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发布时间:2020-07-27 18:32:47

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作者:冯志远

出版社:辽海出版社

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原子能之父:爱因斯坦

原子能之父:爱因斯坦试读:

人物简介

生卒与经历

阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879~1955),德裔美国物理学家、思想家及哲学家,犹太人。现代物理学的开创者和奠基人,相对论“质能关系”的提出者,“决定论量子力学诠释”的捍卫者。1999年12月26日,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为“世纪伟人”。

1879年3月14日,爱因斯坦出生在德国乌尔姆市。1900年,毕业于苏黎世工业大学,1900年并入瑞士国籍。1905年获苏黎世工业大学哲学博士学位,苏黎世工业大学、布拉格德意志大学教授。

1913年返回德国,任柏林威廉皇家物理研究所所长和柏林大学教授,并当选为普鲁士科学院院士。

1933年因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授,从事理论物理研究,1940年入美国国籍。

爱因斯坦在物理学的量子论、宇宙学、相对论三个不同领域取得了历史性成就。特别是他相对论中的狭义相对论更具有伟大的科学意义。

成就与贡献

爱因斯坦的主要成就与贡献是建立了相对论。19世纪末期是物理学的大变革时期,爱因斯坦就是那个构建崭新的物理学大厦的人。

他从实验事实出发,重新考察了物理学的基本概念,在理论上作出了根本性的突破。

1905年6月30日,爱因斯坦在论文《论动体的电动力学》中提出了狭义相对论的基本思想和基本内容。1915年11月,他先后发表了四篇论文,证明了水星近日点的运动,并给出了正确的引力场方程。至此,广义相对论的基本问题都解决了,广义相对论诞生了。

1916年,爱因斯坦完成《广义相对论的基础》,将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理,并进一步表述了广义相对性原理:物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立。

地位与影响

狭义相对论和广义相对论的建立已经过去了很长时间,它经受住了实践和历史的考验,是人们普遍承认的真理。相对论对于现代物理学的发展和现代人类思想的发展都有巨大的影响。它从根本上解决了以前物理学只限于研究惯性系的问题,从逻辑上得到了合理安排。相对论严格地考察了时间、空间、物质和运动这些物理学基本概念,给出了科学而系统的时空观和物质观,从而使物理学在逻辑上成为完美的科学体系。

爱因斯坦于1921年获得诺贝尔物理学奖。他创立了代表现代科学的相对论,并为核能开发奠定了理论基础,在现代科学技术的深刻影响及广泛应用方面开创了现代科学新纪元。他被公认为自伽利略、牛顿以来最伟大的科学家、思想家。

2009年10月4日,诺贝尔基金会评选“1921年物理学奖得主爱因斯坦”为诺贝尔奖百余年历史上最受尊崇的三位获奖者之一。

勤奋的少年

真正有价值的东西不是出自雄心壮志或单纯的责任感;而是出自对人和客观事物的热爱和专心。——爱因斯坦

好奇的孩子

阿尔伯特·爱因斯坦1879年3月14日生于德国慕尼黑附近一个著名的小城镇乌尔姆。在那里,爱因斯坦的父亲曾经拥有一家电气工厂。然而不幸的是,在他出生一年后,父亲的工厂就倒闭了。于是,爱因斯坦的父亲不得不带着全家,迁到了慕尼黑。在慕尼黑亲戚的帮助下,他的父亲又重新办起了工厂。

在这座德国南方的第一大城市,爱因斯坦全家度过了苦涩而艰难的14年。

爱因斯坦的祖辈是犹太人,等到了他父母这一代已经在德国定居。他们一家除保留了本民族的一些宗教习惯外,实际上已经成为地地道道的德国人。他们全家把德国作为自己的祖国,把自己视为理所当然的德国人。

爱因斯坦的父亲叫赫尔曼·爱因斯坦,但他并不善于经商。所以,即便是他重新办起了工厂,收入也只能勉强维持家人的生活。

但是,爱因斯坦是一个诚实而厚道的乐天派,他对德意志民族那种追求崇高人格、自由精神的文化传统如痴如醉。

由于父母没钱供爱因斯坦上大学,年轻的爱因斯坦不得不弃学经商。但是,尽管如此,每天晚上,他总是沉醉于诗人席勒、海涅的作品中。

爱因斯坦的母亲叫波琳·科克,她是个贤惠而能干的女人。相对来说,母亲的家境要比父亲的家境优裕得多。她曾经受过良好的教育,她喜爱文学,更热爱音乐。

爱因斯坦父母的感情一直很好,他们志趣相投,爱好高雅,相敬如宾,他们为小爱因斯坦的成长提供了品位极高的文化氛围。

慕尼黑是德国的第三大城市,也是德国巴伐利亚州的首府,它位于德国南部阿尔卑斯山北麓的伊萨尔河畔。慕尼黑历来被认为是欧洲最美的城市之一。

慕尼黑在德语中的意思是“明光”,即“僧侣之乡”的意思。750年,这里曾建立了一座隐修院,它标志着这座城市的开端。

15世纪下半叶,僧侣获准在当地运盐商路与河流汇合处建立市场,以后又建起了桥梁要塞。选帝侯马克西米利安统治时期,兴建了许多具有文艺复兴时期特点的建筑,这些建筑风格多样、气势不凡。

爱因斯坦一家居住在慕尼黑郊区的林德林地区,那里空气清新、绿树成荫、鸟语花香。优美的生活环境在爱因斯坦幼小的心灵中播撒了自由自在、不拘一格的种子。

可是,童年时代的爱因斯坦给人感觉似乎是个反应迟钝的孩子,他学会说话要比一般的孩子晚得多。

在爱因斯坦两三岁的时候,他的父母专门为他请了一个粗壮的妇人当保姆。保姆的任务除了要照顾小爱因斯坦的生活起居外,还要帮助他学习说话。在父母看来,都快3岁的孩子还不会说话,这可不是什么好现象。

为了能够早日教会小爱因斯坦说话,保姆可是想尽了种种办法。有时,她会发出各种各样奇怪的声音,一会儿又做出各种鬼脸,她企图用这些动作来刺激爱因斯坦说话或发笑。

可是,这个长着瘦长脸的小男孩连看也不看保姆一眼,更不用说和她说话或者发笑了。

此时,小爱因斯坦正聚精会神地望着窗外随风摇曳的树枝,他的身子还不由自主地随树枝的晃动而晃动着。突然,他自己嘿嘿地笑了起来。保姆听见了笑声,不禁骂道:“真是个傻东西。”

爱因斯坦的父母规定,保姆的首要任务是设法引逗这个3岁的小男孩学会说话,其次才是照顾孩子和整理房间。

可是,令保姆非常生气的是,尽管她使出浑身解数,绞尽脑汁,想方设法,都没能使这个愚笨的孩子说出一句话来。

更令她气愤的是,爱因斯坦经常目不转睛地盯着一个地方发呆,而对大人们的引逗却总是视而不见。很显然,保姆对这个男孩已经表现出极其厌烦的情绪,她经常趁主人不在家时,怒骂小爱因斯坦。

保姆喜欢既不哭闹、又聪明伶俐的孩子。可是这个小孩子虽然不哭不闹,但整天像木头疙瘩一样,没有半点灵气,保姆照样是不喜欢他。可是为了维持生活,挣钱补贴家用,她不得不照看这个“令人讨厌的小祖宗”。

这个“令人讨厌的小祖宗”的父母显然也很着急,尽管他们的家庭条件并不是很好,但还是节衣缩食,拿出钱来为他专门请了一个保姆来教他说话。

然而,任凭大人费尽心机,小爱因斯坦就是不肯开口说一句话。保姆已经认定了这是一个又蠢又傻的孩子。就连他的父母有时也不免产生怀疑:这孩子的智力发育是否真的不正常。

爱因斯坦的母亲是个很有教养的妇女。她知识丰富,懂得艺术,又弹得一手很棒的钢琴。她常常想,像他们这样的父母怎么能生出个这么傻的孩子来呢?

