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”E=mc²“爱因斯坦早年的生活详细叙述(长篇)


本文长度有些偏长,但是却很详细的介绍了,阿尔伯特,爱因斯坦早年的生活,以及影响他的重要事情。

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我们要说的这个即将重塑我们对于宇宙的看法的人,于1879年3月14日生于德国的小城乌尔姆。爱因斯坦刚降生下来的时候,他的父母,赫尔曼(Her‐mann)和葆林·科赫·爱因斯坦(Pauline Koch Ein‐stein)觉得这个孩子的头有些畸形。他们暗暗祈祷,希望这个孩子不要有精神问题。

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爱因斯坦的父母是中产阶级的犹太人,对宗教并不热衷。当时他们生活清苦,必须努力做工才能养活不断扩大的家庭。葆林的父亲家境不错。她父亲朱利叶斯·戴兹巴赫(Julius Derzbacher)(后来他自己改名叫科赫)通过烤面包,并进入谷物贸易而赚了一笔钱。在爱因斯坦家族中,葆林比较有教养。她坚持让自己的孩子学习音乐,并培养小阿尔伯特(爱因斯坦)喜欢上了小提琴,并成了他终身的爱好。赫尔曼·爱因斯坦的运气就比不上老岳父了。他做生意不大顺利,起初是做羽毛褥垫的买卖。他弟弟雅各布说服他改行做新兴的电气化学生意。法拉第、麦克斯韦、托马斯·爱迪生的发明都是用电的。那时候,这些发明已经开始照亮全世界的大城市。赫尔曼意识到将来制造发电机和电灯前景不错。不过,实际做起来,这项买卖并不稳定,而且经常导致他家庭的金融危机,并且好几次迫使他们搬家。在阿尔伯特出生一年后他们曾搬到慕尼黑。

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小爱因斯坦学说话很晚,他的父母甚至担心他是不是有点智障。不过他一开口说话,就开始说完整的句子。可是,直到他9岁的时候,话还是说不好。他只有一个妹妹,名叫玛雅(Maja),比他小两岁。(起初,阿尔伯特对小妹妹的出现感到很奇怪。他看见她时说的第一句话是:“她身上的轮子在哪儿呢?”)阿尔伯特的妹妹可不是好当的,因为他脾气坏,好拿东西砸妹妹的头。后来她妹妹抱怨说:“当思想家的妹妹要有结实的脑壳。”

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爱因斯坦在学校是个好学生,这和坊间传闻有所不同。不过他的好,仅限于自己喜欢的科目学得好,比如数学和科学。德国的学校倾向于鼓励学生通过记忆来对问题给出简单的答案。要是做不到,老师就要罚学生,罚的办法是敲学生的手指关节。可小阿尔伯特说话的时候总是慢条斯理,犹犹豫豫,选词的时候小心翼翼。在这个令人窒息的尊重权威,而且泯灭创造力和想象力的教学模式中,他远不是最好的学生。有一次阿尔伯特的父亲问校长他的孩子适合做什么职业,他回答说:“职业对他来说无所谓,他干什么都不会成功的。”

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爱因斯坦老早就有了自己的行为方式。他爱幻想,经常沉浸于思考和阅读之中。他的同学好管他叫Biedermeier,意思是“怪胎”。他的一个朋友曾如此回忆:“同学们都觉得阿尔伯特是个怪胎,因为他对体育一点都不感兴趣。老师都觉得他有点笨,因为他不擅死记硬背,而且行为怪异。”10岁那年,阿尔伯特进入了慕尼黑的卢特波尔德高级中学。这段时间,最折磨他的课程就是古希腊语。那时候,他一般是坐在凳子上,脸上堆着微笑,掩饰自己内心的烦闷。终于有一天,七年级的希腊语老师约瑟夫·德根哈特指着阿尔伯特的鼻子说他来上课还不如不来。爱因斯坦辩解说自己没做什么错事,老师则冷冷地说:“是的,你是没做错什么。但是你坐在最后那样笑,就冒犯了老师,因为老师需要全班的尊重。

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即便是几十年后,爱因斯坦回顾起当年所遭遇的这种要求无条件服从权威的教育方式,还感到很受伤害:“事实上,这种方式竟然没有彻底扭曲一个人的好奇心,简直是个奇迹。对我这棵小苗来说,除了激励,最需要的就是自由。

爱因斯坦很早就对科学产生了兴趣。这始于他第一次见到磁铁,他将此称作“第一个奇迹”。他父亲给了他一个指南针。从那,他就对这种看不见的能使物体移动的力产生了无尽的兴趣。他曾充满感情地回顾道:“我到现在还能记得四五岁的时候,爸爸给了我一个指南针,那时我所见识的这种自然奇迹……那一经历给我产生了深刻久远的印象。那些事物背后一定隐藏着什么。

