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爱因斯坦传 佚名 5268 字 4个月前

找什么呢?这个问题一直没有解

决,到了1912年,我才突然认识到,高斯的曲面理论是解开这个秘密的

关键,我认识到高斯的曲面坐标系意义深远。然而,我当时还不知道黎曼已

经以更深入的方式研究了几何学的基础。我突然想起,我在读大学时盖泽先

生给我们上的几何学课程中就有高斯理论..我认识到几何基础具有物理意

义。当我从布拉格回到苏黎世时,我亲爱的朋友、数学家格罗斯曼也在苏黎

世。从他那里我首先知道里其,后来又知道了黎曼。因此我便问朋友,我的

问题能否通过黎曼理论来解决..。”

格罗斯曼的鼎力相助使得广义相对论的研究前景明朗化了。

在苏黎世工大,1912—1913年冬季学期,爱因斯坦讲授过的

课程有:解析力学、热力学;1913年夏季学期有:连续介质力学、热的

动力学理论;1913—1914年冬季学期有:电和磁、几何光学。此外,

他还主持每周一次的物理学讨论课。关于这些讨论课,1912年以编外教

授身份来到苏黎世的马克斯·劳厄教授讲道:

“每个星期,爱因斯坦主持一次讨论课,在课上报告物理学方面的新成

就。课在工大举行,连所有的副教授以及大学的许多物理系学生都来参加..

讨论课后,爱因斯坦偕所有想同他同行的人到‘王冠饭店’去用晚餐。相对

论是讨论的中心..1913年夏,在热情豪放的埃伦费斯特访问苏黎世

时,这些讨论特别热烈。我现在仿佛看见许多物理学家当时的情景,在大家

陪伴下攀登苏黎世的爱因斯坦和埃伦费斯特发着欢快的笑声。”

同埃伦费斯特的交往和友谊持续了20年——直到1933年埃伦费

斯特逝世,这种交往和友谊对爱因斯坦有巨大意义。埃伦费斯特是一代如此

富于天才的理论家中最卓越的物理学家之一,同时又是一个极为谦逊、敏锐

和善良的人。他是爱因斯坦最亲密的朋友之一。

1933年9月25日,埃伦费斯特自杀。爱因斯坦为之写了一篇悼

文,语调之平静、理解之透彻,不仅叙述了埃伦费斯特的一生,而且也折射

出爱因斯坦自己的人生观:

