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读《爱因斯坦传》:爱因斯坦七问

读《爱因斯坦传》:爱因斯坦七问

作者: 陶薰读书 | 来源:发表于2017-07-08 16:54 被阅读524次

《爱因斯坦传》很吸引人,因为他本人非常有魅力。

套用一句现在很流行的话:“好看的容颜千篇一律,有趣的灵魂万里挑一。

他的灵魂,始终单纯如孩童,纯粹而乐观。

我小学时,学过一篇关于爱因斯坦的课文,他小学手工课捏的泥板凳,老师不满意,说“你们谁见过比这更丑的?”

爱因斯坦举手说,“这里还有”:他捏了四个小板凳,交给老师的,是最不丑的那一个。

我高中时,学过一篇关于爱因斯坦的英语课文。讲他的童趣与心灵的纯净。

读到过很多讲爱因斯坦的传奇故事,漫不经心地教授,找不到自己的家,沉迷于思考而居然会面包蘸墨水儿。

他从未被描述成圣人,他在私生活方面,有很多话柄供人指摘。

所以当我的学生走进了高考的考场,我就开始阅读《爱因斯坦传》,作者沃尔特-艾萨克森。六十万字的电子书,居然一点没感觉枯燥。两个整天就完成了全书的阅读。

据说有关于爱因斯坦的纪录片,就是以这部传记为脚本。喜欢看视频的话,您可以试试。我更偏好文字。

读完这本传记,我有很多思考。关于个人成长,关于学校教育、家庭教育,关于爱与婚姻,关于信仰与思想。

今天先试着写写我曾经最好奇的,爱因斯坦是怎么成为牛顿之后最伟大的科学家的?他的脑洞为何开得那么大?他是怎样一个人?

问题一:他是神童吗?

如果按照我们中国的古话“三岁看老”,那么爱因斯坦就该一事无成。

他语言能力发育迟缓,在能够开口说话以后,还需要先默默念叨一遍,才能把要表达的意思说清楚。

然而其实,这或许正好是他天才的特征。他从小思维方式就与众不同,他不用语言思考,而是用图象思维

和很多传奇故事里的描述不同,他小学学习成绩非常好,经常是第一。

12岁的时候已经读过伯恩斯坦的科普著作,自己做完了一本几何教科书,独立做出了勾股定理的证明。

15岁之前已经掌握了微积分。

广为流传的,爱因斯坦中学时候数学不及格的说法,根本不是事实。

但是他高中时候,的确有些让老师们头疼。

他不服从权威,讨厌那所德国高中的教育方式。后来主动辍学了。

他辍学还有一个很重要的原因,他如果在德国待到17岁,就必须去参军。那是一战之前,德国还是军国主义的国家。

对于他这样崇尚个性与自由的人来说,无法忍受军队化管理的教条与专制。

那时候他父母迁到了瑞士。他回到父母家中,自学准备报考苏黎世联邦工学院。

他差两岁不够年龄,校长特批他参加考试。

数学、科学优秀,综合课程(语言、历史)不够资格。

为了准备考试,他在阿劳州立中学补习了一年。

这所学校的教育方式,重视“视觉思维”,正好和他与生俱来的“形象思维”契合。

他很喜欢这所学校的宽松,和对个体的尊重。

正是在这里,他开始了贯穿一生的“思想实验”,这是他研究物理学的方法。

一年后顺利考取了苏黎世联邦工学院。这所大学以物理著称。

大学里他表现并不最优秀。

而且相当不被教授们喜欢。因为他喜欢按自己的想法行事,而对教授的要求,不见得服从。

他非常不满教授讲述课程的陈旧,对物理前沿知识与理论的追求,是导致他与教授关系紧张的原因之一。

他毕业分数刚刚够得上毕业条件。是五个人之中的倒数第二。倒数第一是他的恋人,后来的第一任妻子米列娃-玛里奇。

所以,我觉得他不是高斯那种级别的神童。而且和很多人一样,对所受的教育会不满,会反抗。

然而他的反抗都是积极的,他不满知识陈旧,就去自学科学前沿知识。尽管有些科目考试分数不高,却对他的思想方法没有影响。

你呢?在网络游戏还是混吃闷睡?

我们对现实的不满,不应该是放纵自己的借口。

爱因斯坦的教育经历,让我看到了一个始终向着自己热爱的事业坚定前进的灵魂。

问题二:爱因斯坦为何会在专利局工作?

1905年,他发表了三篇论文,这奠定了他在物理学界的地位。当时他在瑞士专利局工作,是低级审查员。

让我很难理解,他为何不是某个研究所的研究员?居然是业余科学家!

