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发信人: ersy (Green Mouse), 信区: Science
标  题: 爱因斯坦传(中)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Jan  4 11:19:02 2003) , 转信

★　咖啡馆里的大学

    从１８９６年１０月到１９００年８月，是爱因斯坦大学生活的４年。他就读的是苏
黎世工业大学的教育系。其实，这个教育系应本称为物理—数学系，专门培养物理、数学
教师。像大多数充满好奇心的大学一年级新生一样，爱因斯坦的选修课程也是五花八门，
从日晷投影、瑞士政治制度到歌德作品选读，样样都有。但他很少去听物理学和数学的主
要讲课。教授物理学课的韦伯是位杰出的电工学家，但在物理学方面，他的讲授内容爱因
斯坦早已熟悉。爱因斯坦宁可自己直接攻读物理学大师麦克斯韦、基尔霍夫、波尔茨曼和
赫兹的著作。大学期间，爱因斯坦对数学，他曾钟爱的数学改变了看法。数学分支太多、
太细，每一个细小的分支都可以消耗一个人的终生。可在物理学中，特别是在理论物理学
中，很容易找到本质的东西。你只要钻进去，再钻进去，自然的奥秘就呈现在眼前了。 

    由胡尔维茨、明可夫斯基这样一些杰出的研究者讲授的数学课，同样没引起爱因斯坦
的兴趣。明可夫斯基，这位未来的相对论数学工具的创立者，在自己的课堂上并没有看出
相对论的未来创造者。当相对论出现的时候，明可夫斯基才发现，自己教过的学生竟完全
出乎自己的预料。这个相对论的创立者，就是那位经常无故旷课的学生？ 

    爱因斯坦又在想以太了。这个以太，来无影，去无踪，怎样才能证明它确实存在呢？
以太没有重量，无所不在，渺茫太空就是以太的海洋，地球像一只小船，在以太的海洋里
缓缓航行。要是有一个仪器，能量地球在以太海洋里的航行速度，不就证明了以太的存在
吗？他成天泡在物理实验室里，真的设计出一个测量地球在以太中运行速度的仪器。

    爱因斯坦兴奋地把图纸拿给韦伯教授看，他说：

    “韦伯先生，……”

    韦伯的眉头皱了起来。他一手拿着图纸，一手捻着胡子，心里想：

    “这个爱因斯坦，真是个怪人！人人都叫我教授先生，他偏叫我韦伯先生。瞧他那身
衣服，臃肿得像条面粉口袋。你对他说这样，他偏要那样。”

    韦伯教授是一位注重实验的物理学家，对于理论物理的新思想，他是不关心的。韦伯
的眼睛离开图纸，和爱因斯坦那一片真诚的期待的目光相遇了。爱因斯坦很想听听教授对
他这个设计的评价。但是，怕嘲笑的人总觉得人家在嘲笑他。

    韦伯教授在爱因斯坦那双又大又亮的眼睛中看到的正是嘲笑。

    他说：

    “爱因斯坦先生，你很聪明，可以说聪明绝顶。可惜，你有一个缺点：你不让人教你
！”他把图纸还给爱因斯坦，有礼貌地点一下头，走了。

    教授还没有走远，爱因斯坦就哈哈笑了起来。爱因斯坦是有“缺点”；他只会真诚待
 人，不懂客套。你讲得不对，他会当场打断你的讲话，不管你是鼎鼎有名的教授，也不管
你是如何的难堪，反驳得意时，他甚至会忍不住笑出声来。但是一当看到对方的窘相，他
又会戛然而止，露出比对方更窘的抱歉的神色。真诚与善良永远是爱因斯坦的天性。

    经常旷课的爱因斯坦每当考试时就得提心吊胆了。幸好，他的同班同学格罗斯曼笔记
记得非常出色，考试前，这些笔记就成了爱因斯坦的救命船。

    格罗斯曼总是准时去听明可夫斯基和其他教授讲授的高等数学的各章节的课，爱因斯
坦和他很要好，后来吸收他参加广义相对论的数学工具的制订工作。格罗斯曼把自己的课
堂笔记本借给爱因斯坦。在１９４９年的自述中，爱因斯坦回忆起此事，并顺便称道了几
句他在苏黎世所享有过的这种上课自由，为了应付考试而强制去学一门课程曾使他感到苦
恼。

    “这种强制使我如此畏缩不前，以致我在通过最后的考试以后整整一年对科学问题的
任何思考都感到扫兴。不过我应当指出，我们在瑞士苦于这种窒息真正科学工作的强制，
比其他许多地方的大学生要少得多。一共只有两次考试，除此之外，你或多或少可以做你
想做的事。谁要是像我这样有一个朋友认真地去听全部课程并仔细地整理讲课的内容，那
就更好 了。直到考试前几个月，这种情况都给我选择了干事的自由——我大大地利用了这
种自由；我把与此伴随而来的内疚看作是不可避免的，并且其害处是微不足道的。事实上
，现代的教学方法还没有把神圣的求知欲完全扼杀掉，这差不多是一个奇迹；因为这株脆
弱的幼苗，除了需要鼓励之外，首先需要自由——没有自由它将不可避免地会夭折。”