不过,当他快11岁的时候,他的生活出现了不可预料的转折:他虔诚地信起了教。有个远房亲戚传授阿尔伯特犹太教义,他一门心思地,甚至是狂热地信了起来。他拒绝吃猪肉,还创作了几首歌曲赞美上帝,就连上学的路上也唱。不过,这段狂热的宗教期时间不长。他越是深入钻研宗教的信条,就越意识到科学世界和宗教世界存在着冲突。其中宗教教义中的许多神迹都违背了科学定律。“通过阅读当时的书籍,我很快就认识到圣经中的许多故事都是不实的。他总结道。

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于是,他立即就放弃了宗教,和当初信教一样的突然。然而,他的这段宗教期却会对他后期的人生观产生深远的影响。叛离宗教,可以看作是他第一次拒绝未经思考的权威的表现。而敢于蔑视权威,是他一生所坚持的人格特点。自此,爱因斯坦再也没有不经思考就接受任何权威的观点。虽然他认定人们无法将圣经中的宗教教义和科学调和,但他同时也认定宇宙中也有一些领域超越了科学的认识范围,人们必须对科学和自身认识的局限怀有深深的敬畏。

不过,假如小阿尔伯特没有碰上一个关心他的老师,帮助他打磨自己的观点,也许他幼时对指南针、科学、宗教等的兴趣都会逐渐枯萎。1889年,一个叫马克斯·塔尔迈(Max Talmud)的波兰医科学生在慕尼黑上学,每周都到爱因斯坦家吃饭。塔尔迈引导爱因斯坦认识到了超越他课堂上那些枯燥的死记硬背的知识之外的科学世界。多年后,塔尔迈还充满感情地回忆道:“那些年当中,我从来没有看见过他读闲书。也没看见过他和同学或是其他同龄人厮混在一起。他唯一的业余爱好是音乐。那时候他就能在他妈妈的伴奏下演奏莫扎特和贝多芬的奏鸣曲了。”

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塔尔迈给了爱因斯坦几本几何学的书。爱因斯坦夜以继日如饥似渴地阅读。爱因斯坦将这称作自己的“第二个奇迹”。他后来写道:“12岁的时候,我见识了另一种完全不同的奇迹。那是在欧几里得的几何学中所见识的。”[注释]他将这本书称作“神圣的几何学”,并把它看作是自己的圣经。

至此,爱因斯坦终于接触到了纯粹的思维领域。无需昂贵的实验室和实验设备,他就能探索宇宙的真理,这一切只受人类大脑能力的限制。他妹妹玛雅注意到数学成了阿尔伯特无穷的乐趣的源泉,尤其是当其中蕴含了迷人的难题或奥妙的时候。他曾对妹妹吹嘘说自己独立证明了毕达哥拉斯关于直角三角形的定理。

爱因斯坦对数学的探求并未到此为止。他还自学了微积分,这让他的家庭教师都感到惊讶。塔尔迈后来承认:“他的数学天才很快就显露了出来,让我望尘莫及了……从那以后,我们就开始经常探讨哲学话题。我建议他读读康德的著作。塔尔迈把伊曼纽尔·康德(Immanuel Kant)介绍给了阿尔伯特,其《纯粹理性批判》(Critique of Pure Reason)滋养了爱因斯坦对于哲学的兴趣。他开始思索所有的哲学家都面临的终极问题,如伦理的本源、上帝是否存在、战争的本质等。尤其是康德,他的观点颇为异端,他甚至怀疑上帝是否存在。他取笑自以为是的经典哲学,说:“彼处是非多。”(或者,如古罗马的雄辩家西塞罗(Cicero)所

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说:“天下荒唐言,皆出哲人口。”)康德还写道,国际联盟性质的政府是结束战争的出路。爱因斯坦一生都坚持这一观点。爱因斯坦受康德影响很深,甚至曾考虑做一名哲学家。父亲则希望儿子能从事更现实的职业,把他的这想法斥责为“哲学的胡言乱语”。[注释]

好在他父亲做的是电气化学生意,工厂周围有大量的电机、发电机、机电设备等,满足了他的好奇心,使他对科学产生了兴趣。(当时赫尔曼·爱因斯坦正和弟弟雅各布争取一个大项目,该项目可以使慕尼黑市中心实现电气化。赫尔曼梦想站在这一历史性任务的前沿。要是拿下了项目,他的经济基础就牢固了,而且手下的电器工厂也能大大扩张。)

由于周围都是电磁设备,这毫无疑问激起了阿尔伯特理解电和磁的灵感。尤其是这些设备也许使他变得特别善于想象出图形来精确描述自然定律。其他的科学家往往皓首穷经,埋头于抽象的数学公式,爱因斯坦却能把物理学定律看成是清晰明了的图景。也许这种特殊的能力就来自于他早年的这段幸福时光。那时候,他看着父亲工厂四周的电器,自由地思索电和磁的定律。这一将所有事物都以物理图景的方式来思考的特异能力,是爱因斯坦作为物理学家的了不起的特点之一。到了15岁,由于家庭遭遇到了周期性的财政困难,爱因斯坦的学业也中断了。赫尔曼为人大度,总是帮助资金上遇到了困难的人。他和大多数成功的商人不同,他的心肠不够硬。(阿尔伯特后来也继承了父亲这种宽宏大量的性格。)他的公司没有拿到给慕尼黑提供照明的合同,破产了。葆林的娘家很有钱。当时住在意大利的热那亚。他们提出帮助赫尔曼建立一家新公司。不过其中也是有附加条件。这条件就是他们坚持让他搬家到意大利(部分原因是这样一来他们就可以更好地管管他,让他不要那么乐善好施)。于是爱因斯坦全家搬到了米兰,离帕维亚的新工厂比较近。赫尔曼不想再干扰儿子的学业,就让阿尔伯特留在了慕尼黑继续上学,住在亲戚家里。