这个工作还是费尽了周折才得到的。

如果他大学期间和教授们关系融洽,他就很容易获得教授助手的职位。

但是他和几乎所有的教授关系紧张。

这还直接影响了他在其他大学的教授那里找到一个助手职位。

他很长一段时间里是靠打零工(做短期辅导教师)维持生活。

直到他的大学好友格罗斯曼通过他的父亲与专利局局长的私人关系,为他在专利局谋到了那份固定而且收入很好的工作。(外国人的人情哦。前面的苏黎世联邦工学院校长特批他参加考试,也是因为爱因斯坦的一位亲戚给校长写信,说他是神童。)

他需要每周六天工作,每天工作八小时。

当然凭伟人的聪明大脑,他只要两三个小时就可以做完一天的专利审查工作。然后进行他的科学研究。他的顶头上司宽厚温和,对此睁一只眼闭一只眼。当然也是因为他本职工作完成的很好。

事实上,这份专利局的工作,至少在两个方面帮他开了脑洞:

一、给他提供了稳定的收入来保障生活,同时又不在教授的影响之下,他的思想不被束缚与干预;

二、他经常需要审查如何用电子来校正钟表的技术专利,而他的相对论正好与时间有关。爱因斯坦自己说过“在专利局获得的知识与理论结果之间存在着一种必然的联系。”

他一生的奇迹年,1905年,在专利局工作。


问题三、相对论真的很难理解吗?

有两个非常有意思的说法:

,西尔伯斯坦问英国科学家艾丁顿,说人们相信世界上只有三个科学家理解广义相对论,他曾听说,爱丁顿就是其中一位。

看到艾丁顿在沉思。西尔伯斯坦说,不要太谦虚嘛,爱丁顿。

艾丁顿回答”恰恰相反,我正在想第三个人是谁呢?”

二、有人问爱因斯坦,听说你的相对论全世界只有12个人能理解,是真的吗?

爱因斯坦回答,不不不,我相信研究过它的科学家都能懂。

我相信这里的第二种说法。

因为我只有一点可怜的高中物理基础,还基本上给忘干净了。

但是我能够部分明白相对论。或许是可以这么说,我能够在一定程度上,觉得相对论是可以理解的。

尽管我无法具体观察到,闹钟如何在速度不同的空间内走得不一样快。

但是关于时空的弯曲导致了引力的产生,我们都比较容易想象出来。

去年我囫囵吞了一遍《时间简史》,今年寒假的时候,我读了三遍《七堂极简物理课》。

实话说,《时间简史》有些过于详细了,所以我无法弄懂。(囧)

《七堂极简物理课》读起来特别有趣,作者是一位圈量子理论专家,很前沿的物理学家,同时又是令人惊奇的哲学家,文学素养还非常高。

当然最重要的是,他讲得足够简洁。总共只有两三万字。

我读完了《爱因斯坦传》以后,特意又回看了一遍这两本。《时间简史》我随便一翻,关键的章节依旧难以理解。

而《七堂极简物理课》,我很快就读完了又一遍。而且依旧感觉作者的思想、学识、文字特别美。

当然,对于相对论,还是《爱因斯坦传》讲得既详细又通俗易懂。

狭义相对论,基于伽利略的“相对性理论”和爱因斯坦自己提出的“光速不变假设”。因为这两个理论发生了悖谬,爱因斯坦的脑洞开到了令人惊异的程度。

他发现了时间不是绝对的,是相对的。

其实,说实话,你去网上搜搜相对论,就会发现这样一个事实,他的所有知识理论基础,当时所有的物理学家都有。

这些理论知识,我们高中时候也都多少有个了解,真的一点也不高深。

从这些每个人都觉得理所当然的事物里面,发现了改变物理学,从而改变了世界的秘密,就是爱因斯坦的伟大之处。从很大程度上来讲,这是独立思想,怀疑主义精神的胜利。

因为相对论,物理学对我们大部分人,变得莫测高深了。

它不是凭直觉所能搞懂的,也不是我们在日常生活中能够观察验证的。

在爱因斯坦的相对论之前,物理学基本上是牛顿力学,麦克斯韦的电磁学, 我们都在初中、高中教材里学过。

基本上是能够被我们接受的,很多时候还可以在日常生活中感受到。

然而从相对论开始,到量子力学,物理学变得距离普通人的认知越来越远了。

而这两个理论,前者是爱因斯坦所创立,后者是他在理论的早期发展中浇灌过的。

爱因斯坦是科学发展史上的里程碑。

他搞出了不能被普通人感知到的物理学。

如今的物理学前沿,带动着数学,都已经发展到了普通人不会涉足的领域,甚而完全无法想象。

不像最初的时候,争论地球是平的还是圆的?一个毫无知识的老太太也可以有自己的观点,而且深信不疑。

《时间简史》的开头,霍金讲了这样一个故事:

