“亲爱的哈比希特！我们之间现在笼罩着一种神圣的沉默，如果我用无足轻重的废话来打破它，似乎是一种亵渎。然而，在这个世界上一切高尚的东西难道不总是遭到这种命运吗？您究竟在忙些什么，您，冰冻的鲸鱼，干瘪的罐头式的灵魂片，而……我还能把充满百分之七十的忿怒和百分之三十的怜悯都扔向您的脑袋吗？您可以感谢这后面的百分之三十，由于它我才没有把装着切好的大葱和大蒜的铁罐寄给悄悄溜去过复活节的您。您为什么直到现在还没有把您的学位论文寄给我呢？难道您这可怜的人不了解，我将是高高兴兴地和津津有味地阅读它的几个男子汉中的一个吗？我答应回敬给您四篇作品，其中第一篇很快就寄去，因为我在等作者应得的赠阅本。它讲的是光的辐射和能量，是很革命的。只要您先把自己的作品寄给我，您自己就会看到它。第二篇的内容是通过研究中性物质稀溶液中的扩散和内摩擦来测定原子的实际大小。第三篇证明：根据热的分子理论，悬浮在液体中大小为１／１０００毫米的物体进行着分子热运动引起的可以觉察到的不规则运动。悬浮物体的这种运动，确实已被生理学家观测到了，他们称它为‘布朗分子运动’。第四篇作品是从动体的电动力学概念出发并将修改空间和时间的学说；这篇东西的纯动力学部分准会引起您的兴趣……您的阿尔伯特·爱因斯坦向您致敬！我的妻子和已满周岁好尖声哭叫的小傢伙向您致以友好的问候！”★小公务员的大发现在伯尔尼的岁月里，爱因斯坦在科学上取得丰硕的成果，第一批研究结果的问世，就像闪电划破了时代的夜空一般。１９０５年，对于２６岁的爱因斯坦来说，是硕果累累的一年，对物理学史来说，则是革命的一年：相对论诞生出来了！在这一年，来比锡出版的《物理学纪事》杂志上发表了三篇论文，作者是同一个人——阿尔伯特·爱因斯坦。一篇是讨论布朗运动的，用最有力的证据证明了分子的存在，它的作者在物理学史上占有光荣的一页。一篇是发展普朗克的量子论，提出了光量子假设，它的作者将因此获得科学界的最高奖赏——诺贝尔奖金。第三篇就是《论动体的电动力学》。这是相对论的第一篇论文。它开创了物理学的新纪元，它的作者的名字是和牛顿并列的。一个２６岁的青年，伯尔尼专利局里默默无闻的小职员，利用业余时间进行科学研究，在物理学三个未知领域里，齐头并进，同时取得巨大成果，这在科学史上，不能不说是一个奇迹。也许只有１６６５—１６６６年可以和１９０５年相媲美。当时瘟疫席卷英国，剑桥大学被迫关闭，２３岁的牛顿回到故乡乌尔索普村。他在乡居期间，发明了微积分，发现了白光的组成，并且开始研究引力问题。天才，一个真正的天才！人们也只好这样解释。爱因斯坦当然不这么看。他对为他写传记的作家塞利希说：“我没有什么特别的才能，不过喜欢寻根刨底地追究问题罢了。”他也对一位物理学界的同行说过：“空间时间是什么，别人在很小的时候就已经搞清楚了；我智力发育迟，长大了还没有搞清楚，于是一直在揣摩这个问题，结果也就比别人钻研得深一些。”但不管怎么说，爱因斯坦是物理学史上当之无愧的革命者。牛顿继承哥白尼、伽俐略和开普勒，完成了物理学的第一次革命，创立了牛顿力学。法拉第、麦克斯韦完成了物理学的第二次革命，创立了电磁场理论。以爱因斯坦为代表的新一代物理学家，则进行了物理学的第三次革命，创立了相对论和量子力学。从时间顺序看，爱因斯坦在１９０５年的创造性研究中，最早的研究工作是分子物理学。爱因斯坦关于热运动的主要研究内容，是用统计方法分析原子、分子运动问题以及研究运动和热之间的关系问题。在这方面，爱因斯坦的工作超过了奥地利天才的物理学家玻尔兹曼和美国科学家吉布斯的研究成果，他在物理学方面的探索深度胜过数学的论证。同时，在玻尔兹曼的思想引导下，他把概率作为热学的数学演算基础。所有这些问题，都是爱因斯坦单独研究出来的，以致有人曾对玻恩说过，“统计力学的所有具有重要特点的新发现”全是爱因斯坦搞出来的。这位年轻的研究家研究分子物理学的明确意图是想借助于可靠的结果，为他笃信的原子论的正确性提供论据，因为当时原子论还处在争论之中。许多人否定分子和原子的存在。他们说：“存在原子吗？存在分子吗？多大？什么样子的？”爱因斯坦相信世界是物质的。他相信原子和由原子组成的分子是存在的。