爱因斯坦的三个侧面

这是一位科学家的故事。这位科学家的名气之大,可以说全世界妇孺皆知,以至他死后,还有人偷偷把他的大脑保存下来,想知道他到底为什么那么聪明。但是,这样一个近乎神的存在,是否真的一点错误都没有犯过?是否真的不食人间烟火?是否真的在万人敬仰中愉快地度过了一生?

1

毫无疑问,爱因斯坦是人类历史上最伟大的物理学家之一。

自从1905年提出“光子假设”,解释“光电效应”之后,26岁的爱因斯坦其实就已经站到了世界物理学舞台的正中央。随着狭义相对论和广义相对论的提出,爱因斯坦一步步登上神坛,成为公认的自伽利略和牛顿之后最伟大的物理学家。

其实给爱因斯坦任何荣誉,都不过分,但一个问题是:最伟大的物理学家,也会犯错误吗?

答案是肯定的。

有人曾统计过,爱因斯坦在物理理论上曾经犯过大大小小20多个错误。不过总的说起来,比较著名的失误有4次。

爱因斯坦

第一个错误就是一度被热炒的“引力波”。

“引力波”这个概念,是爱因斯坦率先提出的理论。但在提出这一概念20年后,爱因斯坦却认为“引力波”其实不存在,为此他还专门写了篇论文,表示自己改变主意了。

但事实上,2016年2月,美国科学家宣布探测到了“引力波”的存在,爱因斯坦广义相对论的最后一块“拼图”被补上。

第二个错误是关于引力透镜。这算个小错误。

什么叫引力透镜?我们戴的近视眼镜,就是一种透镜,光通过它会被改变方向,近视的人就能看清东西了。宇宙学认为,如果天体的质量足够大,它就会产生强大的引力,能把经过它的光扭曲,就像透镜能改变光的线路一样,所以叫引力透镜。

引力透镜依然是爱因斯坦预言的,但他依旧认为人类根本无法观测到,并且认为这个引力透镜根本不重要。

但现在,引力透镜已经成为科学家绘制宇宙图谱的最有用的技术之一。

第三个错误是宇宙常数,这个错误就相对比较大了,爱因斯坦甚至宣称那是他“一生中犯过的最大错误”。

爱因斯坦发表广义相对论的时候,所有科学家都认为,宇宙是静止不动的,但用相对论的公式推导,却会得出“宇宙是运动的”这个结论。怎么办?于是爱因斯坦就在公式里自己加了一个可以调节的变量,用来反向排斥宇宙的膨胀,使宇宙保持静止。这个变量,就叫“宇宙常数”。

但是,大家都知道,后来我们发现,宇宙确实不是静止的,而是不断膨胀的。如果爱因斯坦当时相信自己的公式,就不会去加这个宇宙常数了(当然,现在加速膨胀的宇宙又证明,宇宙常数有极大的存在价值,不过爱因斯坦当时没有预料到)。

前三个错误,其实归根结底,都是爱因斯坦的不自信造成的。这也从另一个角度证明,“相对论”实在太过宏大和超前,以至发表者本人都到了不敢相信的地步。

而第四个错误,是抛开爱因斯坦的广义相对论,涉及他和另一位物理大神玻尔的著名斗争——关于量子力学的争执。

虽然爱因斯坦用光电效应理论(他凭此获得了1921年诺贝尔奖)为量子力学奠定了基础,但他终生反对量子力学(这和他所接受的教育理论体系有关)。为此,他和玻尔(1922年凭借原子化量子模型获得诺贝尔奖)进行了“旷日持久”的斗争。

爱因斯坦穷尽他的智慧,设计出一个又一个实验和模型,试图驳倒玻尔的量子理论,但后来事实证明,他设计的实验,反而都是证明量子力学正确的。

事实上,年少成名的爱因斯坦,在30多岁后就再也没有具体的物理学研究成果问世了(但还是有很多观点和论证对物理学发展做出很大贡献,包括和玻尔的争论),他将晚年时间都用在了建构“统一场”上,但一直一无所获。

这张著名的照片摄于1927年的第五届索尔维会议。在这张照片中的29个人中,17人获得了诺贝尔物理学奖。可以看出,当时爱因斯坦的地位已可以保证他坐到前排正中,而玻尔只能坐到第二排最右。也正是在那届会议上,爱因斯坦和玻尔两位物理大神开始围绕“量子力学”展开一系列辩论

2

好吧,不说枯燥的物理理论了,接下来我们来看看爱因斯坦的生活。

2014年5月28日,纽约大学斯柯博尔表演艺术中心上演了表现爱因斯坦感情生活的戏剧《亲爱的阿尔伯特》,导演艾伦·阿尔达表示:“爱因斯坦终其一生都追求简单,但他的私人生活却混乱得不能再混乱了。”

这……大科学家的私生活,能混乱到哪去呢?

爱因斯坦的初恋情人,是自己的同班同学,来自塞尔维亚、后来成为女数学家米列娃。米列娃的聪慧瞬间就征服了爱因斯坦,两人经常在一起讨论数学和物理问题。

直到现在还有不少人相信,爱因斯坦发表相对论,其中有米列娃不小的功劳。1901年,爱因斯坦在写给米列娃的信中说:

“如果要把相对运动课题做成功,只有你能帮助我。我是多么幸福和自豪!”

爱因斯坦在自己的博士论文中也写到过:“我需要我的妻子,她能为我解开数学上的难题。”

1903年,爱因斯坦不顾家庭的反对,与米列娃正式结婚。婚后,米列娃为了丈夫的事业,完全放弃了个人的发展。她包揽了全部家务活,为了挣钱补贴家用,她还开了一个大学生家庭旅店。

1905年,爱因斯坦开始崭露头角,一连发表了5篇引发全世界轰动的论文。米列娃当时骄傲地告诉朋友们说:“我们完成了一项重要的工作,它能让我丈夫一举成名!”

爱因斯坦确实成名了,但米列娃却没有等来她期待的幸福生活。

从1909年开始,爱因斯坦的桃色绯闻已经开始四处传播。1911年,爱因斯坦动身前往布拉格,开始与他的表姐埃尔莎热恋。

1914年,米列娃劝爱因斯坦不要前往德国柏林工作,两人的婚姻濒临绝境。爱因斯坦书面告知妻子,如果她还想继续保持婚姻,就必须做到:

A.你应当保证我的衣物和被褥整洁,保证我的一日三餐,保证我的工作间整洁,特别要提醒的是,我的办公桌别人不得使用;

B.放弃我们之间的一切关系,除非出席社交活动,特别不要让我在家里跟你坐在一起,跟你一道外出或旅行;

C.跟我交往要注意以下事项:别希望我对你好、不发火,如果需要,必须立即终止与我的谈话,只要我要求,必须无条件地离开卧室或工作间;