带着这个疑问,爱因斯坦的母亲经常会偷偷地观察儿子。有一次她惊喜地发现,当她演奏钢琴时,孩子会一动不动地听着。当她弹奏出美妙的旋律时,儿子的表情顿时充满喜悦,可当弹奏到忧伤的旋律时,儿子的表情又会变得出奇地严肃。“他懂得音乐。”母亲惊喜地说,“阿尔伯特能听懂音乐!懂音乐的孩子怎么能是傻子呢?”有了这次发现,爱因斯坦的母亲欣喜万分。

爱因斯坦的父亲在繁忙的工作之余也很注意对孩子进行观察和诱导。他经常会带回家一些精致小巧的玩具给阿尔伯特,但这孩子对玩具总是一副漫不经心的样子。

每次得到新玩具,小爱因斯坦连看都不看一眼就把玩具丢在一旁,甚至对一些精美的玩具也从来不感兴趣。这下可愁坏了他的父母。

然而,令全家人高兴的是,在爱因斯坦4岁的时候,他终于会说话了。虽然他说话的时候比别的孩子要少得多,但是,只要他想说,说出的句子总是连贯的,意思表达得也比较清楚。当爱因斯坦的父母听到孩子说出了第一句简单的话后,终于长长地出了一口气。他们总算可以断定,儿子不是哑巴了。爱因斯坦从小就喜欢独来独往,他时常故意躲开小伙伴们,独自做自己喜欢的事。即使同亲人在一起时,他也只是一个沉默的听众。

他非常喜欢一个人默默地做那些在别人看来显得枯燥的事,比如用薄薄的纸片搭房子。这是一款非常需要耐心的游戏,可是爱因斯坦却对其颇为热衷,总是不厌其烦地搭着纸房子,不成功绝不罢休。

爱因斯坦总是少言寡语,极少主动开口和别人交流。可是,他那双明亮的棕色的大眼睛却总是闪烁着聪明、智慧的光辉。他从小就习惯于用这种沉默的独立思维去面对周围的世界。

在爱因斯坦四五岁的时候,有一天,父亲拿来一个小罗盘给他玩。他将罗盘拿在手中,朝不同的方向转动,但是不管他怎样转,那根细细的红色磁针一直指着北边。他感到从未有过的惊奇。他想,一定有什么东西深深地隐藏在这件奇异的事物的后面。

这件事给爱因斯坦幼小的心灵留下了一个极为深刻而持久的印象,同时也唤起了他强烈的探索自然奥秘的好奇心:“爸爸,这个圆盘里还藏着什么东西吗?”他禁不住问爸爸。

爸爸用手翻转罗盘,让爱因斯坦前前后后看个清楚,然后说:“你自己看见的,这罗盘里除了这根指针,什么也没有。”“那么是什么东西使它永远都指着同一个方向呢?”“那是磁力,是地球的磁力使它永远指向北方。”“磁力?磁力又是什么?它究竟藏在哪里?我既看不见它,也摸不着它。它能使磁针转动,为什么我就感受不到周围有它的存在呢?”

阿尔伯特很诧异地看着令他倍感神奇的小罗盘,他默不做声地想着什么,然后又默默地躺在床上,不再开口说话。

看不见、听不到的神秘力量——它就成为不可抗拒的法则,支配着这个世界呢!这是多么神秘啊!由于这种伟大的力量,我们的世界才能一分一秒都不差地活动着。

阿尔伯特仍然闭着眼睛,一心一意地思考着。他到底在想什么,甚至连他自己也不明白。不过,这的确是他有生以来第一次接触到宇宙的神秘之门。

阿尔伯特就像追忆着甜蜜的梦境一般,从老远老远的地方,幻想着能引动那根小针的力量。

爱因斯坦在他67岁时写的一篇《自述》中说:

当我还是一个四五岁的小孩,在父亲给我看一个罗盘的时候,我经历过这种惊奇。罗盘以如此确定的方式行动,根本不符合那些在无意识的概念世界中能找到位置的事物的本性。我现在还记得,至少相信我还记得,这种经验给我一个深刻而持久的印象,我想一定有什么东西深深地隐藏在事情后面。凡是人从小就看到的事情,不会引起这种反应:他对于物体下落,对于风和雨,对于月亮不会从天上掉下来,对于生物和非生物之间的区别,等等,都不会感到惊奇。

但是爱因斯坦天生就有一种“打破沙锅问到底”的劲儿,他从来不会因为某个谜团暂时无法解开就轻易放弃。在那之后的日子里,一连许多天,家人都见他每天拿着这个小小的罗盘,像着了魔似的,一次又一次重复地摆动、翻转、思索、摇头。“阿尔伯特真是一个古怪的孩子。”从孩子的病房走出来后,赫尔曼对妻子波琳说:“我想,他在病后一定会很无聊的,便带了一个罗盘给他玩儿,哪知他看后却默不做声地想着哩。”“嘻,嘻,他的老毛病又发作了。不过,我倒放心了。”“这话怎么说?”“可不是吗?这个孩子过了周岁还不会说话,好不容易学会了说话,又是那样的沉默寡言。我生怕他会是个白痴呢。”“哈,哈,他不是白痴。不过,的确有一点古怪。他从来不跟别的孩子去做淘气的事,老是独个儿望着蝴蝶飞翔,或注视着花朵迎风招展。”“真的啊!可是,也许这就是天才。说不定将来这个孩子会成为世界上最伟大的科学家呢!”

阿尔伯特的母亲万万没有想到,她这句脱口而出的话会成为极其灵验的预言。他父亲听了母亲说的话,张开大嘴,很高兴地笑了起来,说道:“哈!哈!阿尔伯特是天才?是大科学家?”