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爱因斯坦的父亲

阿尔伯特独自一人,心情凄苦,要上寄宿学校,并且还面临着即将在普鲁士军队里服兵役的苦差。老师不喜欢他,他也不喜欢老师。他甚至曾经几乎被校方开除。于是爱因斯坦一冲动,打算去找家人。他让家庭医生写了个假条,不去上学了,理由是他再不见到家人心理就要崩溃了。然后他就独自一人去了意大利,而且最终摸到了家门口,这让家人大吃一惊。

赫尔曼和葆林不知如何对付儿子。当时他逃脱了兵役,退了学,没什么手艺,没有职业,没有前途。他那时经常和父亲长时间争吵。父亲想让他学电气工程这样的实用专业,而阿尔伯特老惦记着当哲学家。最后他俩都妥协了。阿尔伯特说

他愿意去著名的苏黎世理工学院(Zurich Polytechnic Institute,即后来的“瑞士联邦技术大学”)。当时他的年龄还不够,比大多数参加入学考试的学生都小两岁。好处是苏黎世理工学院不要求考生有高中文凭,只要求通过该校严格的入学考试就行。

可惜,爱因斯坦没有通过考试。他的法语、化学和生物学部分没考及格。但是他的数学和物理学成绩极为出色,这给当时的校长阿尔宾·赫尔佐格(Al‐bin Herzog)留下了很深的印象。校长保证第二年免试录取阿尔伯特。物理系的主任海因里希·韦伯(Heinrich Weber)还答应让爱因斯坦住在苏黎世期间来旁听他的物理课。赫尔佐格建议爱因斯坦在入学前的一年中上一所高中,该学校位于阿劳(Aarau),在苏黎世西边,半小时的行程。阿尔伯特在那里租住高中校长约斯特·温特勒(Jost Winteler)的房子,并因此建立了爱因斯坦一家和温特勒一家毕生的友谊。(后来玛雅和温特勒家的儿子保罗成婚,爱因斯坦的好友米凯尔·贝索(Michele Besso)则娶了温特勒家的长女安娜。)

爱因斯坦很喜欢学校里那种轻松自由的氛围。在这儿,他相对而言感受不到德国的那种压抑的、服从权威的教学体系的压迫。他喜欢瑞士人的好客劲儿。那里的人看重的是宽容和心灵的独立。爱因斯坦后来充满感情地回顾道:“我喜欢瑞士人,因为总体上说,他们比起我了解的其他民族的人,更充满人性。回忆起自己早年在德国学校所留下的糟糕记忆,他还决定宣布退出德国国籍。一个十来岁的孩子做出这样的事,还是很令人惊讶的。此后他5年中都没有国籍(5年后才最终加入瑞士籍)。阿尔伯特在这种自由的空气中得以自由成长,开始摆脱掉羞涩、紧张、内敛的性格特征,变得外向而善于交往,交了许多关系很铁的朋友。玛雅尤其注意到了哥哥的变化,看到他变成了成熟而独立的思想者。爱因斯坦的一生中,性格有过几次明显的变化阶段,其中第一个阶段就是书呆子似的内敛的阶段。到了意大利,尤其是后来到了瑞士,他开始进入性格的第二个阶段,成了一个张扬、自信、放荡不羁的文化人,说话妙趣横生,总能逗得大家很开心。他特别喜欢说笑话,逗得朋友们捧腹大笑。

有人管他叫“放肆的斯瓦比亚人”。他的一个同学汉斯·比兰德注意到了爱因斯坦性格的变化:“不论谁和他接触,都会被他的性格所影响。虽然他说话特别逗,但是庸俗之辈并不会因此觉得可以和他搅在一起。他完全不受传统礼教的束缚。他是个喜欢开怀大笑的哲人,他以这样的姿态面对世界。他以机智的反讽毫不留情地剥去名利和虚饰的外衣。”

据说,这种“开怀的哲人”形象也越来越得到女孩子的青睐。他爱说俏皮

话,另外女孩子也觉得他心思敏锐,值得信赖,而且富有同情心。比如曾有朋友向他咨询和男朋友的关系如何处。另一个请他在留言簿上签名,他在上面写了一首傻呵呵的打油诗。他演奏小提琴技巧高超,也吸引了不少人,经常有人邀请他到晚宴上演出。那一时期的私人信件表明他颇有女人缘,很多人请他演奏小提琴来给钢琴伴奏。传记作家奥尔布来希特·弗尔兴(Albrecht Folsing)写道:“很多年轻以及年老的妇女不仅被他的小提琴演奏迷住,而且被他的风度迷住。那时的他,更像一个充满激情的艺术家,而不是理科专业的学生。

