国，第一次只是一个工作访问，而第二次是因为普林斯顿大学提供给他一个职位。这一兼职教授的位子要求爱因斯坦每年在柏林住七个月，在普林斯顿工作五个月。爱因斯坦接受了普林斯顿的职位，于1932年12月离开了德 国。但是，爱因斯坦没有想到此后的一生他都再也没有返回这片土地，因为仅仅在他离开后的第二个月，纳粹上台并掌握了德国的政权。1933年爱因斯坦应邀访问欧洲，包括牛津、格拉斯哥、布鲁塞尔和瑞士。回想1901年前后，爱因斯坦在欧洲申请一份工作是多么困难。而现在许多地方都向他发出了盛情邀请。耶路撒冷、莱顿、牛津、马德里和巴黎都愿意提供给他最好的教授职位。
1935年爱因斯坦永久定居美国的申请被批准了，并在1940年成为美国公民，但是他仍然保留着瑞士国籍。在普林斯顿的日子里，他不断地尝试将电磁相互作用和引力统一起来，建立一个更基本更一般的统一场论。然而他试图解决的问题实在太深奥了。他承认：“我已经把自己围困在毫无希望的科学问题之中了——而且越深入越如此，就像一个老人，与社会渐渐疏远…”但是爱因斯坦仍旧乐观和豁达，他坚信“上帝是深奥的，但他没有恶意。”
无论怎样，在普林斯顿的日子是自在而愉快的。爱因斯坦爱上了这个僻静的小城，开始融入普林斯顿，开始在这里享受生活。而人们不仅发现这位科学巨匠的独特与温和，而且更乐于谈论着他的趣事，谈他在比利时王后“御笔”题赠的诗的背后做计算；谈他在鞋店的发票背面写上致答词，跑到庄严的授奖仪式上去掏出来宣读；谈他在朋友家吃饭，灵感来了，没有纸就在主人家的新桌布上写下一行行公式；谈他把一张面值一千五百美元的支票当书签用，丢了也不在意；…
1949年，七十岁的爱因斯坦生了一场大病住进医院，所幸的是一段时间的治疗让他的身体得到了恢复，但是在1950年他还是立下遗嘱为离开人世做好了准备。作为一名犹太人，作为曾为希伯莱大学的创建与发展做出过贡献的人（1925年至1928年爱因斯坦曾任希伯莱大学的校董，但是因为对校方的管理方针极为不满，他拒绝了1933年该校提供给他的职位），爱因斯坦把自己的科学论文和其他手稿文献留给了希伯莱大学。爱因斯坦始终记着他是犹太人，并尽可能地帮助犹太人，但有时他的好心也让人哭笑不得。据说有一次，美国一家医院要聘请一位X光专家。一个犹太难民来求爱因斯坦帮忙，爱因斯坦立即为他写了一封推荐信。过了几天，又来了一个犹太人，请求帮忙。爱因斯坦又写了一封推荐信。他一共给四个犹太人写了四封类似的推荐信，让他们去争夺同一个职位。
爱因斯坦是人类的骄傲，同时他更是犹太民族的骄傲。1952年，以色列的首任总统魏茨曼逝世。以色列政府决定邀请爱因斯坦出任新总统，被他当即拒绝了。但是爱因斯坦很快意识到这样的邀请带给他的窘迫，因为对他来说拒绝以色列政府的好意而不招惹非议是件十分困难的事。
在爱因斯坦的一生中，除了科学研究，他还一直为人类的和平事业而奔波呐喊。1944年，爱因斯坦将1905年发表的狭义相对论的论文手稿以六百万美元拍卖掉了，作为对反法西斯战争的捐献。如今这篇手稿保存在美国国会图书馆。而就在去世的前一个星期，爱因斯坦还签发了他生命中的最后一封信，这封信是写给罗素的。通过这封信，爱因斯坦与罗素起草了一份敦促世界各国放弃核武器的宣言，这是他晚年为争取世界和平所采取的举措之一。
（本文由卫宁和邢志忠编译，2005年发表于《科学世界》杂志）
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