1955年4月18日凌晨1点15分,76岁的爱因斯坦在普林斯顿一家医院里停止了呼吸。不发讣告,没有仪仗,没有花圈,没有奏乐,没有悼词,没有演讲,没有墓碑……与生前显著的名声相比,他走得是如此安静,除了寥寥几位亲友,还没有人知道他离去的消息。等到全世界都慨叹巨星陨落时,他的骨灰已经撒入一个保密的地方。
“别难过,人总有一天要死的。除了我的科学理想和社会理想,我的一切都将随我一起死去。”爱因斯坦说。
一个灵感,执着了十年
16岁的时候,你在做什么?
16岁的时候,爱因斯坦刚刚自学完微积分,此前,他书单上出现的名字是康德。
忘了说,爱因斯坦出生在1879年3月14日,是个典型的“双鱼男”。有人说,双鱼座的一切特性,都来自过多的思考。爱因斯坦显然也是敏感的,12岁就开始怀疑欧几里得的几何学假定有问题。而书读得越多,知识积累越丰富,他的所思所想也更加发散。
16岁那年,他在一本书中了解到光是以很快速度前进的电磁波。“那么,如果一个人以光的速度运动,他将看到一幅什么样的世界景象呢?他将看不到前进的光,只能看到在空间里振荡着却停滞不前的电磁场。”
瞬息而过的灵感,击中了爱因斯坦。时间和空间,在某个维度上的交叉?可是,牛顿认为时间和空间是两个绝对独立的概念,彼此没有联系。纵使科学家马赫在所著的《发展中的力学》中,批判了牛顿的绝对时空观。少年爱因斯坦依旧无法为自己天马行空的“幻想”找到依托,直到10年后的1905年。
这时候,爱因斯坦已经在瑞士伯尔尼专利局工作了3年多,刚刚从试用转正成“三级技术员”。和所有“双鱼男”一样,他认准的事情就想做到完美,所以,就算做技术员,也是个爱科学的技术员。1905年年初,他提出了光量子假说,解决了光电效应问题,向苏黎世大学提交论文《分子大小的新测定法》,拿到了博士学位。
这年5月的一天,爱因斯坦和朋友贝索又讨论起时空观的问题。他们讨论了很久,谈兴正浓时,爱因斯坦忽然愣住了,似乎是抓住了什么。匆匆告辞之后,他把自己关进书房,在纸上写写画画,终于想清楚了一件事情。
“时间没有绝对的定义,时间与光信号的速度有一种不可分割的联系。”第二天,他把自己的结论告诉了贝索。
这就是狭义相对论的雏形,爱因斯坦依据的原理有两条:相对性原理和光速不变原理。5个星期后,他将自己的想法系统化,写成《论动体的电动力学》。6月30日,这篇文章被放到了德国《物理学年鉴》编辑部;9月,第一篇关于狭义相对论的文章正式发表。
“亲爱的,事情我都做完了!”拿到杂志后,爱因斯坦兴奋地和妻子拥抱。作为需要肯定和赞美的“双鱼男”,这一刻,爱因斯坦是纯粹为了得到认可而高兴。他还不知道,他的事情并没有做完。
相对论就这么简单
后来,《论动体的电动力学》成为人类历史上重塑时空概念的起点,开创了物理学的新纪元。1905年,也被称作“爱因斯坦的奇迹年”。
但这只是后话。论文刚发表的时候,就如同粒石入海,根本没掀起什么风浪。直到德国物理学的权威人士普朗克注意到这篇文章,大为惊艳,直言爱因斯坦的工作可以与哥白尼媲美。这下子,学术界有反应了,不过是一个“民间科学家”,怎么值得如此推崇?