“现在时常发生品格高尚的人用自己的自由意志而离开人世的事,以致

我们对于这样的结局不再感到不寻常了。然而要作出死别的决定,一般都是

由于无法——或者至少不愿意——屈从新的、更困难的外界生活条件。因为

感到内心冲突无法容忍而了结自己的天然生命,即使在今天,在精神健全的

人中间,也极少发生,这只有在那些最清高、道德最高尚的人才有可能。就

是出于这种悲剧性的内心冲突,我们的朋友保耳·埃伦费斯特死了。完全了

解他的人,也像我一样,知道这个无瑕的人大概是良心冲突的牺牲者,这种

冲突以这样或那样形式决不饶过年过半百的大学教师。

“我是22年前认识他的。他从俄国径来布拉格看我,(当时)在俄国,

犹太人是禁止在高等学校里教书的。他想在中欧或者西欧找工作。但我们很

少谈到那些,因为当时的科学状况几乎吸引了我们的全部兴趣。我们两个都

体会到,古典力学和电场理论在热辐射现象和分子过程(热的统计理论)面

前都告失败,但似乎还没有可以摆脱这种困境的出路。普朗克的辐射理论—

—尽管我们两人对它都大为赞赏——的逻辑缺陷,在我们看来是很明显的。

我们也讨论了相对论,他对相对论有某些怀疑,但这种怀疑是带有他的独特

的批判性见解的。

几个小时内,我们就成了真正的朋友——好像我们的梦想和志向都彼

此心领意会。一直到他逝世,我们始终保持着亲密的友谊。

“他的才于在于,他具有充分发展了的非凡的能力,去掌握理论观念的

本质,剥掉理论的数学外衣,直到清楚地显露出简单的基本观念。这种能力

使他成为无与伦比的教师。由于这个缘故,他常被邀请去参加科学会议;因

为他总是把明确性和尖锐性带进任何讨论中去。

他反对马虎和罗唆,必要的时候,他会使用敏锐的机智,甚至直率的

粗鲁态度。他的某些发言几乎可以被解释为妄自尊大,然而他的悲剧却正在

于几乎是病态的缺乏自信。他的批判才能超过他的建设能力,这件事使他经

常受苦。不妨说,他的批判的判断力,甚至在他自己思想的产物出生以前,

就已夺去了他对它们的爱。

“我们第一次会面后不久,埃伦费斯特的外界经历中出现了一个重大的

转折点。我们尊敬的老师正切望辞退正规的大学教职,他认为,埃伦费斯特

是一位能鼓舞人的教师,就推荐他作为自己的继任者。一个广阔的天地展现

在这个还年轻的人的面前。他不仅是我所知道的我们这一专业里的最好的教

师,而且也全心全意地关怀人——尤其是他的学生——的发展和命运。了解

别人,得到他们的友谊和信任;帮助任何被卷入外界斗争或者内心斗争中的

人;鼓励年轻的人材——所有这些都是他的真正的专长,几乎胜过他在科学

问题上的钻研。他在莱顿的学生和同事都爱戴他、尊敬他。他们了解他的极

端的热忱,他的那种同愿为人服务和乐于助人的精神完全协调的性格。难道

他不应当是一个幸福的人吗?

“说实在话,他比我所接近的任何人都感到不幸福。原因是他觉得自己

不能胜任他所面临的崇高任务。大家对他的敬重能有什么用呢?他的这种客

观上没有根据的不胜任的感觉,不断地折磨他,时常剥夺他平静的研究工作

所必需的心情的安宁。他受到很大的苦痛,以致不得不在消遣中找安慰。他

经常作无目的的旅行,他对无线电的入迷,以及他的不平静生活的其他许多

特征,都不是出于安静和无害的嗜好的需要,而是出于一种奇怪的冲动,是

为了逃避我已提到过的那种精神的冲突。

“最近几年中,这种情况恶化了,那是由于理论物理学新近经历了奇特

的狂暴发展。一个人要学习并且讲授那些在他心里不能完全接受的东西,总

是一件困难的事。对于一个耿直成性的人,一个认为明确就意味着一切的人,

这更是一种双倍的困难。我不知道有多少读者在读了这几行之后能充分体会

到那种悲剧。然而主要的正是这一点,使他厌世自杀。

“我认为,言过其实的自我批评的倾向,同少年时代的经验有关。无知

和自私的教师对青少年心灵的摧残所引起屈辱和精神压抑,是永不能解脱

的,而且常常使以后的生活受到有害的影响。就埃伦费斯特来说,这种经验

的强烈,可由他不肯把他心爱的孩子送进任何学校这件事来证明。

“在埃伦费斯特的生活中,他同朋友的关系所起的作用,要远大过大多

数人。他实际上是受他的同情心所支配,同时也受以道义判断为根据的憎恶

所支配。他一生中最强的关系是同他的那位既是妻子又是工作同志1的关

系,这是一位非常坚强和非常坚定的人物,才智上也同他相当。也许她并不

完全像他本人那样伶俐,那样多才,那样敏感,但是她的平静,她对别人的

独立性,她在一切困难面前的坚定,她在思想、感情和行动上的正直——所

有这些都使他得到幸福,而他也以敬重和钟爱来报答她,这种敬爱的感情,

在我一生中是不常见到的。同她的分离,对他来说是致命的,这是一种可怕

的经历,他那已经受创伤的灵魂再也受不起这种波折了。 1指塔姬

雅娜·埃伦费斯特,她是俄罗斯人,也是一位理论物理学家。他们夫妻俩于

1911年曾共同发表关于统计力学的逻辑基础的论文。

“他的精神的力量和正直,他的丰美心灵的仁慈和温暖,以及他那压抑

不住的幽默和锐利的机智,都丰富了我们活着的人的生活——我们都知道他

的去世对我们是多么大的损失。

他将永远活在他的学生的心里,也将永远活在其志向曾受到他的人格

教导的一切人的心里。”