有一个姑娘尤其引起了他的注意。仅仅16岁的时候,爱因斯坦就热恋上了约斯特·温特勒的一个女儿。她名叫玛丽,比他大两岁。(事实上,爱因斯坦一生中的重要的女性都比他大。他的两个儿子在交女友的时候也有这一倾向。)玛丽是个善良、敏感、有才气的女孩子。她希望能成为她父亲那样的教师。阿尔伯特和玛丽经常一起散步,或是去户外观鸟。温特勒一家人都很喜欢观鸟。在她演奏钢琴的时候,他会用小提琴伴奏。

阿尔伯特这样向她倾诉自己的爱慕:“亲爱的……我的小天使,此刻我真正体味了什么是伤感,什么是怀恋。但是爱给予我的幸福,远胜过了怀恋带给我的苦痛。此刻,我才真正意识到,亲爱的,你的灿烂笑容,对我的幸福是多么的不可或缺。玛丽对阿尔伯特的爱也给予了积极的回应,甚至还给爱因斯坦的妈妈写信说明了他们之间的感情。爱因斯坦的妈妈则回信支持他们的关系。温特勒一家和爱因斯坦一家,都开始期待这对恋人宣布他们的婚期了。然而,玛丽在和恋人谈论科学问题的时候,老觉得自己水平不够,而且担心这一点会影响他们之间的关系,因为自己的男友对科学是那么专心致志。她意识到自己必须和爱因斯坦第一个恋人竞争才能获得他的爱:这个恋人就是物理学。

当时爱因斯坦心里牵挂的,不仅是玛丽,而且还有对光和电的奥秘的好奇。1895年,他独立写作了一篇论文,探讨光和以太的问题。论文题目是“磁场中的以太初探”(An Investigation of the State of the Aether in a Magnetic Field)。他把这篇论文发给了自己所喜欢的住在比利时的舅舅凯撒·科赫(Caesar Koch)。这是他的第一篇科学论文,只有五页长。该论文提出磁力这种神秘的力可以被看作以太中的某种扰动。几年前,塔尔迈介绍爱因斯坦阅读了阿龙·伯恩斯坦(Aaron Bernstein)的关于自然科学的科普书籍。爱因斯坦后来曾写道,那本书他是一口气读完的。[注释]这本书对他产生了极大的影响,因为书中探讨了电的神秘。伯恩斯坦邀请读者进入电线的内部,和电信号一起作一个奇妙的旅行。

16岁的时候,爱因斯坦有一次做了个白日梦,这个梦后来让他顿悟,改变了人

类历史的进程。爱因斯坦也许是想起了伯恩斯坦在书中提出的旅行设想,于是想象自己随着光线旅行,并问了一个极其重要的问题:光线看上去是什么样子?就像牛顿当时设想抛石头直到石头绕地球运转一样,爱因斯坦对这条光线的设想最终带来了深刻而惊人的结果。

在牛顿的世界中,只要我们运动速度足够快,就能追上任何物体。比如,汽车加速可以和火车并驾齐驱。如果我们向火车内看去,就会看到里面的乘客在读报喝茶,就好像他们坐在自家客厅里一样。虽然他们是以很高的速度运动,但对于我们来说,看上去仍是静止的,因为我们在汽车中也以同样的速度在运动。

与此类似,我们可以设想警车追超速车辆的情形。随着警车加速赶上超速的车,警察就能看到车里的驾驶员,朝他招手示意他停车。在警察眼中,驾驶员看上去是很轻松的样子,虽然他们同时都以每小时上百千米的速度在行驶。

物理学家当时知道光是由波组成的,因此爱因斯坦分析,要是我们能够和光线并驾齐驱,那么光线看上去就应该是完全静止的。这就意味着光线在运动者看来应该是凝固的波。它不会产生振荡。可是,年轻的爱因斯坦认为这根本就讲不通。谁也没有见到过凝固的波。在所有的科学文献中,都不曾有凝固的波的记载。爱因斯坦认为光很特别。我们无法赶上光的速度。凝固的光波是不存在的。

坦认为光很特别。我们无法赶上光的速度。凝固的光波是不存在的。

他当时还不理解这一点,但是却在偶然间碰上了20世纪最重大的科学发现,并最终导致了相对论的产生。爱因斯坦后来写道:“这一原则来自我16岁的时候就想到的一个悖论:如果我以c速度(真空中的光速)随一束光运动,我会看到该束光……呈静止状态。然而,这种情形似乎不会存在,不论是根据经验还是根据麦克斯韦的方程式。

爱因斯坦之所以能站在科学革新的前沿,正是由于他能够将任何现象背后的关键原则分离出来,全心探讨最基本的情形。比他差一等的科学家往往迷失在数学公式中。爱因斯坦却能通过简单的物理图景来思考——这种图景包括加速的火车、下落的电梯、火箭、工作的钟表等。这些图景将正确地指导他探索20世纪最伟大的想法。他写道:“所有的物理学理论,虽然也包含数学描述,但都必须能够以儿童都能明白的表述讲清楚。