后来,爱因斯坦表面上好像已经放下了这个关于磁力的问题,家人也以为他已经从这个古怪的罗盘问题上摆脱出来,彻底忘记了它。

其实不然,爱因斯坦根本就没有放下这件事,更没有忘记这个关于磁力的问题。甚至可以说,他的整个人生几乎都在思索着它以及与它有关的一切问题。

正是由于小小的罗盘里那根按照一定规律行动的磁针,唤起了这位未来的科学巨匠极大的好奇心,那就是探索事物的本质。

探索事物的本质,这一点对科学而言是至关重要的。尽管爱因斯坦从儿童时代“罗盘经历”中感受到的困惑与日后相对论的研究对象有一定的共同性,但是这种共同性毕竟有着本质上的差异:前者无非是一个孩子对自然现象的惊奇感;而后者则是对宇宙规律的无限探求。

被保姆称做“令人讨厌的小祖宗”的阿尔伯特,虽然在语言方面发展缓慢,但他对音乐的感悟力特别强,在他还不会说话时就已经懂得音乐了。

母亲为了提高儿子的智力,在还没有教他识字之前,就让他学习拉小提琴。令母亲没有想到的是,爱因斯坦学习小提琴时是那样的投入、刻苦。在他上小学前就能演奏复杂的曲子了。爱因斯坦的母亲还发现,儿子对自己感兴趣的东西都观察得特别专心,他要是观看一样东西,常常可以持续一两个小时,在观察事物时嘴里还发出一些别人听不懂的声音。

不久后,这个“令人讨厌的小祖宗”终于到了上学的年龄,他被父母送进了学校,从心底里讨厌他的保姆终于解放了。

父亲指望爱因斯坦上小学后智力发展出现一次大的飞跃;可他的母亲则现实得多,她只希望儿子在智力水平方面能够赶上一般的孩子,以便孩子在学习中不那么吃力,不受人欺负。

然而,阿尔伯特又一次让父母失望了。他的学习成绩很差,在他的各科学习成绩中,没有一项令老师满意的。

阿尔伯特在课堂上的表现常常令老师很费解。在历史课上,老师在讲台上讲得津津有味,学生们都听得相当入神,有时还会发出阵阵的笑声。可是,阿尔伯特却跟一切都没发生一样,两眼只顾盯着窗外发呆。爱因斯坦上语言课时提不起精神来,拉丁文、希腊文的考试也是经常不及格。唯一例外的是,他对简单的逻辑课听得有些入迷,在课堂上还能提出一些让老师都感到伤脑筋的问题。

期末考试过后,爱因斯坦除了逻辑课成绩优异之外,没有一项成绩令人满意。就连他并不反感的数学、物理、生物、自然常识等课程,也都是勉强及格,而历史、语言、神学等课程大多数情况下是不及格。

阿尔伯特在学习中最讨厌的是那些死记硬背的科目。他不愿意去记那些不用思考、只能牢固记忆的内容。有一次上历史课,老师在课堂上提问一件历史事件。当老师问到阿尔伯特时,他站起来很有礼貌地回答:“对不起,我没有去背。”“为什么没有背?”老师追问。

阿尔伯特回答说:“需要时去查词典就是了。如果连这些不变的知识都需要记忆的话,要词典还有什么用呢?”

这种从来就没有听说过的答案把老师彻底激怒了。他反唇相讥道:“什么事情都查词典,要我们的大脑有什么用呢?”

阿尔伯特不急不躁地回答说:“我们的大脑是用做思考和创造的,而不是搞机械记忆的。”

老师当即被他气得无言以对,同学们也都向他投来诧异的目光。

在老师眼里,阿尔伯特是个差等学生。他上课不专心,行为怪僻,懒懒散散,经常精神不振。他最喜欢的动作是一个人坐在教室里发呆,有时还说些谁也听不懂的呓语。没有一个老师对他感兴趣。虽然他非常喜欢数学课,数学老师也对他极为反感,经常骂他是不可救药的“懒狗”,因为他很少完成老师布置的作业。

每当考试的时候,也是阿尔伯特倍感困惑的时候。因为当时的考试一般是考知识、考记忆而不是考思维和创造力。阿尔伯特最讨厌、最不愿意做的事是死记硬背。所以,他的考试成绩通常很差。为了应付考试,他不得不借助同学的笔记本记一些东西,这样才能勉强通过考试。每次期末考试结束,他带回家的成绩单都让父母摇头叹息。

但爱因斯坦也有他特别喜欢的课程,比如说手工课。有一次上手工课,他想做一只小木凳。下课铃响了,同学们争先恐后拿出自己的作品,交给那个漂亮而又严厉的女教师。

爱因斯坦因为没有拿出自己的作品,急得满头大汗。女教师望着面前这个小男孩,不知道他能交上一件什么样的作品。

第二天,爱因斯坦交给女教师的是一个制作得很粗糙的小板凳,其中一条凳腿还钉偏了。

女教师显然很不高兴,她十分不满地对全班同学说:“你们有谁见过这么糟糕的凳子?”

同学们窃笑着纷纷摇头。老师又看了爱因斯坦一眼,生气地说:“我想,世界上不会再有比这更差的凳子了。”

教室里发出一阵阵哄笑。爱因斯坦脸上红红的,他走到老师面前,肯定地对老师说:“有,老师,还有比这更差的凳子。”

教室里一下子安静下来,大家都迷惑不解地望着爱因斯坦。他走回自己的座位,从书桌下拿出两个更为粗糙的木板凳,说:“这是我第一次和第二次制作的,刚才交给老师的是第三个木板凳。虽然它并不使人满意,可是比起前两个总要强一些。”

这回大家都不笑了,女教师深思着,她向爱因斯坦亲切地点了点头,同学们也向他投去敬佩和赞许的目光。

在这个小故事里,爱因斯坦表现了他对自己的态度,那就是无论做任何事,他都力求做好,完全释放自己的能量,不满足已有的成绩,让自己的潜能得以充分发挥。

迷上代数的游戏

小爱因斯坦的确是一个早熟的、聪慧的孩子。当同龄的孩子们还在盲目地认可一切他们可感知的对象时,他却能感受到一种无法看见的力量。而真正促使爱因斯坦对超感官世界发生浓厚兴趣的是数学。

爱因斯坦在上中学二年级时,他的雅客布叔叔说:代数是一门有趣的科学,解代数题就好像一场狩猎活动,就是要捕获猎物,无论它如何深藏不露,猎人也有办法通过各种已知的条件和线索,一步一步将它搜寻出来。

爱因斯坦很快迷上了这门有趣的狩猎游戏。他经常撇开常用的方法,发挥自己的想象力,找到更简便、更新奇的途径,把猎物更快地捕捉到手。

雅客布叔叔还经常拿出一些更奇妙、更难解的题目来试图难倒他。

每逢爱因斯坦经过深思苦想终于把狡猾的猎物寻找出来的时候,他都会感到一种莫大的快乐。

爱因斯坦升入三年级,快要开始学习几何学这门新课了。雅客布叔叔又拿起几何课本对他说:“比起代数来,几何是一门更高智慧的学问,是一种对人的智力的更大考验。”

雅客布叔叔随手扯过来一张稿纸,在纸上刷刷几笔,画下了一个直角三角形,然后在三角形的三个顶角上标上了A、B、C三个字母。他问爱因斯坦:“你仔细看看,这个直角三角形的三条边相互之间有什么关系?”

爱因斯坦看了半天,觉得这三条边好像差不多长,看不出它们之间有什么关系。

雅客布叔叔又在那张纸上写下了一个公式,然后他对爱因斯坦说:“这个公式的意思就是说:直角三角形的两个直角边的平方和,等于斜边的平方。”

爱因斯坦对这个三角形看来看去,觉得对这个公式有些怀疑。这三条边明明差不多长嘛,怎么会有这样的关系呢?他又用手指当尺,在图上量来量去。

雅客布叔叔笑着说:“孩子,不用这么去量了。这个公式对所有的直角三角形都适用,无论它们的形状、大小如何变化,这三条边的关系都不会变。这个公式已经经过了严密的证明,是绝对不会错的。这就是几何学上有名的毕达哥拉斯定理,也正是这本教科书里的定理之一。毕达哥拉斯是生活在两千多年前古希腊的一位大数学家,这个定理是他第一个证明出来的。孩子,既然两千多年前的古人都能证明这个定理,你为什么不也试一试呢?”