但是，怎样才能用最有力的证据证明原子和分子存在呢？他开始研究分子运动论。在那些失业的日子里，他已经开始研究分子运动论。现在，坐在专利局的办公室里，他要来研究布朗运动了。１８２７年，英国植物学家布朗在显微镜下观察，发现在液滴中浸泡的花粉粒子不停地在作不规则运动。后来，以发现者的名字把这种粒子的乱动称之为布朗运动。粒子越小，液体温度越高，运动就越激烈。几十年来，无数学者为解释这种现象的奥秘，作了种种徒劳的努力。早在爱因斯坦前２０年，法国物理学家曾经猜测，布朗运动是由于悬浮粒子受到显微镜下观察不到的液体分子的不规则碰撞所造成。这种富于想象的解释，在当时不仅缺少数学基础，而且没有任何的实验证明。在《分子热运动论所要求的平静液体中悬浮粒子的运动》一文中，爱因斯坦以统计方法论证了悬浮粒子的运动速度及其颗粒大小与液体的粘滞系数之间存在着可用实验检验的数量关系。爱因斯坦对于以前布朗运动方面的工作并不了解，他把显微镜下可见粒子的运动看作是显微镜下看不到的液体分子运动的表征。他用统计方法，解释了在他之前波兰物理学家斯莫鲁科夫斯基论证过的这种现象，并且作出数学表述。１９０８年，法国物理学家佩兰通过实验完全证实了“布朗运动的爱因斯坦定律”。由于这项工作，佩兰荣获了１９２６年诺贝尔奖金。爱因斯坦关于分子物理学的研究证明了下述观点是正确的，即热是能量的一种形式，它是由不规则的分子运动所引起。同时，还使原子论得到了充实，即从物理意义上说来，“物质”是由分子和原子构成。根据爱因斯坦提出的测定分子体积方法，加上关于布朗运动的公式，能够数出分子的数目。过去，物理学一直依赖奥地利物理学家格施米德发明的近似方法，而现在可以根据爱因斯坦的理论，用精确的数学方法进行计算了。爱因斯坦对于热运动的研究，除了对专业学科十分重要，还在认识论上具有重大意义。它说明，某些自然科学家否定和怀疑原子论是没有道理的，爱因斯坦对分子观念的证明是令人信服的，以至连马赫和另一位原子论的坚决反对者奥斯瓦尔德也声称“改信原子学说”了。关于这一点，爱因斯坦在《自述》中说得很清楚：“在那些年代里，我自己的兴趣主要不在于普朗克的成就所得出的个别结果，尽管这些结果可能非常重要。我的主要问题是：从那个辐射公式中，关于辐射的结构，以及更一般地说，关于物理学的电磁基础，能够得出什么样的普遍结论呢？在我深入讨论这个问题之前，我必须简要地提到关于布朗运动及有关课题（起伏现象）的一些研究，这些研究主要是以古典的分子力学为根据的。在不知道玻尔兹曼和吉布斯的已经发表而且事实上已经把问题彻底解决了的早期研究工作的情况下，我发展了统计力学，以及以此为基础的热力学的分子运动论。在这里，我的主要目的是要找到一些事实，尽可能地确证那些有确定的有限大小的原子的存在。这时我发现，按照原子论，一定会有一种可以观察到的悬浮微粒的运动，而我并不知道，关于这种‘布朗运动’的观察实际上早已是人所共知的了。最简单的推论是以如下的考虑为根据的。如果分子运动论原则上是正确的，那么那些可以看得见的粒子的悬浮液就一定也像分子溶液一样，具有一种能满足气体定律的渗透压。这种渗透压同分子的实际数量有关，亦即同一克当量中的分子个数有关。如果悬浮液的密度并不均匀，那么这种渗透压也会因此而在空间各处有所不同，从而引起一种趋向均匀的扩散运动，这种扩散运动可以从已知的粒子迁移率计算出来。但另一方面，这种扩散过程也可以看作是悬浮粒子因热骚动而引起的、原来不知其大小的无规则位移的结果。通过把这两种考虑所得出的扩散通量的数值等同起来，就可以定量地得到这种位移的统计定律，也就是布朗运动定律。这些考察同经验的一致，以及普朗克根据辐射定律（对于高温）对分子的真实大小的测定，使当时许多怀疑论者（奥斯瓦尔德、马赫）相信了原子的实在性。这些学者之所以厌恶原子论，无疑可以溯源于他们的实证论的哲学观点。这是一个有趣的例子，它表明即使是有勇敢精神和敏锐本能的学者，也可以因为哲学上的偏见而妨碍他们对事实作出正确解释。这种偏见——至今还没有灭绝——就在于相信毋须自由的概念构造，事实本身就能够而且应该为我们提供科学知识。这种误解之所以可能，只是因为人们不容易认识到，经过验证和长期使用而显得似乎同经验材料直接相联系的那些概念，共实都是自由选择出来的。”