1895年,爱因斯坦最终进入了苏黎世理工学院,开始了人生的全新阶段。他以为自己将首次接触整个欧洲大陆都在讨论的物理学界最新的进展。他当时知道物理学界正吹起变革的风。一系列新的试验正在进行,而且这些试验似乎对艾萨克·牛顿的理论和经典物理学提出了挑战。

爱因斯坦希望在苏黎世理工学院能够学到关于光的新理论,尤其是麦克斯韦方程。他后来写道麦克斯韦方程是他做学生期间最着迷的内容。爱因斯坦最终学到麦克斯韦方程之后,终于能够回答萦绕脑际的问题了。正如他所设想的,麦克斯韦方程无法解决光在时间中凝固这一问题。不过他接着又有了更多的发现。他惊奇地发现,在麦克斯韦的理论中,光线总以同样的速度运动,不论我们以何种速度运动。这样,谜语的最终答案就出来了:我们永远无法赶上光线,因为它总是以同样的速度从我们身边逃逸。这一来就违背了他所认识的世界的常识。为了解决光总是以同样的速度运动这一重大的发现所带来的悖论,还需要他考虑好几年的时间。

这种变革的年代要求具有变革精神的理论以及大无畏的新的科学领袖。可惜,在苏黎世理工学院爱因斯坦没有找到这样的领袖人物。当时他的老师更喜欢探讨经典的物理学问题,这使爱因斯坦只好逃学,花更多的时间在实验室中,或是自学新的理论。由于他经常缺课,他的教授认为他很懒。于是爱因斯坦的老师又一次低估了他。

苏黎世理工学院的这些老师当中也包括物理学教授海因里希·韦伯,就是那个对爱因斯坦有很深的印象,且在他入学考试失利后让他来自己班上旁听的那个人。他甚至还答应爱因斯坦毕业后做自己的助手。然而,随着时间的推移,韦伯开始讨厌爱因斯坦了,因为他觉得他学习缺乏耐心,同时又蔑视权威。最终,这位教授不再支持爱因斯坦,并且说:“爱因斯坦,你是个聪明孩子,非常聪明。但是你犯了一个大错:你什么也听不进去。物理学讲师让·佩尔内(Jean Pernet)也不喜欢爱因斯坦。爱因斯坦有一次把佩尔内负责的课的实验手册看也没看就扔进了垃圾桶,这刺伤了他。但是佩尔内尽力替爱因斯坦辩解,说他尽管有点异端,但他的解决办法却总是对的。尽管如此,佩尔内还是对爱因斯坦说:“你很有热情,但在物理学方面没有前途。为了你自己,你还是改学其他专业吧,比如医学、文学、法律什么的。”[注释]有一次,因为爱因斯坦撕掉了实验手册,偶然间引发了一次爆炸,使右手严重受伤,不得不缝合伤口。他和佩尔内的关系也越来越糟,结果佩尔内给他打的分数是1,这是该课程最差的分数。数学教授赫尔曼·闵可夫斯基(Hermann Minkowski)甚至说爱因斯坦是个“懒虫”。

虽然教授们不喜欢他,爱因斯坦在苏黎世结交的朋友却和他保持了终身的友谊。他那年选的物理学课只有五个学生,他和每个同学都认识。其中一个是马塞尔·格罗斯曼(Marcel Grossman),他上课时记笔记总是非常仔细。由于他笔记

记得好,爱因斯坦经常借他的笔记看,而不去上课,结果,就这样他的考试分数还比格罗斯曼好。(直到现在,苏黎世理工学院还保存着格罗斯曼的笔记。)格罗斯曼曾跟爱因斯坦的母亲说:有朝一日爱因斯坦“必成大业”。

但是让爱因斯坦瞩目的人却是班上的另一个同学,米列瓦·马里奇(Mileva Maric'),她来自塞尔维亚。来自巴尔干半岛的物理学学生很少,女生就更少了。米列瓦是个要强的女人,她之所以决定去瑞士,是因为只有这些德语国家的大学才收女生。她是苏黎世理工学院接收的第五个女生,专业是物理学。爱因斯坦终于碰上了对手,一个能够听懂他所热衷的物理语言的女人。他觉得她令人无法拒绝,很快就断绝了和玛丽的关系。他梦想到自己和米列瓦可以共同成为物理学教授,共同作出重大的发现。他们很快就坠入了爱河。假期短暂的离别,他们会通过长长的情书互诉衷肠,相互之间使用亲密的昵称,比如“约翰尼”或“多莉”。爱因斯坦写给她情意绵绵的诗歌,表达自己的爱恋:“我想去哪儿就去哪儿——但我不属于任何地方。我思念你的双臂,思念你的香唇,和温柔的吻。”[注释]爱因斯坦和米列瓦相互之间共留下430封信,现由他们的一个儿子收藏。(有点讽刺的是,他们的生活一直很窘困,一直都是刚刚挣够付账单的钱,可这些信件中有一些在一次拍卖会上却卖出了40万美元的高价。)