一个著名的科学家(据说是贝特兰-罗素)曾经做过一次天文学讲演,他描述了地球如何围绕着太阳公转。

演讲结束之际,坐在房间后排的一位小个老妇人起立说道“你讲的是一派胡言,实际上,世界是驮在一只巨大乌龟背上的平板。”

现在呢?我们享受着新科技带来的生活便利,对于其原理却只能满怀敬畏。

现在还有哪个没有物理学基础的老太太,敢去和物理学家争论?

问题四、爱因斯坦的思想与信仰怎样影响了他的脑洞?

他是犹太人。量子力学的权威玻尔也是犹太人。二战时期,德国的反犹行为,导致很多最优秀的犹太科学家流亡。正是这些人帮助美国造出了原子弹。

王小波说,希特勒反犹,所以美国才有今天。如果现在美国搞搞文革,那么我们国家肯定会受益。

他说的话,让人想笑,又笑不出。

当时的犹太人基本上可以分两类。一类人努力与当地文明同化。另一类则坚守犹太教教规。爱因斯坦两种都不是。他们全家都对宗教没有热情。

他九岁那年,突然对犹太教产生了热情,自觉遵守教规。还自创了几首赞美诗颂扬上帝。

然而12岁那年,由于接触到了科学、数学、哲学,他脱离了宗教信仰。

后来他说过:

“我信仰斯宾诺莎的那个在事物的和谐有序中显示出来的上帝,而不信仰那个同人类的命运和行为有牵连的上帝。”

他信仰的是杂乱无序的自然背后那个和谐的实在。他反抗的是宗教教条,这培养出了他对一切教条和权威的反感。

他对社会深信不疑的东西,持有怀疑精神。

这种不墨守成规决定了他后来的科学道路和政治立场。

对宇宙背后的和谐实在的追求,贯穿了他的一生。这促成了他在相对论上面的成就,也导向了他在量子力学方面的无所建树。

因为他相信宇宙应该有一个简洁和谐的规律,所以他不懈努力了十年,构造出了广义相对论的引力场方程。

也因为他对这一规律的执著,他反对量子力学的不确定性,致力于寻求更完备的量子学理论,用了三十年的时间,没有新的发现。

对此,他有流传很广的名言“上帝从不掷骰子。”

还有下面这一句:为了惩罚我对权威的不敬,命运使我自己成了一个权威。

说这句话的时候,大约更多的是无奈,而不是自豪。


问题五:爱因斯坦的思想方法与一般科学家有什么不同?

爱因斯坦研究物理学的方法,不是实验物理学,而是理论物理学。

从数学思想上来说,实验物理学更多的倾向于归纳

而理论物理学,爱因斯坦更推崇演绎

归纳,就是从大量的实验数据之中,提炼出共同的规律。做出一个猜想。然后进行验证。

在数学上,要想验证归纳得出的结论是否正确,需要给出严格的推理证明。

在物理上,则只能是实验求证,理论推测出的结果如果和实验结果相符,则可以认为这一假设正确。但是,很多理论会在更广阔的领域中被实验推翻

一般直到被证伪之前,理论都可以视为正确。

演绎,就是在一些现有理论,和自己设定的假设的基础上,进行推理论证。直到得出一个有价值的论断。

爱因斯坦的理论,都很少依赖于实验室实验,而更多依赖于他个人的“思想实验”。

通过思想实验,结合演绎推理,爱因斯坦做出了他一生中的所有重大发现。

他不擅长实验室实验,曾经操作失误导致过手指受伤。

他的思想实验,就是想象,例如:想象用光速去追逐一束光------

爱因斯坦不喜欢机械记忆,曾经说过:

想象远比知识更重要。

他的成就,是建立在他的怀疑主义精神之上,采用的是思想实验的方法,主要通过演绎来完成论断。

问题六、家庭教育对爱因斯坦产生过什么影响?