叔叔的这个建议大大激发了爱因斯坦的好奇心和好胜心,他果真决心要来试一试。

爱因斯坦真的来证明毕达哥拉斯定理了。一连几个星期,他完全沉浸在这个他过去从未接触过的几何学迷宫之中。

最后,他终于看出了:

对直角三角形的三条边的关系起主要作用的是其中的一个锐角。他自己做了一些合理的假设,最终把这个定理证明出来了。

当他把自己的证明拿给雅客布叔叔看时,雅客布叔叔喜出望外,他从来没有想到过,这个12岁的孩子会真的把著名的毕达哥拉斯定理独立地证明出来。

几天以后,雅客布叔叔把自己珍藏了多年的《平面几何学》送给了爱因斯坦。

雅客布叔叔告诉爱因斯坦,这是平面几何学的创始人、古希腊的大数学家欧几里得写的第一本平面几何学书,这是一本人类的智慧之书。

爱因斯坦捧着这本书,跑回他自己的小屋里,如饥似渴地阅读了起来。

读完这本小册子,他的灵魂仿佛经历了一场地震:

欧几里得平面几何学就建立在几条简单得不能再简单、明白得不能再明白的人所共知的“公理”上:

两点之间直线最短。

两条平行线永远不会相交。

从一条直线外的一点,只能引一条垂直线与它相交。

三角形三个内角之和等于180°。

而就从这些简单的公理出发,发展出一个又一个新的推论,推导并证明出一个又一个新的定理。从新的定理再推导出新的定理,一层又一层,就如同一个倒置的金字塔,从一个点出发,发展成一整座宏伟的欧几里得几何学大厦。

书中精彩的推论和定理比比皆是。

这些推论和定理,当然并不是显而易见的,但却可以非常明确地把它们证明出来。对于每一条推论和定理,书中都提供了几种不同的证明过程。无论哪一种,都那么严密、精确,不容人产生丝毫怀疑。爱因斯坦在《自述》中说:

12岁那年,我又经历了另一种性质完全不同的惊奇:

这是在一个学年刚刚开始的时候,我得到一本关于欧几里得平面几何的小书。这本书里有许多断言,比如说,三角形的三个高交于一点,它们本身虽然并不是那么显而易见的,但是却可以很可靠地加以证明,以致任何怀疑似乎都不可能。

这种明晰性和可靠性,给我留下了一种难以形容的印象,至于说不用证明就得承认的公理,这件事并没有想象中的那样使我不安。如果我能依据一些在我看来是毋庸置疑的命题来加以证明,那么我就完全心满意足了。

我记得,在这本神圣的几何学小书到我手中以前,曾经有位叔叔把毕达哥拉斯定理告诉我。

经过艰巨的努力之后,我根据三角形的相似性成功地“证明了”这条定理;当时我觉得,直角三角形各边的关系,“显然”完全决定于它的一个锐角。

在我看来,只有在类似方式中不是表现得很“显然”的东西,才会需要证明。而且,由于几何学研究的对象,同那些“能被看到和摸到的”感官知觉对象,似乎是同一类型的东西。

这种原始观念的根源,自然是由于不知不觉存在着几何概念同直接经验对象的关系,这种原始观念大概也就是康德所提出的那个著名的关于“先验综合判断可能性问题的根据”。

引领爱因斯坦步入自然科学领域的有两个人,他们就是爱因斯坦的叔叔雅客布·爱因斯坦和来自俄国的大学生塔尔梅。雅客布·爱因斯坦是一名工程师,他和赫尔曼都爱好数学。在工厂里,他负责管技术;在家里,他则是小爱因斯坦在数学方面的启蒙者。

爱因斯坦上学以后,雅客布叔叔就常常给小爱因斯坦出一些数学题让他解答。

1888年10月,爱因斯坦从慕尼黑国民学校进入路易波尔德中学学习,一直读到15岁。

上中学后,爱因斯坦的学习积极性有了明显的增强,对多数科目也能够专心听讲了。但他不满足于老师课堂上讲的东西,经常自己到图书馆借书读,书店也是他经常光顾的地方。

他比较喜欢的书是欧几里得几何学以及阿基米德、牛顿、亚里士多德等人的书。年龄稍大一些,他又迷上了斯宾诺莎的著作。

爱因斯坦在中学的学习中已经表现出明显的倾向,即喜欢数学、哲学和物理学,而厌恶神学、宗教等内容。但即使喜欢的科目,他学习成绩也不突出。

他最喜欢钻研哲学和数学问题,可是,这些学科的老师并不喜欢他。

有一次,爱因斯坦向一位数学老师请教一个数学问题。那位老师却不无讽刺地说:“让你学数学,恐怕是上帝的一个错误。”言外之意是爱因斯坦根本不是学数学的料。

然而,爱因斯坦并不虚荣。他认为不懂、不会的问题,向别人求教没有什么可耻的,即使是最简单的问题,只要不懂,就应该向懂得的人请教。

正是这种精神,使这个被人称为“不会有什么出息”的人,成长为20世纪的科学巨匠。成名之后,爱因斯坦曾自我评价说:

关于特别强的脑力,我是没有的,就是有,也只是中等程度。有许多人的思维能力比我强,但未做出任何惊人的事业。

出于对自然科学知识的渴求,中学时期的爱因斯坦学习数学、物理以及哲学非常投入。

尽管考试成绩常常不尽如人意,但他却阅读了大量自己喜欢的著作。而且在阅读这些著作时,他不是泛泛地翻阅,也不是找一些经典语句以供炫耀,而是认真地吸收其思想精华,在学习中形成自己的认识,有时还产生出一些批判意识。

由于迷恋于自己喜欢的著作,使本来人际交往能力很弱的爱因斯坦更少与他人来往了。他与同学缺少共同的志趣,玩不到一起。那些同学大都醉心于体育比赛、游戏,甚至恶作剧。爱因斯坦对这些都不在行,也毫无兴致。

于是,他就常常一个人躲在不惹人注意的地方,有时专心读书,有时踱步思索,慢慢地成了一个“离群索居”之人。为此,同学们送他一个绰号——“孤独的小老头”。“孤独的小老头”不在嬉笑打闹中浪费光阴,也不在老师面前争宠,而是默默无闻地读自己的书,想自己喜欢想的事。在整个中学阶段,他未产生过与别人比高低的意识,只是不停地为满足自己的求知欲而读书和思考。

爱因斯坦也有大脑疲劳的时候,更当烦闷之时,每当此时,他就与小提琴为伴。受母亲的影响,他从小就喜欢音乐,小提琴拉得很好,上小学时就能拉出完整的曲子。所以,每当烦闷或疲劳之时,他就拉几支曲子。