爱因斯坦的朋友都不明白他到底是看上米列瓦哪儿了。爱因斯坦富有幽默细胞,而米列瓦却沉默冷淡。她性格忧郁孤僻,不相信别人。她走路还明显有些瘸(她的一条腿比另一条腿短),这使得她更不合群。朋友们在背后还议论她姐姐佐尔卡(Zorka)行为举止古怪。后来她姐姐被送进了疯人院。但是,最关键的,是她的社会地位很不稳定。那时瑞士人有时候可能看不起犹太人,而犹太人则有时候看不起南欧人,尤其是来自巴尔干半岛的人。

反过来说,米列瓦对爱因斯坦倒没有任何幻想。他的优秀,以及他面对权威时的不敬的态度都有点被神化了。她知道他已经宣布退出德国国籍,也知道他对于战争和和平问题所持的观点与普通大众不同。她后来写道:“我的爱人口上无德,而且还是个犹太人。

可是,爱因斯坦和米列瓦的恋情却在他父母那里引发了一场地震。本来母亲比较支持他和玛丽的关系,这次死活不喜欢米列瓦,认为她配不上阿尔伯特,觉得她会影响他的前程和家庭的名声。她年龄真是太大了些,而且她太病态,太没有女人味,太阴郁,也太塞尔维亚气了。母亲曾和一个朋友抱怨说:“这个马里奇真是让我作了难了。我要是管得了,我会不遗余力地把她从我眼前赶走。我真是不喜欢

她。但是我已经管不了阿尔伯特了。母亲还警告爱因斯坦说:“等你到了30岁,她就成了老妖婆了。

但是爱因斯坦笃定了心要维持和米列瓦的关系,即便是为此他和家里人的关系出现裂痕。有一次,爱因斯坦的妈妈来看儿子,问道:“她日后会干什么?”爱因斯坦回答说:“她会成为我妻子。听了这话,妈妈突然扑到床上,痛哭不止。妈妈抱怨儿子为了个女人毁了自己的前程,因为这个女人“进不了像样的门第”。最终,由于父母强烈反对,爱因斯坦不得不推迟和米列瓦的婚期,直到自己上完学,找到份薪酬不错的工作再考虑。

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爱因斯坦的母亲

1900年,爱因斯坦从苏黎世理工学院毕业了,得到了物理学和数学学位。此时,他的背运也来了。人们原以为他会获得助教的工作。这应该是顺理成章的,因为他各项功课都考过了,而且在学校的学习也不错。但是由于韦伯教授已经收回了自己当年给爱因斯坦的工作承诺,他成了全班同学中唯一没有获得助教职位的人。这对他可以说是当众羞辱。一度自大的他忽然发现自己的地位岌岌可危,尤其是热那亚的家境富裕的姨妈见他大学毕业了,也停止了对他的资助。

爱因斯坦没有料到韦伯会对他有那么强烈的反感。他在找工作的时候还傻傻地

提韦伯的名字作为自己的引荐人,却没意识到这个人会进一步毁掉自己的前程。最终他还是不得不承认,这个过错有可能让他永远找不到像样的职业。他后来伤心地抱怨道:“要不是韦伯这么卑鄙,我早就找到工作了。尽管如此,我试过了所有的机会,而且始终保持良好的心态……上帝创造了驴子,也给了他厚厚的皮。”[注释]同时,爱因斯坦也在申请加入瑞士籍,但是他只有在证明自己能够找到工作之后,才能办理手续。他的世界似乎瞬间崩塌了。他甚至还动过在街头拉小提琴卖艺的念头。

他父亲意识到了儿子的困境,于是给莱比锡的威廉·奥斯特瓦尔德(Wilhelm Ostwald)教授写了封信,求他给儿子提供助教职位。(奥斯特瓦尔德根本就没回这封信。有意思的是,10年后,奥斯特瓦尔德第一个提名爱因斯坦为诺贝尔物理学奖候选人。)爱因斯坦肯定意识到了他周围的世界突然变得多么的不公平:“人们仅仅是由于填饱肚子的需要,就不得不参与这种赛跑。”[注释]他伤心地写道:“对于我的亲人来说,我纯粹是一个负担……我要是死了,他们肯定会过得更好。”[注释]

更糟糕的是,就在此时,他父亲的公司又破产了。而且,他父亲把妻子继承的遗产都花掉了,还欠了她娘家一屁股债。失去了所有的经济来源,爱因斯坦没有别的选择,只好找了个最低微的教职。他迫不及待地扒弄报纸,找寻工作机会。曾经

一度他差点彻底放弃了成为物理学家的念头,认真地考虑是否在一家保险公司干下去。

1901年,他找了份工作,在温特图尔技术学校讲授数学。在繁重的教学任务之外,他还挤出时间,发表了第一篇论文,题目是《从毛细现象得到的一些结论》(Deductions from the Phenomena of Capillarity)。爱因斯坦自己也知道这篇论文不会有太大的影响。第二年,他又在沙夫豪森(Schaffhausen)的一个寄宿学校找了份临时的助教工作。结果,他和霸气十足的校长雅各布·努施(Jakob Nuesch)合不来,很快就被解聘了。(这位校长对爱因斯坦大为光火,甚至指责他煽动革命。)