    爱因斯坦对科学研究的理解在守旧的教授们那儿，被视为离经叛道、胡思乱想。在他
们眼里，爱因斯坦是个糟糕的、叫人头疼的学生，能否毕业都成问题呢！ 

    有一次上实验课，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。
爱因斯坦也照例把纸条捏做一团，放进裤子口袋。过了一会儿，这张纸条就进了废纸篓里
。原来他有自己的一套操作步骤。爱因斯坦正低头看着玻璃管里跳动的火花，头脑却进入
了遥远的抽象思维的世界，突然，“轰”的一声，把他震回到现实世界中来。爱因斯坦觉
得右手火辣辣的，鲜血直往外涌。同学、助教、教授都围了上来。教授问明情况，就愤愤
地走了。他向系里报告，坚决要求处分这个胆大包天、完全“不守规矩”的学生。前不久
，因为爱因斯坦不去上他的课，他已经要求系里警告爱因斯坦。未来的物理学大师果真受
到了处分。一个不听老师话的学生能成材吗？

    十几天以后，爱因斯坦看到教授迎面走来，想躲已经来不及了。教授走到爱因斯坦面
前，目光很自然地落到他那只包着绷带的右手上，教授叹了口气，心里又同情又遗憾。教
授再次叹了口气，说：“唉，你为什么非要学物理呢？你为什么不去学医学、法律或语言
学呢？”

    爱因斯坦并未意识到教授的话中话，教授认定，一个不循规蹈矩的人是进不了物理学
殿堂的。

    诚实的爱因斯坦老老实实地回答：

    “我热爱物理学，我也自以为具有研究物理学的才能。” 

    教授迷惑了。一个不守规矩的学生还加上一份固执，他摇了摇头，再次叹了口气，说
：

    “唉！……”

    “算了，听不听由你，我是为你好！”

    历史得感谢爱因斯坦的“不守规矩”和固执。假如当初爱因斯坦真听了这位教授先生
的“忠告”，物理学真不知要蒙受多大的损失呢！幸好，固执的爱因斯坦是有自信的。他
继续走自己的路，继续刻苦攻读物理学大师的著作，不为守旧教授们的态度而退缩。

    在苏黎世也像在瑞士其他的大学城一样，聚集了许多不同种族的大学生、革命的侨民
或是因民族压迫和阶级限制而离开自己祖国的男女青年。大学生中许多人并不是革命者，
但是几乎所有的人都是民主思想的拥护者。这是一个具有巨大政治和科学热情的环境。甚
至把兴趣局限于纯科学的苏黎世青年的代表者们也不能不受它的影响。

    爱因斯坦和许多大学生侨民接近。他的朋友中有一位名叫米列娃·玛利奇的塞尔维亚
姑娘，她是来自奥匈帝国的侨民。米列娃的才貌并不出众，生性沉默寡言，她也是学物理
学的，虽在学识上没有出众的才华，但对一些物理学著作很感兴趣。她可以面对爱因斯坦
坐上很长时间，一言不发地听着爱因斯坦滔滔不绝地讲述他的物理学观点。

    当时还未出名、也还没有成熟的爱因斯坦太需要一个消极的听众，内在情感一直是孤
独的爱因斯坦很自然对米列娃产生了感情，以致双方不久就堕入爱河。

    在大学期间，爱因斯坦最亲密的朋友有：格罗斯曼、路易·科尔罗斯、雅科布·埃拉
特等人。他们像米列娃一样都是在１８９６年进入苏黎世工业大学的。格罗斯曼跟自己的
双亲住在苏黎世湖边的塔尔维尔村，爱因斯坦经常到他家去。埃拉特也住在家里，上课时
爱因斯坦通常都是和他坐在一排，他妈妈非常喜欢爱因斯坦。许多年后她都回忆起，患了
感冒的爱因斯坦围了一条古怪的围巾是怎样来到他们家里的，原来围巾是他从抽屉柜上取
下的一块长条桌布，这是他从一位熨衣妇那里租来的房间里的一件朴素的装饰品。有趣的
是，这位熨衣妇喜欢在音乐声中干活，爱因斯坦就用自己的提琴声使这位善良的妇女得到
享受，为此，他不知耽误了多少上课以及与朋友聚会讨论问题的时间。

    爱因斯坦跟古斯塔夫·迈耶尔一家也有往来。迈耶尔曾经住在乌尔姆，是他父亲的朋
友。许久之后，在迈耶尔夫妇金婚纪念日，爱因斯坦曾写信给他们：

    “早在鹳鸟刚想把我从它无穷无尽的宝库中送出来的那段时间里，在乌尔姆您们就是
我双亲敬爱的朋友。当１８９５年秋天，我只身来到苏黎世并考试落榜的时候，是您们给
了我衷心的支持。在我上大学的年代里，甚至于当我穿着肮脏的鞋子从乌特里堡去拜访您
们的时候，您们家好客的大门始终为我敞开着。”