爱因斯坦对于布朗运动的理论研究，成功地继承了过去分子物理学的工作，并使它获得完满结果。他在光学理论方面的研究工作是同已经取得的发现分不开的。不过，这一研究工作，一开始就具有革命性：它意味着科学发展史上的一次“飞跃”。１９０５年，爱因斯坦的第一篇著作《有关光的产生和转化的一个试探性观点》问世了。在以后的几年中，他还发表了几篇有关量子物理学的论文。在光的新理论中，爱因斯坦以普朗克１９００年提出的假设为基础，认为在热辐射过程中能量的放出和吸收都是以不连续方式进行；能量的最小数值叫量子，它的数值取决于基本作用量h——“普朗克常数”。每次放出和吸收的辐射能都是这个数值的整数倍。普朗克的这一发现与当时普遍认为正确的光的波动理论是不相容的。光的波动学说认为光是以波动状态连续传播的。１９世纪初，这一学说战胜了牛顿的微粒说。后来，麦克斯韦和赫兹还在实验和理论上证实了这个学说。普朗克希望通过分析热辐射，能够解开热学和电磁学之间联系的奥秘。他想通过自己的研究，将物理学中这两个领域彼此不相矛盾地统一起来。突然，他当时面临一个事实，发现某些辐射过程具有不连续量子的特性，这一点无法纳入经典物理学世界观中去。由于在学术上，普朗克的基本态度是保守的，因此普朗克坚持不懈地企图寻求某种方法和途径把他获得的认识与经典假设调和起来。不过，事实证明是行不通的。爱因斯坦在思想方法上没有任何保守性，他很少顾及权威和因袭的教条，因而进一步发展了普朗克的思想，迈出了勇敢的第一步。他认识到，正确运用普朗克假设之后，光的学说便焕然一新：虽然光是在空间连续传播的一种波动现象，但光仅能集中于特定地点，产生物理作用。因此，光具有不连续的颗粒特性，它可以是一束光量子，即“光子”。爱因斯坦用下面的比喻解释过光子假说和普朗克理论的相互关系：“如果啤酒总是装在可容一品脱的瓶子里出售，由此完全得不出啤酒是由等于一品脱的不可分割的部分所组成的结论。”为了检验小桶里的啤酒是否由不可再分割的部分所组成，我们可以把小桶里的啤酒分别倒进一定数量的容器中，比方说十个容器中。我们用完全任意的方式将啤酒分份，听任偶然去确定每一个容器中倒进多少。我们测量一下在每一个容器中啤酒有多少，然后再把啤酒倒回小桶里。我们多次重复这种操作。如果啤酒不是由不可分割的部分所组成的，那么在每个容器中啤酒的平均分量和所有这些容器的平均分量将是同样的。如果啤酒是由不可分割的部分组成的，那么在各容器之间就会出现不同的啤酒的平均分量。设想一种极端的情况，小桶里只能容纳一份不可分割的啤酒。这时，整个一份啤酒每一次只能倒进一个容器，在这些容器里面所装的东西之间的区别就十分巨大了：一个容器中装了小桶里所有的啤酒，剩下的容器将空无一物。如果小桶是由两份、三份……这种不可再分割的份额组成的，那么偏离平均分量将越来越小。因此，按照偏离平均分量的大小，即按照起伏的大小，可以判断啤酒的不可分割的份额的大小。我们转回来研究电磁波。让电磁波占满一个被限定的“桶”壁——由许多单个胞格所组成的某个空间容积。是否可以把这些波的能量分为随便多大数量的部分，或许我们将碰到不可进一步分割的“份额”？并且，如果辐射的电磁场是间断的，那么它的最小“份额”的大小又是怎样的呢？测量一下胞格中能量的分量对于平均分量的偏离——这个分量在由一个胞格转到另一个胞格时的变化，就可以解答这些问题。如果最小“份额”大，那么这种变化就大；如果“份额”小，那么变化也小。爱因斯坦的光量子学说，以最简炼的方式阐明了“光电效应”，这种效应的基础是光与电子之间进行能量交换。这样便解释了光束打到金属上时，能把电子从其表面拉出来。这些电子在脱离金属表面之后的动能，与光源的强度无关，而完全取决于其颜色，在紫外光的情况下，电子的动能最大。１８８６年，赫兹发现了这个现象，尽管许多物理学家对此作过进一步的深入研究，但是运用光的波动学说无论如何也解释不清。然而，借助爱因斯坦的光量子理论却可以把光电效应阐述得清楚。紫外光是由能量高的光子、亦即冲击力大的光粒子构成，而红光是由能量较低的光量子构成，所以紫外光打出的电子比红光打出的电子的动能要大。