爱因斯坦那时想到,也许自己一生只能从事这样的微不足道的教书工作来养家糊口,学生们上起课来都是一副无所谓的态度,他还得老是翻报纸找广告。他的朋友弗里德里希·阿德勒(Friedrich Adler)后来回顾道,这一次阿尔伯特家差一点就揭不开锅了。他彻底的失意潦倒。可他仍然拒绝向亲戚求援。接下来他又遇到了两个挫折。首先,米列瓦在苏黎世理工学院第二次考试不及格。这就意味着她这一辈子当不成物理学家了。因为有了这样的成绩记录,谁也不会让她上研究生。她非常伤心,对物理学丧失了兴趣。他们探索宇宙的梦想也结束了。1901年11月,米列瓦回到了家。爱因斯坦收到了她写来的一封信,信中告诉他她怀孕了!

爱因斯坦对未来老是缺乏安排,但是对于自己要当父亲这事儿还是很激动。和米列瓦分开是一种折磨,不过他们之间通信频繁,几乎是每日一封。1902年2月4日,他接到信儿说他有了个女儿,女儿的出生地是米列瓦父母的家乡诺维萨德(Novi Sad),小名是丽莎儿。爱因斯坦非常兴奋,想知道女儿的一切情况。他还求米列瓦给他寄一张女儿的照片或素描。很怪的是,谁也说不清楚那孩子发生了什么。最后一封信提到这个女孩是1903年9月,信上说她得了猩红热。历史学家认为她很可能因为这场病夭折了,要不就是她被送给别人领养了。

就在爱因斯坦的境况看起来糟得不可能再糟的时候,万万想不到的是,他收到了一封信。他的好朋友马塞尔·格罗斯曼(Marcel Grossman)为他在伯尔尼专利局找了份微不足道的小职业。爱因斯坦就是在这个微小的职位上,作出了改变世界的贡献。[为了维持有朝一日还能当教授的梦想,这一阶段他说服了苏黎世大学的阿尔佛雷德·克莱纳(Alfred Kleiner)教授,来做他的导师。]

1902年6月23日,爱因斯坦开始在专利局做三级技术员的工作,薪水很低。事后看来,在这里工作至少有三个潜在的好处。首先,这一工作迫使他思考每

个发明背后的物理原理。白天,他审阅专利申请,从中剔除不必要的细节,将最关键的内容剥离记录下来,写一份报告。他的报告写得篇幅冗长,事无巨细都要分析。他曾给朋友写信说他干的活就是“洒墨水”。其次,许多专利申请都和电磁设备有关,因此,当年在他父亲工厂学到的以形象化的思维考虑于发电机和电动机的内在工作原理这一本领就有了用武之地。最后,这份差事使他躲开了生活的纷扰,使他有时间思考光和运动的深层问题。他经常很快就能完成工作,把剩下的好几个小时的时间用来思索。上班时以及晚上,他会回到自己钟爱的物理学。专利局安静的氛围很适合他。他将这里称作“世俗人境中的修道院”。

爱因斯坦刚刚开始在专利局上班,就得到消息说他父亲患心脏病,快不行了。10月份他就立即赶到了米兰。赫尔曼躺在病床上,祝福阿尔伯特和米列瓦婚姻幸福。父亲的死,让阿尔伯特伤心欲绝,觉得自己辜负了父亲和家人。这种感觉一直伴随他终生。他的秘书海伦·杜卡斯(Helen Dukas)写道:“许多年后,他依然能清晰地回忆起当时失去亲人的痛苦。他有一次还写到父亲的死是他所经历的最深的打击。”[注释]尤其是玛雅还痛苦地回忆道:“家庭的厄运使他(父亲)想都不敢想,两年后他的儿子就会为他将来的成就和声名打下基础。”

1903年1月,爱因斯坦终于觉得稳定了下来,可以和米列瓦结婚了。一年后,他们的儿子汉斯降生了。爱因斯坦在伯尔尼安顿了下来,做着个下等小职员的工作,为人夫,为人父。他的朋友大卫·来辛斯坦(David Reichinstein)清楚地记得去爱因斯坦家看到的情况:“地毯刚刚刷过,挂在门厅里晾着,公寓的门开着,好让地板快点干。我走进了爱因斯坦的房间。只见他一手晃着摇篮,嘴里叼着一根极其劣质的雪茄,另一只手拿着本书。炉子冒出呛人的烟气。

”E=mc²“爱因斯坦早年的生活详细叙述(长篇)

为了多挣点钱,他在地方报纸上登了则广告,提供“数学和物理私人辅导”。这是爱因斯坦的名字第一次出现在报纸上。一个罗马尼亚籍的犹太人学生莫里斯·索洛文(Maurice Solovine)是第一个对广告作出回应的人。他是学哲学的。爱因斯坦惊喜地发现和索洛文谈论空间和时间问题,他都能作出很好的回应。为了使自己不被隔离在物理学的主流之外,爱因斯坦想到自己可以成立一个非正式的学习小组。他将这个小组戏称为“奥林匹亚学院”。小组成员一起探讨当时的重大问题。

事后看来,在这个小组中的一段时间,是爱因斯坦一生中最幸福的时光。当年他们一伙人贪婪地吸收当时最新的科学进展,大胆地发表言论。几十年后,当他回忆起这一切,眼睛就放出光彩。他们激昂嘈杂的辩论充满了苏黎世的咖啡馆和啤酒摊。当时一切似乎都是可能的。他们天真地宣布:“伊壁鸠鲁[注释]的话正适合我们:‘美哉,乐而贫!’”