这期间,来自俄国的大学生塔尔梅成了爱因斯坦家里的常客。塔尔梅每到星期四就到爱因斯坦家里来吃晚饭,这是慕尼黑犹太人帮助外国来的穷苦犹太学生的一种慈善行动。

塔尔梅虽然是学医的,但他对各种自然科学知识以及哲学均有浓厚的兴趣。

他对小爱因斯坦的超常求知欲及学习能力非常惊叹。一开始,塔尔梅总是和爱因斯坦谈论一些数学上的问题,引起了爱因斯坦对数学的浓厚兴趣。

厌倦学校枯燥的教学方式的爱因斯坦干脆自学起微积分。他所提出的数学问题,经常弄得中学数学老师张口结舌,不知如何回答。所以,尽管爱因斯坦的数学成绩永远第一,但老师并不喜欢他。

爱因斯坦超常的数学能力,确实会让一个普通的中学教师感到难堪,产生一种无法言说的心理压力。

不过塔尔梅和那位教师不同,虽然不久后他也不是爱因斯坦数学上的对手了,但他依然热情地为爱因斯坦介绍当时流行的种种自然科学书籍,以及康德的哲学著作,特别是布赫纳的《力和物质》、伯恩斯坦的《自然科学通俗读本》,这些著作给爱因斯坦留下了极深刻的印象。

热爱物理的学生

爱因斯坦在不足16岁时,有一次乘坐马车,当他看到马车在地面上经过时,忽然产生了一个奇怪的念头:如果有人以光速和光线一齐前进,那么,是不是将看到的光线就是静止在空间中的电磁波呢?

就像我们坐在一辆匀速行驶的汽车上,观察与我们以同样的速度、同样的方向,一块儿前进的另一辆汽车一样,感觉那辆汽车似乎是不动的。

可是,爱因斯坦却凭着推理和想象,认为那是不可能的。火车上的乘客,相对于火车并没有运动,相对于地面却以每秒几十米的速度飞驰而过。火车相对于地面运动,而地球则是相对于太阳运动,这些都是相对运动。但是,如果按照这种说法继续推导下去,太阳相对于银河系中心运动,那银河系又是相对于什么运动呢?根据经典物理学的解释,除去相对运动外,还有绝对运动,即相对于绝对空间的运动。牛顿把它解释为:“是和外界任何事物无关,而永远是相同的和不动的。”

既然绝对空间和外界毫无关系,那它又是如何存在和被人所了解的呢?

对于这个问题的提出,爱因斯坦决定从“以太之谜”入手进行深入研究。“以太”这个词,是古希腊人的创造。他们认为空气中充满着以太这种物质,它是肉眼看不见的,但无处不在。

牛顿借用“以太”一词,把它作为万有引力的传播媒介。但光的“波动说”却认为“以太”是光波的传播媒介,就像空气是声波的媒介一样。“波动说”还认为,“以太”无所不在,不但充满宇宙空间,而且渗透于气体、水和一切物体之中。它没有一点摩擦阻力,不影响一切物体的运动。

19世纪末,“以太”又被人们说成是电磁场的承担者和电磁波的传播者,还有人干脆把这种看不见、摸不着、说不清、道不明的“以太”,说成是牛顿的绝对空间!

这种说法可靠吗?爱因斯坦开始思索了,他想:“难道光只有借助传播媒介才能传播吗?而这种传播媒介又只能是‘以太’吗?”“既然没有任何一样东西能够证明绝对空间和绝对时间的存在,那么,它们就是不存在的。”爱因斯坦自言自语地说着,他陷入了独自一个人的深深思索之中。爱因斯坦通过自己丰富的想象力,走上了开创他终生事业的道路——对相对论的探索,并且奠定了他一生发展的基础。

1894年6月,爱因斯坦一家除了爱因斯坦以外都已迁居到意大利。

赫尔曼·爱因斯坦先生在慕尼黑的工厂举步维艰,一个名叫加罗尼的意大利人建议赫尔曼把工厂搬到意大利去。

爱因斯坦的叔叔雅客布对此完全赞成,并以他的热情带动了赫尔曼。

留在慕尼黑的爱因斯坦暂时住在一位老太太的家里。父亲要求儿子一定要读完高中,并取得毕业文凭。有了文凭,才能进大学,获得电机工程师的资格。这是父亲为儿子谋划的人生道路。爱因斯坦独自一人在慕尼黑,本来就生性孤僻的他更是意志消沉、心神不定。

美丽的慕尼黑给了爱因斯坦清新宁静的自然风情,给了他美妙动听的音乐,也给了他真挚的宗教情感。但在路易波尔德中学的6年生活,却是他一生中最痛苦的回忆。

在校内,除了数学外,爱因斯坦几乎就没有什么好分数。老师们嫌他“生性孤僻、智力迟钝”,责备他“不守纪律,心不在焉,想入非非”;同学们大都视他为陌生人,从不跟他来往。

1895年,爱因斯坦已经16岁了。根据当时德国的法律,男孩只有在17岁以前离开德国才可以不必服兵役。出于对军国主义的深恶痛绝,加之对军营般的路易波尔德学校的生活早已忍无可忍,爱因斯坦没有同父母商量就想离开德国,去意大利与父母团聚。

这时候发生了一件意外的事,使他的愿望提前变成了现实。一天,学校的训导主任把爱因斯坦叫到了办公室,十分严肃地对他说:“爱因斯坦先生,如果你想离开这所学校的话,将会受到欢迎的。”

爱因斯坦反应过来这话究竟是什么意思时,便问:“训导主任先生,您的意思是说,我已经被学校勒令退学了?”“一点儿不错,据好几位任课老师反映:由于你的存在,破坏了学生对老师的尊敬!你带坏了班级的风气。”

爱因斯坦明白了,心里长长地松了一口气:“这样也好!想不到事情这么容易就解决了。”

他心里感到高兴,因为这样一来,在父亲面前也好交代了。不然,他私自退学,父亲肯定不会同意,说不定还会强迫他重新回来完成学业。而现在情况就不同了,是学校方面勒令他退学,父亲也没有办法,最多不过是狠狠地责怪他一番罢了。

然而被学校勒令退学,对16岁的爱因斯坦毕竟还是一次很大的伤害,他觉得自己的自尊心受到侮辱,尽管他自己原来就是想离开这里的,可最终他是带着一颗受伤的心离开学校的。

当南下的火车载着爱因斯坦,穿过阿尔卑斯山谷的时候,一股清新自由的空气迎面扑来。

前面就是他日夜向往的意大利,就是他的父母、他的妹妹、他的新家。

父亲整天不停地唠叨:“把你哲学上的胡思乱想通通扔掉吧!想办法学一点实实在在的东西,将来当个机电工程师吧!”