这边学术界还在研究讨论,那边爱因斯坦已经把这篇论文投递到瑞士联邦工业大学,希望能申请到一个编外讲师的职位。不久,学校回文拒绝了他的申请,理由是论文难以理解。
有人认为他是天才,有人觉得他是疯子。爱因斯坦的形象被演绎成两个极端。所以,明明已经声名鹊起,他却无法在瑞士找到一份普通的大学教职。
“这不公平”,“天才论”的支持者对此愤愤不平。他们中间,不乏有社会名望的人。这些高端的“粉丝”群体开始公开为爱因斯坦鸣不平。
任何时代,舆论的力量都是不可估量的。1908年,就算还看不懂爱因斯坦的论文,瑞士联邦工业大学也不得不把编外讲师的聘书送到他手上。1909年,爱因斯坦晋副教授,1912年,晋教授。
转过年来,德国柏林大学成立了威廉皇帝物理研究所,要找一位合适的所长人选。彼时,普朗克还在柏林大学任教,他热情推荐了爱因斯坦。之后,爱因斯坦离开瑞士,来到了柏林。
工作顺利起来,爱因斯坦却开始不安。他发现了一个重要的问题:一对孪生兄弟,哥哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行。根据相对论效应,高速运动的时钟会变慢,等哥哥回来,弟弟已经变得很老了,因为地球上已经经历了几十年。而按照相对性原理,飞船相对于地球高速运动,地球相对于飞船也高速运动,弟弟看哥哥变年轻了,哥哥看弟弟也应该年轻了才对啊。
这个看上去矛盾丛生的案例,后来被称为“双生子佯谬”。爱因斯坦被双生子佯谬绕住了。想来想去,之前的相对论只处理匀速直线运动,而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程。怎么才能处理突然冒出来的“变速”呢?他觉得,在相对论上,还应该有更广义的定论。于是,当人们忙着理解狭义相对论时,他已经开始考虑广义推广了。到1916年,他已经解决了广义相对论的几个基本问题,将广义相对性原理表述为“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”。
相对论提出之初,法国科学家保罗•朗之万甚至说,全世界只有12个人看得懂相对论。然而,人们总是对充满神秘感的东西保持着旺盛的好奇心。一个世纪以来,“粉”相对论的人前赴后继,“黑”相对论的人也层出不穷。谈论相对论、研究相对论,已经成为一种特别的“风尚”。
爱因斯坦在1916年写了一本通俗介绍相对论的书《狭义与广义相对论浅说》,到1922年就已经再版了40次,还被译成了十几种文字,广为流传。到底有多少人懂得相对论?现在无法定论,可爱因斯坦对相对论的一个比方却一直为人津津乐道。
“当你和一个美丽的姑娘坐上两个小时,你会感到好像坐了一分钟;但要是在炽热的火炉边,哪怕只坐上一分钟,你却感到好像是坐了两小时。这就是相对论。”
看,相对论就这么简单。
2013年,美国费城马特博物馆将馆藏的46块爱因斯坦的大脑切片放在显微镜载玻片上供永久展览。再见,这个世界
爱因斯坦晚年,曾写信给朋友:“我年轻时对生活的需要和期望是能在一个角落安静地做我的研究,公众人士不会对我完全注意,可是现在却不能了。”
追求完美的双鱼座,有一个潜在的特性——要求公平公正,甚至不惜为此“斤斤计较”。爱因斯坦的出身无法更改,他是一个犹太人。这就注定了他与希特勒不死不休的结局。希特勒不会停止迫害犹太人的脚步,爱因斯坦也不会放弃反对法西斯的做法,即使为此牵扯了太多原本可以放到学术上的精力,即使颠沛流离地搬到与他恩怨交织的美国,又被FBI当作间谍监视多年。
1955年4月5日,爱因斯坦驳斥美国法西斯分子给他扣上“颠覆分子”帽子。4月11日,在和平宣言上签名。4月13日,在草拟一篇电视讲话稿时发生严重腹痛,后诊断为动脉出血。4月15日,住进普林斯顿医院。4月18日凌晨,爱因斯坦在睡梦中感到呼吸困难,主动脉瘤破裂导致大脑溢血破裂,再也没有醒过来。
爱因斯坦去世的当夜,病理医师托马斯·哈维做了一个疯狂的举动——打开了爱因斯坦的头骨,往脑动脉中注入防腐剂,把大脑泡进固定药水,把爱因斯坦的大脑永久地保存起来。为了方便研究,哈维竟将爱因斯坦的大脑切成240片,放到了一个冷藏箱下面一个果酒箱里的装满福尔马林的罐子里。直到1998年,哈维才将其拿到普林斯顿医院,并不时将其中的一部分送给感兴趣的科学家。
为了“天才的大脑”,哈维后半生颠沛流离,期望能用科学的方法解读这位伟大科学家的智慧密码。大脑一被固定,哈维就对它进行了仔细的测量,还从各个不同角度拍了许多照片。但直到现在,结论还在“与普通人无异”和“优于普通人”之间徘徊不定。
一个人的出生和死亡,本应该是个人的事。可生而为爱因斯坦,却被定义为属于全世界,生前身后,皆求不得所要的安静。
60多年后,他的理论依然在被验证或被反驳,他的大脑切片还陈列在美国费城的穆特博物馆,他的名字依旧在互联网上刷屏。此时此刻,画外音响起:“亲爱的,这里的事情我都做完了,请不要怀念。”
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