们:‘美哉,乐而贫!

他们尤其热衷于讨论恩斯特·马赫(Ernst Mach)的成果。他是位有些招人厌的维也纳物理学家兼哲学家,对任何提出超越了人类所能感知的事物的物理学家都提出了挑战。马赫在《力学》(The Sci‐ence of Mechanics)这本非常有影响的书中提出了他的一系列理论。他对原子的概念不屑一顾,认为那超越了测量的尺度,根本就没有办法去认识。不过,马赫的理论中最吸引爱因斯坦的,是他对以太和绝对运动观念的批评。在马赫看来,牛顿学说的大厦其实是建立在沙层上,因为绝对空间和绝对时间的概念永远无法测量。他认为相对运动可以测量,而绝对运动则无法测量。谁也没有找到过决定了行星恒星运动的绝对参考系,谁也没有找到过哪怕是一丁点的能够证明以太存在的证据。

1887年,阿尔伯特·迈克耳孙(Albert Michel‐son)和爱德华·莫雷(Edward Morley)做了一系列实验,试图用最精密的测量来寻找以太的属性,结果表明牛顿学说存在致命的缺陷。他们分析,地球在以太中运行,会造成“以太风”,因此光速也会因地球的运行方向而变化。

大家可以试着考虑一下在有风的情况下跑步的情形。如果是顺风,那么就会受

到风的推动。这样会跑得更快。如果是顶风跑,那么速度就会变慢。而如果侧着,与风吹的方向呈90°跑,身体就会被吹向一侧。关键的问题是,跑步的速度会因为和风向的关系而发生变化。

迈克耳孙和莫雷设计了一个很聪明的实验,将一束光线分成两束,两束光线相互之间呈直角。通过镜片将光线反射回到光源,让两束光相互干扰。整个器械小心翼翼地安置在液态水银上,使它可以自由转动。器械非常敏感,可以测到外面驶过的马车的动静。根据以太理论,这两道光应该以不同的速度运动。比如,一道光线如果是顺着地球运动方向,那么另一道就是与地球所造成的以太风呈90°。这样一来,当两束光返回到光源时,其波动就不同步了。

让迈克耳孙和莫雷倍感惊奇的是,他们发现所有光线的速度都是同样的,不论测量装置指向什么方向。这很让人怀疑,因为这就意味着根本不存在以太风,而且光速恒定不变,不论他们将测量装置朝向哪里都一样。

这一下,物理学家就只剩下两个选择了。一个,是地球相对于以太是绝对静止的。这一选择似乎违背了自从哥白尼以来所有的天文学发现。哥白尼发现地球在宇宙中的位置没有什么特别的。其二,是人们应该抛弃以太理论和牛顿学说。

许多人作出了巨大的努力去拯救以太理论。其中最接近解决了这一谜题的是荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹(Hendrik Lorentz)和爱尔兰物理学家乔治·菲茨杰拉德(George Fitz Gerald)。他们分析地球在以太中运行,被以太风压缩,因此迈克耳孙莫雷实验中所有的尺子也都被压缩了。本来以太的属性就够多的了:肉眼看不见、不可压缩、极度致密等,这已经够神秘的了。现在,它又多了一重属性:它可以通过穿越原子而对其进行压缩。这就能很容易地解释实验得出的反面结论。在此解释中,光速实际上是变化的,但是我们永远无法测出这种变化,因为一旦我们试图使用尺子来测量,光速也确实变化了,但尺子会沿着以太风的方向缩短,而且缩短的量不多不少,正好是光速的变化量。

洛伦兹和菲茨杰拉德各自独立测出了缩短的量,人们称之为“洛伦兹菲茨杰拉德压缩”。不论是洛伦兹还是菲茨杰拉德对这个结果都不满意。这只是权宜之计,是对牛顿学说的小修小补,但他们也就只能做到这一步了。愿意接受洛伦兹菲茨杰拉德压缩的物理学家也不多,这只是个临时的理论,是给越来越不受人待见的以太理论打圆场的。在爱因斯坦看来,以太理论近乎神奇的属性,看起来存在太过人工和做作的痕迹。此前,哥白尼已经打破了托勒密的地心说。根据地心说,行星要沿着称作“本轮”的极其复杂的轨道运行。根据类似奥坎姆的剃刀理论[注释]这样

的原则,哥白尼把托勒密地心说中复杂的本轮概念剔除掉,把太阳置于太阳系的中心位置。

爱因斯坦就要学着哥白尼的样子,通过奥坎姆的剃刀,把以太理论剥离掉。而且他是利用童年时的一幅图景做到这一点的。

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