最终他不得不接受了家人的忠告,于1895年秋天坐上了开往苏黎世的列车。通过他母亲的关系,爱因斯坦获准参加瑞士著名的联邦工业大学的入学考试。

然而他的成绩实在不够理想,只有数学和物理考得十分出色,引起了学校教授和校长的关注,这给了他一线希望。

校长十分欣赏他非凡的数学能力以及渊博的数学知识,他给爱因斯坦提出了一个善意的忠告:应当先在瑞士的一所中学毕业后,再来投考联邦工业大学。

校长还亲自推荐了阿劳小镇上的州立中学,这所学校无论在教学方法还是在师资的组成上都是当时苏黎世最先进的。

爱因斯坦来到了离苏黎世不远的阿劳小镇,这依山傍水的小镇,美丽如画的景色,却一点儿也引不起他的兴致。

当踏进州立阿劳中学大门时,他的心情很沉闷。他寄宿在温特勒先生的家中。

温特勒先生是州立阿劳中学的教师,他不仅知识渊博,而且擅长教育心理学。他带着爱因斯坦在学校里到处参观散心,并让自己的妻子和7个孩子都与爱因斯坦交上了朋友。

很快,爱因斯坦就在温特勒先生家里找到了温暖,摆脱了抑郁的心情。

爱因斯坦后来在他的《自述》中,很有感慨地回忆起了他在阿劳中学的这一年的时光:

这个学校的自由精神和那些毫不依赖外界权威的老师们的淳朴热情给我留下了非常难忘的印象。同我在一个处处使人感到受权威指导的路易波尔德中学的六年学习生活相比,我深切地感到:自由行动和自我负责的教育,比起那种依赖训练、外界权威和追求名利的教育来,是多么的优越呀!真正的民主绝不是虚幻的空想,人不是机器,要是周围环境不允许襟怀坦白、畅所欲言的话,人就不会生气勃勃了。

从现在保存下来的一篇爱因斯坦当时在阿劳中学写的《我的未来计划》的短文中,可以充分看出爱因斯坦当时的精神状况是何等的昂扬自信:

幸福的人对自己的现状太满足了,所以往往不太会去想到未来。另一方面,青年人则非常爱构想一些大胆的计划。而严肃认真的青年人自然想要做到使自己寻求的目标概念尽可能明确。

若有幸考取,我就会到苏黎世的瑞士联邦工业大学去读书。我会在那里待上四年,学习数学和物理。我想象自己成了自然科学中这些部门的教师,我选择了自然科学的理论部分。下面就是使我做出此项计划的理由。

最重要的是:我倾向于做抽象的和数学的思考,而缺乏想象力和实际工作的能力。我的愿望也在我心中激发了这样的决心。这是很自然的事,人们总是喜欢去做自己有能力去做的事情。何况,科学事业还有某些独立性,那正是我喜欢的。

阿劳中学规模虽然不算太大,但却拥有完备的实验室和实验设施,学生们可以在物理实验室或化学实验室里独立操作。在学校的动物馆里,学生们还可以使用显微镜和手术刀,完全自由地研究自己感兴趣的题目。

这种学习和实验的方式,完全符合也适应了爱因斯坦进行科学研究和科学思考的习惯,从而又重新激发了他对数学、物理学的探索与思考。

温特勒先生在阿劳中学教德文和历史。他淳朴热情,学识渊博,采集鸟类标本是他的业余爱好。

他常带着学生到山里去远足,采集动植物标本。爱因斯坦与温特勒先生朝夕相处,最后他们成了好朋友。就是在这样的环境下,爱因斯坦对学校的印象开始有所改变。爱因斯坦有生以来第一次喜欢学校了。这里的老师对学生很亲切,学生可以自由地提问、讨论问题。

爱因斯坦第一次享受到这种民主和自由,他开始热爱自己的生活,一股青春的朝气和活力迸发出来了。过去路易波尔德中学里那个胆小敏感、沉默寡言的少年,现在变成了一个笑声爽朗、步伐坚定、情绪饱满的年轻人。

在阿劳中学的生活更加坚定了爱因斯坦的一个决心,那决心就是不再做德国人。在慕尼黑的时候他曾向父亲提出过,他要放弃德国国籍。“爸爸,我想放弃德国国籍。”

乍一听到儿子这么一说,赫尔曼感到十分吃惊。“为什么?”“我讨厌德国,那里像座地狱。”

赫尔曼沉默了,孩子想放弃国籍,这简直是不可思议的事情。

可是,爱因斯坦十分坚决,他一再恳求父亲。

赫尔曼和妻子波琳商量说:“看起来,这孩子,是真的下定决心了,可是,这是件大事。我们一定要好好想想,不能轻率。”

还是妈妈了解自己的儿子,她说:“阿尔伯特是个有主见的孩子,他这么做,一定有他自己的打算,我看,我们还是尊重他的选择吧。”

赫尔曼后来也不再反对了,于是,他为儿子向当局写了一份申请。

没多久,当局便给爱因斯坦寄来了一份文件,正式声明,爱因斯坦不再是德国的公民了。

可是,放弃了德国的国籍,总要再加入到另一个国家的国籍中去呀,在瑞士,有爱因斯坦要去读书的学校,爱因斯坦决定要加入瑞士国籍。

瑞士法律规定,要想加入瑞士国籍,必须年满24岁,爱因斯坦无法立即加入瑞士国籍,于是,他成了一个没有国籍的人。

在大学建立志向和兴趣

爱因斯坦在阿劳中学补习了整整一年。他在那儿学会了思想实验,这对他来说是非常重要的,因为他的两个相对论的基本原理,即光速不变与等效原理,都是建立在思想实验基础之上的。

爱因斯坦在回忆自己要考大学的那段生活时曾说:

热衷于深入理解,但很少去背诵,加之记忆力又不强,所以我觉得上大学学习绝对不是一件轻松的事。以后,即使到了大学读书,我仍然坚持“深入理解”的学习方法,而决不去搞那些不必要的死记硬背。

1896年10月29日,爱因斯坦作为一个无国籍的大学生,顺利地考入了联邦工业大学。

联邦工业大学位于瑞士的苏黎世。苏黎世是一座建筑在利马托河两岸的美丽城市,新市区里都是形形色色的现代建筑物,但一走进建筑在起伏如波浪的山丘上的住宅区时,就可以看到在狭窄的道路两旁,爬满藤蔓的古色古香的高大楼房。在市区的东南是著名的苏黎世湖,在微波荡漾的湖面上,扬着白帆的小船疾驶而过,雪白的水鸟,在空中盘旋着,自由自在地飞翔。联邦工业大学就坐落在这里。“我终于找到归宿了!”望着这么优美的景色,呼吸着这里来自大自然的清新气息,年轻的爱因斯坦满怀着希望,走进了校门。

爱因斯坦本来是要遵从父母的意愿选修电机工程学的,后来他觉得这并不符合自己的兴趣爱好,所以就改读了自己热爱的物理学。这样,毕业后他就可以取得教师的资格了。

在物理学系,有一位著名的韦伯教授。韦伯是这里的数学和物理学系的创办人,曾经在德国担任过许多著名学者的助手,他对热传导及其他方面,有着自己独到的研究。

在数学方面,这所学校里有胡威克、闵可夫斯基等当时比较著名的教授。闵可夫斯基是俄国人,当时他还只是一个青年学者,但已因其独创性的见解在数学界崭露头角了。

爱因斯坦在联邦工业大学的学习,可以说是非常刻苦的。与别的勤奋学生不同的是,他的学习更具独立性和方向性。

在大学的第一年,爱因斯坦就为自己开列了一张阅读书目,其中主要是世界著名的物理学家和哲学家们的著作。

他还精心为自己制订了每个年度、每个学期、每个月的阅读计划进度表。

不过有一点,爱因斯坦对学校开设的正常课程不够重视。凡是他认为已经掌握了的知识课,他常常不去听。而且对老师的指导,他也并不是每次都一丝不苟地去做,而是常常别出心裁,使得这些老师对他非常不满。