1913年秋,爱因斯坦从苏黎世前往维也纳出席自然科学家会议。

他在这个会议上作了一个关于广义相对论的比较通俗的报告:理论还未完

成,但爱因斯坦等不及了。

爱因斯坦在维也纳把这一理论是作为新的引力论讲的。他把引力理论

跟电的理论的发展过程作了一个比较。在18世纪,人们关于电只知道存在

电荷,它们相互吸引或排斥跟它们的距离的平方成反比。在引力学说领域,

实质上,我们知道某种与此相似的东西——重物的相互作用定律,仅此而已。

但是,电的学说在一个半世纪内已经得出了电磁场概念。该是在引力学说中

也得出比较复杂的概念的时候了。

因此,这涉及要把引力作为空间的某种特性来考察。在这些年中,爱

因斯坦接近于把引力看作是空间的特殊几何属性的观点..可是,不应该不

依顺序地往前赶,宣称爱因斯坦现在就已经把空间的几何属性和引力等同起

来了。

在维也纳逗留期间,爱因斯坦会晤了居住在维也纳郊外的马赫。马赫

75岁了,瘫痪在床。爱因斯坦景仰已久的马赫,现在已成为一位须发蓬乱、

面容慈祥、表情有点复杂的老头。1955年,在与科恩的谈话中,爱因斯

坦追忆过同马赫的见面。这次谈话后两个星期,爱因斯坦就辞别人世。爱因

斯坦逝世后,科恩把这次谈话整理成为一篇文章,以《同爱因斯坦的一次谈

话》为题,发表在《科学的美国人》月刊上。下边一段话涉及到1913年

爱因斯坦与马赫会晤的背景以及谈话的内容:

“爱因斯坦说,科学上有种种潮流。当他作为一个青年人在学物理的时

候,所讨论的一个重大问题是:分子是否存在?他记得,像威廉·奥斯特瓦

耳德和恩斯特·马赫那么重要的科学家都曾明白宣称,他们并不真正相信原

子和分子。爱因斯坦评论说,当时的物理学同今天的物理学之间的最大差别

之一是,今天已经没有人再拿这个特殊的问题去麻烦人了。尽管爱因斯坦并

不同意马赫所采取的根本立场,可是他告诉我,他尊重马赫的著作,这些著

作对他有过重大的影响。他说,他在1913年访问过马赫,曾提出一个问

题来考考他。他问马赫,如果证明了由假定原子的存在就有可能预测气体的

一种性质——这种性质不用原子假设就不能预测,而且这是一种可以观察到

的性质——那么他该取怎样的立场呢?爱因斯坦说,他始终相信,发明科学

概念,并且在这些概念上面建立起理论,这是人类精神的一种伟大创造特性,

这样,他自己的观点就同马赫的观点相对立,因为马赫以为科学定律不过是

描述大量事实的一种经济方法。在爱因斯坦所说的那种条件下,马赫能够接

受原子假说吗?即使这是意味着非常繁复的计算,他也能接受吗?爱因斯坦

告诉我,当马赫作了肯定的答复时,他多么感到高兴。马赫说,如果原子假

说有可能使某些可观察到的性质在逻辑上联系起来,而要是没有这种假说就

永远无法联系,那么,他就不得不接受原子假说。在这样的情况下,假定原

子可能存在,那该是‘经济’的,因为人们能够由此推导出观察之间的关系。

爱因斯坦得到了满足,确实不止是一点快慰。他脸上显出严肃的表情,向我

全部重述了这个故事,而事实上我已经充分理解了它。即使完全不提这种哲

学上的胜利——这是对爱因斯坦所想象的马赫哲学的一种胜利——他还是感

到满意,因为马赫承认了原子论哲学毕竟是有些用处的,而爱因斯坦曾多么

热心地致力于原子论哲学。”

过不久,在阐明广义相对论之后,我们将更清楚,在制订它的年代爱

因斯坦付出了多么艰巨紧张的智力劳动啊!所有见过爱因斯坦的人都对他的

几乎是连续不断的思维劳动,在同朋友们的谈话中和在家庭中也不停地工作

留下极其深刻的印象。

这一期间,爱因斯坦全身心扑入广义相对论的研究之中,与格罗斯曼

合作写出了《广义相对论和引力理论纲要》,他在物理学研究领域中,正一

步步走向辉煌的顶点。可就在这时,爱因斯坦的家庭生活走向了不可避免的

结局:爱因斯坦与米列娃越来越疏远了。

上帝给爱因斯坦的生活投下一道深深的阴影,只是爱因斯坦什么也不

说。

五 柏林(一)

★ 红玫瑰

1913年夏天,两位年过半百的、德高望重的权威学者,风尘仆仆

地从柏林来到苏黎世。这两个学者一个是普朗克,一个是能斯特。

普朗克是量子论的天才创始人,也是一个具有广泛科学兴趣和敏锐直

觉的物理学家,他还是高度评价相对论的内在严整和谐的第一人。他理解到

或者说感觉到爱因斯坦的理论将长期决定物理学的研究方向,这些研究将带

来不能预先确定的、但对科学和文化的所有领域无疑是重