    有时，爱因斯坦就到自己一个远房亲戚阿尔贝特·卡尔科赫商行驻苏黎世的代表那里
去。在那儿举办的家庭音乐会上，爱因斯坦总是过得很快活。卡尔的妻子有一副金嗓子，
爱因斯坦就用小提琴为她伴奏。 

    一个名叫“都会”的咖啡馆，是爱因斯坦与格罗斯曼等朋友常去的地方。他们边喝咖
啡边交谈，从科学到哲学，从艺术到人生，年轻人所看到的、感兴趣的一切，无所不谈。
当然，谈得最多的是物理学。就在“都会”咖啡馆里，爱因斯坦的意大利同学贝索，一位
马赫的信徒，极力推荐爱因斯坦读马赫的著作。

    贝索手里拿着马赫的《力学》，激动地说：

    “牛顿在他的《自然哲学的数学原理》中说，时间是绝对的，空间也是绝对的。绝对
的意思就是和一切事物都没有关系。既然空间、时间和任何事物都没有关系，你又怎么知
道空间和时间存在呢？”

    爱因斯坦的意见比贝索更激烈，更彻底。他说：

    “牛顿把这个归结为神的意志。康德把神意视为先验，而空间与时间的概念又是先验
的。一旦躲进了先验的神山，我们物理学家就无能为力了。要把绝对空间和绝对时间从先
验的神山上拉下来，用我们的经验来检验它们！”

    年方２０岁的爱因斯坦，握住马赫这把批判的剑，准备向有２００多年历史的牛顿力
学挑战了。

    后来爱因斯坦在总结自己的学术活动时，对物理学的情况作了如下描述，这也正是他
从少年到青年时碰到的情景：

    “当时，在各个细节问题上，虽然成果累累，但在原则问题上僵化的教条仍居于统治
地位。假如真有所谓‘开始’的话，那么一开始是上帝创造了牛顿运动定律及其必不可少
的质量和力，这就是一切；其余一切，都可以用演绎法根据适当的数学方法推演出来。”


    当时，普遍认为大自然是一座庞大的钟表，制造出来后，“一上发条”，马上就会按
其内在规律走动起来。同时，严格的自然规律预先就决定了每个物质粒子在每一时刻的命
运。在那些年代，几乎所有的物理学家都把古典力学看作是全部物理学，乃至所有其他自
然科学的牢固的和最终的基础。这种观点从伽里略、笛卡尔和牛顿时代开始，长期被人们
所接受，被证明是正确的，而且得到了极大的发展，因而主宰一切。

    １８７０年左右，这种自然观达到了它的顶峰，而后逐渐开始走下坡路。８０和９０
年代的种种发现，使机械自然观陷于难以克服的困境和矛盾之中。首先是麦克斯韦场方程
和赫兹的研究成果，严重动摇了把力学看作是物理学思想最终基础的信念。不过，这两位
物理学家仍然没有从前人的观念中彻底走出来，坚持认为牛顿力学是物理学的可靠基础。


    马赫是一位奥地利物理学家、哲学家和物理学史学家。爱因斯坦说，他的功劳在于“
冲击了这种教条式的信念”。１８７１年，马赫在布拉格科学院的报告中讲到，不必以机
械自然观认识自然现象，它甚至还妨碍了对自然的认识。１８８３年，马赫在《发展的力
学，历史的批判》一书中对于这种在当时是大胆而新颖的想法作了详尽论述。

    几乎同时，恩格斯在《自然辩证法》片断中，谈到了机械自然观的局限性。恩格斯有
力地批驳了自然科学家们把一切都归咎为机械运动的“狂癖”。然而这位辩证唯物主义哲
学创始人之一的思想也还只是停留在早期阶段，对于１９世纪自然科学研究的实际发展还
没有产生影响。恩格斯的《反杜林论》中也有相似论点，不过也未引起自然科学家的重视
。甚至连马赫在学术上对古典力学提出批判，最初也没有反响。直到７０年代末，大多数
物理学家仍然确信自然科学应以机械论作为基础，这是正确的、不可改变的。直到９０年
代中叶，从伦琴发现“X射线”开始，机械自然观在一系列惊人的重大发现的冲击下，才土
崩瓦解了。被法国物理学家彭加勒称作“怀疑阶段”的时期开始了，随即发生了“物理学
的危机”。

    把机械物理学判成为死刑的自然科学成果中，除了伦琴射线的发现，首先应该指出的
是放射性和电子的发现。这些发现都是在１８９６年至１９００年期间，也正好是爱因斯
坦大学期间。１９００年晚秋，普朗克发现热辐射具有原子和量子结构。

    这个发现动摇了旧世界大厦的地基。

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