有一次,他设计了一个实验仪器,兴冲冲地把设计图纸拿给韦伯教授看,嘴里还叫着:“韦伯先生。”韦伯教授接过图纸,一面看着一面想:“这个爱因斯坦,真是有点特殊。人人都叫我韦伯教授,可他非叫我韦伯先生不可。”

过了一会儿,教授抬起头,打量着爱因斯坦不修边幅的外表,脸上露出嘲笑的神情,说:“爱因斯坦先生,你是个很聪明的小伙子,甚至可以说绝顶聪明。你很能干,非常能干。不过你有一个大毛病:别人叫你干的事,你一件也不肯干。”

说完,转身而去。

不久之后的一次物理实验课,韦伯教授照例发给每个学生一张纸条,上面书写着详细的操作步骤。

这个实验,爱因斯坦自己在实验室里早就做过很多次了。他照例又把教授发的纸条捏成一团,丢到了一边的纸篓里。

没想到,这一次爱因斯坦竟然捅了大娄子。

随着“轰”的一声巨响,爱因斯坦的右手,被炸破的玻璃割了一个大口子,鲜血直流。

同学们听到爆炸声,惊叫着,立刻围了上来。他们七手八脚,把实验台上的碎玻璃清理掉,同时又找来药品为爱因斯坦包扎伤口。

韦伯教授弄清了爆炸的原因后,从废纸篓里捡起了他亲手发给爱因斯坦的那张纸条,然后愤愤地离开了实验室。

系里给了爱因斯坦严重警告的处分。

总不上课,怎么应付考试呢?爱因斯坦依靠的是一个叫做马尔塞罗·格罗斯曼的好友,两个人常出现这样的对话:“喂,爱因斯坦,你至少也应该参加闵可夫斯基教授主持的讨论会呀,那对我们很有益处。”“嗯,算了吧。我正忙着呢。”“你在中学的时候,不是被老师认为是数学的天才吗?你不发挥你的天资,未免太可惜了。”“不,现在只有物理学才能引起我的兴趣。物理学以外的,都装不进脑子里了。”“不,你想错了,要开拓未来的物理学,最需要的就是数学呀。离开数学的物理学,我真无法想象。”“关于这点,我同意你的看法。不过,作为物理学基础所需要的数学,我自信已够了,不过,马歇尔,我有点事请你帮忙。”“什么事?”“是有关于海姆教授的地质学,请你把那本笔记簿借我看一下吧。考期快到了。”“什么?你连那么有名的课也没有去听?即使爱睡懒觉的人,早晨的课,大家总是想办法去听的呢!”“嗯,讲得的确好,那是这所大学的光荣。不过,还是不能和我所喜爱的物理学相比呀。”“你怎么会有这种看法呢?当然,笔记簿是会借给你的。”“谢谢,你的笔记簿整理得真好。与其花时间去听课,不如看你的笔记簿明了。”“得了,又是这一套。”

当时的学校教育,纪律要求是十分严格的,而那时学校里盛行的又都是一些死记硬背的读书方法。爱因斯坦对此十分反感,甚至厌恶,他喜欢“自由行动和自我负责的教育”,学习中喜欢采用理解的方法。

给爱因斯坦讲过课的老师,影响大的是韦伯和闵可夫斯基。韦伯应该说是爱因斯坦的恩师,但他根本不讲新东西,特别是40年前就确立了的电磁学理论,这令爱因斯坦失望极了。

韦伯的讲课记录不知是否还在,但他讲过的一句话至今还在流传:“爱因斯坦呀,你很聪明,聪明极了,可你有一个大问题:根本听不进人家的话。”我们今天还有很多老师用它来教训和爱因斯坦一样不听话的同学。

闵可夫斯基当然是对爱因斯坦影响最大的老师。爱因斯坦很欣赏闵可夫斯基老师那种将数学与物理学联系起来的方式,但他却不太用心。所以闵可夫斯基老师说他是只“懒坯”。后来到哥廷根大学,闵可夫斯基老师还念念不忘,“爱因斯坦在苏黎世跟我学过数学”,还说相对论的数学形式太拙劣了。

爱因斯坦从来都不喜欢上课,他只喜欢独自阅读课程以外的东西。他读过有关热力学、电磁学和统计力学的图书。他的许多知识都是从这些课外读物中学会的。

爱因斯坦还读过大数学家庞卡莱的书,在一篇文章里,庞卡莱轻描淡写地说:“绝对空间、绝对时间,乃至欧几里得几何,都不会是我们强加给力学的条件。”

后来看这句话,意义当然不同了,它令我们想起了相对论。其实,有人说过,洛伦兹和庞卡莱几乎已经发现了狭义相对论,即使没有爱因斯坦,狭义相对论也是早晚会出现的。不过,广义相对论呢?假如没有爱因斯坦,真不知道谁会想到它。

爱因斯坦从联邦工业大学毕业的成绩是平均4.9分。爱因斯坦后来常说联邦工业大学的好话,但也指出他不喜欢植根于考试制度的课程。50年后,他在《自述》里说:

考试的高压令人喘不过气来,考完试以后,我在整整一年里,都觉得任何科学问题的思考都索然无味。

从1896年10月至1900年8月,爱因斯坦在联邦工业大学度过了四年大学生活。

1898年,爱因斯坦在联邦工业大学读书时,在写给他妹妹的一封信中曾说:

唯一使我坚持下来,唯一使我免于绝望的,就是我自始至终一直在自己力所能及的范围内竭尽全力,从没有荒废任何时间。

日复一日,年复一年,除了读书之乐外,爱因斯坦从不允许自己把一分一秒浪费在娱乐消遣上。

由此可见,爱因斯坦在联邦工业大学读书期间,对自己的要求是非常严格的,他几乎把所有的时间都用在了读书和钻研上。他从来不去追求什么娱乐消遣活动。

在大学里,爱因斯坦选修了数学、物理以及哲学、历史、经济和文学方面的一些专门课程,但他却很少去听物理和数学的主要讲课。

杰出的电工学家韦伯所讲授的物理课的内容他早已熟悉,他宁可自己直接去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。

数学虽是由胡尔维茨、闵可夫斯基这样一些杰出的研究者讲授的,但同样未能引起爱因斯坦的兴趣。其原因是爱因斯坦已逐渐改变了对数学的看法。

爱因斯坦觉得数学的分支太多、太细,每一个分支都能吮吸掉一个人的全部时间和精力。他担心自己永远也不会有眼光去判定哪一个分支是最基础的。

那时爱因斯坦时常感觉到自己处于布里丹驴子的境地:因为无法决定吃面前的哪一捆干草而饿死。

而闵可夫斯基,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的才能。在相对论出现的时候,闵可夫斯基才发现,这个相对论的创立者,竟是那位经常无故旷课的学生。有趣的是,正是这位教授,后来为爱因斯坦的相对论从数学上作了精密的推理和论证。