爱因斯坦的父亲,和善顺从,母亲则个性极强,喜欢控制。所以他们珠联璧合。

爱因斯坦的家庭,没有给他的成长带来过什么负面影响。父母都是积极乐观的人,而且经济状况也不错。尽管他父亲的商业活动一直不成功。

有时候,可能是一个不经意的举动,会给孩子带来深远影响。

他五岁的时候,父亲送给他一个小小的罗盘。这带给了他极大地触动。(我小时候也玩儿过指南针,从来不曾对那个小指针听从磁场的命令而有过一点疑问。这就是伟人和凡人的不同。)

他对于这个小磁针在磁场中遵守的秩序产生了深深地信仰。

从此,他迷恋上了“场”。

经典的场概念是对他科学精神的最大贡献。

他一生都在致力于发现隐藏在混乱现实背后的秩序。

同样给他带来深远影响的,还有同样是五岁,妈妈送给他的小提琴课。

他从此爱上了莫扎特:

莫扎特的音乐如此纯净恬美,在我看来,它映衬出了宇宙的内在之美。

音乐带给他的愉悦和启发,对他的科学思想有很大帮助。

深夜里,他经常独自一人在厨房拉琴,一边思索复杂的问题,一边即兴创作旋律。突然,他得到了问题的答案。好像是音乐带给他的灵感。

在他身上,音乐、自然和上帝融为一种感情和道德的统一体,伴随他一生。

《七堂极简物理课》的作者在他论述相对论的那一堂课里面,说过一句话:

“很可惜,现在很多青少年的父母经常会忘记这样一个道理:不曾浪费过时间的孩子,终将一事无成。”

被父母始终捆绑于教科书的学习中,大约就是他所定义的“不浪费时间”。

按照这个定义,爱因斯坦浪费过很多的时间,用于学习学校不要求,而他自己感兴趣的东西。

他有一位比他年长的朋友,在他童年时送给他一套:亚伦-伯恩斯坦的《自然科学大众丛书》,和一本几何教科书。

这位朋友回忆说“我从未见他读过任何通俗读物,也没见他和其他同学或同龄人在一起。”

爱因斯坦的时间,好像从未像我们普通人这样浪费过

他是从不浪费时间在自己不认同的东西上面

对他而言,墨守成规,做很多重复机械的训练,刷游戏,玩儿手机,才是浪费时间吧。

关键是,他幸运的从很小的时候,就明白自己的内心需要,并遵从这种需要

对于世俗的认同,他从未在意过。

问题七:爱因斯坦淡泊名利吗?

从传记来看,他颇为喜欢引起公众的注意。也非常在意自己的收入。

关于前者,他是一个偶像级的科学家,很善于用幽默俏皮的语言回答记者的提问。

还曾经出席过卓别林《城市之光》的首映仪式。当时卓别林说过一句话:

他们欢呼我是因为他们都理解我,他们欢呼你则是因为他们都不理解你。

爱因斯坦完全不避讳谈论金钱。他非常需要钱。

他与米列娃离婚的时候,许诺说会把将来得到的诺贝尔奖给她。

但在那之前他必须用自己的收入支付米列娃的生活费。

他在柏林研究所工作期间,数次赴美国访问,有很直接的理由:获得足够的金钱来支付米列娃的生活费用。

当时德国马克贬值严重,他很难用在柏林赚到的钱支持米列娃在瑞士苏黎世的生活。

所以他出国访问,做讲演,很大程度上是为了“赚钱养家”。

他曾经鲤鱼大张口,向普林斯顿大学和威斯康星大学索取了15000美元。对方没有上钩。

但他后来的美国之行,通过一系列科学讲演,还是带给他丰厚收入,虽然不足15000美元。同时他还谈成了一笔买卖,普林斯顿将出版他的讲演,他可以提取百分之十五的版税。

但是如果你以为他为了名利迎合大众,那就错了。

他完全是本色出演。

他单纯乐观,浑身都有偶像魅力,尤其是经常丢三落四,不修边幅,令当时的美国大众狂热追捧。

可以说,爱因斯坦并不排斥名与利,他喜欢被追捧,也喜欢美国的绿钞票,前提是,不能违背他对于简单纯粹的生活的追求。

结束语:《爱因斯坦传》很吸引人,因为他本人非常有魅力。

套用一句现在很流行的话:“好看的容颜千篇一律,有趣的灵魂万里挑一。

他的灵魂,始终单纯如孩童,纯粹而乐观。忠于自己的内心,从不按照大众权威的标准来行事。

晚年,他写给朋友的信里有这样的句子:

”你我这样的人永远都不会老去,我们生来就面对着许多伟大的奥秘,在它们面前,我们永远都是一些好奇的孩童。”

啰嗦一句,其实本该有第八问,第九问、第十问,但我喜欢七这个带有叛逆意识的数字,和爱因斯坦本人很搭。

所以,后面的几问会单独开篇。

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