然而物理学与其他学科不同,尽管物理学也是分为若干领域的,其中每一个领域也都能吞噬掉一个人短暂的一生。可是在这个领域里,爱因斯坦认为自己很快就能学会识别出那种能导致深邃知识的东西,而把许多充塞脑袋、并使头脑偏离主要目标的东西撇开不管。

在物理学中,特别是在理论物理学中,是很容易找到本质的东西的。你只要钻进去,再钻进去,自然的奥秘就会呈现在你的眼前。这才是让人最为激动的事情。

学生时代的爱因斯坦还不清楚,在物理学中,通向更深入的基本知识的道路是同最精密的数学方法紧密联系在一起的。

但爱因斯坦也很快发现,在大学里想要做一名优秀的学生,必须要集中精力学好所有的课程,必须要遵守秩序、循规蹈矩、有条有理地记好笔记,并且能自觉地做好作业。

爱因斯坦感觉到,这些特性正是他最为欠缺的。他不愿意为此多花更多的精力,他要把全部时间都集中用到学习那些适合于自己的求知欲和感兴趣的东西上。

爱因斯坦决定根据自己的情况来调整自己,更合理地安排自己的学习生活。他在《自传片段》中是这样写的:

于是我逐渐学会抱着某种负疚的心情自由自在地生活,安排自己去学习那些适合于我的求知欲和有兴趣的东西。我是以极大的兴趣去听某些课的。但是我也“刷掉了”很多不适于我的东西。而以极大的热忱在家里向理论物理学的大师们学习。这样做是好的,并且显著地减轻了我的负疚心情,从而使我心境平和,没有受到剧烈扰乱。这种广泛自学不过是原有习惯的继续。

事实就是如此,爱因斯坦很善于经营自己的人生。

他能够根据自身的特点、志向和兴趣,不求面面俱到全面发展,而毅然地舍弃和“刷掉了”许多不适合自己的东西。

他把毕生的精力和热忱全部集中在物理学的学习上。结果证明,他在物理学方面果然取得了令他荣耀一生的重大成就。

因此,他除了数学和物理学之外,其他功课的成绩总是很一般。好在按照当时瑞士的教育制度,大学里只有两次考试。

在苏黎世上大学的时候,爱因斯坦的生活是十分困窘的。

赫尔曼的工厂经营得一直不是很好,甚至状况一天不如一天。所以,他也不能给爱因斯坦提供更多的生活资金了。幸好爱因斯坦有一个好亲戚,每个月都给他拿来一些钱资助他,这样,爱因斯坦才得以维持生活。

爱因斯坦住在离学校不远的一所租来的小房子里,房间光线昏暗,异常狭小,而且设备相当简陋,几乎没有什么家具,但是他已经相当满足了。

爱因斯坦就是在这间小屋子里,不知疲倦地攻读了大量的物理学和数学著作。

在这暂时属于他自己的独立空间里,爱因斯坦思考了许多问题。有时候,他在屋里一坐就是一整天,竟然连吃饭都忘记了。

爱因斯坦对瑞士的教学方法以及国内的学习气氛都很喜欢,于是,他就写信让妹妹玛雅到他以前读过中学的那个小镇上去读女师班。玛雅听了哥哥的建议,果真就去读女师班了。

玛雅上学的地方离苏黎世理工大学并不远,所以,一有空闲的时候,她就经常到苏黎世去看望哥哥。

有一次,玛雅来到苏黎世,爱因斯坦正在家里等她。“哥哥。你这里的生活太苦了,什么东西都没有。”

玛雅在屋子里环视了一周,感叹地说。

爱因斯坦也笑着说:“是啊!可又有什么办法哪?”

玛雅说:“你对现在的生活很不满意吧?”

爱因斯坦连忙摇头说:“不,不!现在能有这样一个环境让我研究,我已经很幸运了,又怎么会感到不满意呢?”

妹妹笑了起来,她被哥哥这种乐观精神感动了。“哥哥,今天我来请你吃饭吧,吃瑞士馅饼,怎么样?”

爱因斯坦高兴地点头说:“那当然求之不得了,不过,我还要带上一个人。”玛雅不解地问:“谁呀,哥哥平时可是不和什么人交往的呀。”

爱因斯坦稍有难色地说:“是个女同学。”

玛雅更高兴了,连忙问:“到底是谁呀?”“她叫米列娃·马里奇。”

米列娃·马里奇是匈牙利人,她也是一个外表严肃、沉默寡言的女大学生,她是爱因斯坦的同班同学。一开始,爱因斯坦和她的接触,是因为都喜欢读一些物理学大师们的著作,两人经常在一块交流读书的心得体会。而且,米列娃对物理学也有着自己独到的看法。

爱因斯坦常常赞扬她说:“她对物理学的问题有切实的体会。”

可是两人的交谈很快地变成爱因斯坦的独自演讲,而米列娃便成了一个专心致志的甚至是唯一的听众。重要的是,两个人都觉得这样不但没有什么不便,反倒是都满足了各自的需要:一个把自己的思想,用表述给他人的方式,增强思想的逻辑性和系统性,检验和修正不当之处;而另一个,则把听爱因斯坦的“科学独白”,作为增长知识、开阔视野的绝好机会。

当然,爱因斯坦也有洗耳恭听的时候。

几乎每一次,米列娃在爱因斯坦从科学独白中清醒过来以后,都要耐心地告诉他:你的鞋子没系带,或是你该理发和刮胡子了,等等。

随着志同道合的交往和更为深入的交流,久而久之,米列娃成为爱因斯坦处理生活琐事的“良师益友”,两人几乎谁也离不开谁了。他们商定,一等到爱因斯坦有了稳定的收入,两人便举行婚礼。

爱因斯坦还有位最要好的同学马尔塞罗·格罗斯曼,他正好具备爱因斯坦所欠缺的那些品质,并且慷慨地同这位桀骜不驯的同伴分享他那细微而条理分明的笔记。

就这样,他们经常谈论学习和交流学习心得,后来这位同学成为著名的大学教授和数学家,最后又帮助爱因斯坦建立了广义相对论。所以,爱因斯坦这时能够坦然地按照自己的路子走下去,并且从格罗斯曼的笔记里适当地往脑子里填塞一些东西,从而使他顺利地通过了考试。

爱钻研的小公务员

1900年秋,爱因斯坦顺利通过了毕业考试,拿到了文凭。

爱因斯坦的毕业成绩如下:理论物理5分,物理实验5分,函数论5.5分,天文学5分,毕业论文4.5分,平均4.91分。

虽然分数已经相当不错了,而且还有优秀研究者的名声,但是爱因斯坦却没有被留在工大,他的朋友们却被留下了。

从此以后,爱因斯坦开始了漫长的求职之路。

为了寻求一份固定的工作,爱因斯坦不得不考虑加入瑞士国籍,这样做是为了取得在瑞士居住的合法身份。

1901年2月,爱因斯坦最终花掉了自己的全部积蓄,回答了有关祖辈们的健康和性格问题,并向当局保证不酗酒之后,才获得了瑞士国籍。

可是,像爱因斯坦这样的人,在瑞士人眼中,只是在表面上承认他入了瑞士国籍,在实际上他与真正的瑞士人的待遇是不同的。

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