１０年之后，美国实验物理学家密立根的研究证明，爱因斯坦对于光电效应的解释是正确的。“康普顿效应”是以发现者的名字命名的一种散射现象，这是波长极短的x射线跟原子中结合得很松散的电子发生作用时产生的一种现象。１９２３年，这一效应证实了光子的实在性，给人的印象极为深刻，从此以后光量子学说成为现代物理学的当然组成部分。爱因斯坦关于光的新理论，究竟超过他同时代自然科学家的思想境界有多远，这从１９１３年柏林第一流的物理学家们的评论中可以一目了然。当爱因斯坦被任命为柏林科学院院士时，他们在赞扬了他在科学上的多方面成就后，要大家特别重视他的光量子假说：“他在探索过程中，往往会超出预想目标，比如在光量子假说方面就是这样，因而对他作出评价不会太困难；在精密自然科学中，一次冒险也不作，便不会有真正的创新。”光量子假说在学术上具有划时代的意义，是整个原子物理学进一步发展的基础。不论是１９１３年玻尔提出的赫赫有名的原子模型，还是２０年代初期法国物理学家德布洛伊天才的假说“物质波”，没有光量子假说都是难于设想的。爱因斯坦关于光的新理论，在哲学上从两个方面说来是重要的：其一，证明了普朗克在热辐问题上发现的量子现象并非是辐射现象所特有，而在一般物理过程中都有表现。这样，由于普朗克的发现而动摇了的旧的形而上学观念，即大自然不作飞跃的观点彻底垮台了。其二，爱因斯坦的研究结果，揭示了光的两重性。原来光既是微粒，又是波动。于是，光的辩证矛盾得以证实。爱因斯坦的发现使惠更斯和牛顿彼此对立的光学理论统一起来，在更高一级上成为天才的假说。它是自然界中辩证法的光辉范例。后来，爱因斯坦也时常感到遗憾，因为人们都认为他是“相对论之父”。他在“相对论争论”中曾经对荷兰朋友说过：“为什么总是在我的相对论上饶费口舌？我还干了其他有用的、或许是更好的事情嘛！”确实，爱因斯坦如果不是相对论的创始人，他仍然是科学史上最伟大的物理学家之一。他有关热运动、光量子理论和固体比热等问题的研究，对于自然科学的进一步发展有着极其重要意义。然而，相对论无疑是他最重要的成就。与他其他的研究工作相比，相对论对自然科学思想体系产生了更深远的影响，它的作用远远超出哲学思想的范畴。它引起了一场最激烈的争论。也正是它点燃了爱因斯坦誉满天下的火炬。１９１１年，劳厄撰写了第一篇关于相对论的专著。他在《物理学历史》一文中指出，自古至今的物理学问题，还没有比得上空间与时间概念对人们产生这样巨大的震动。这也说明，爱因斯坦为什么对这类问题的研究特别重视。后来出版了千百本各种书刊，有反对相对论的，也有赞同相对论的。１９０５年，爱因斯坦在《物理学年鉴》上发表了长达３０页的论文《论动体的电动力学》。这篇文章宣告了相对论的创生。１９０５年，也还在这一杂志上，他以题为《物体的惯性同它所包含的能量有关吗？》一文又作了重要补充。这两篇论文都收集在１９１３年相对论重要的历史文献《相对论原理》一书中，与读者再次见了面。对于爱因斯坦在相对论中研究的问题，当时物理界的看法如何呢？１９世纪，先是光学的机械理论居于统治地位。这种理论认为，光是一种称之为“光以太”或简称“以太”的弹性介质的波动。以太能穿透一切物体，而又不影响物体的运动。但是，事实上，光学研究的新成果愈来愈难以符合机械以太假说。于是，物理学家断言，可以把光看作是以太的一种特殊“状态”。这种状态被看成是电磁力场，法拉第把它抽象地引进自然科学领域，而后又被麦克斯韦用抽象得出奇的数学公式进行概括。光以太学说与牛顿力学所引出的“绝对空间”理论紧密相连。牛顿认为：“绝对空间由于它的本性以及它同外界事物无关，它永远是同一的和不动的。”于是，牛顿认为可以把以太看作是绝对参考体系，它决定了世界上一切运动的永恒的绝对状态。牛顿进而认为，也存在着“绝对时间”。他说：“绝对的、真正的数学时间自身在流逝着，它的本性是均匀的。它的流逝同任何外界事物无关。”这种观点认为，时间在均匀地流逝，并且想象在宇宙中有一种“标准钟”，人们可以从放在任意地方的这种时钟上读出“绝对时间”。后来，牛顿又谈到了“绝对运动”，这是由“绝对空间”和“绝对时间”联想到的。他给“绝对运动”下的定义，亦即“物体从一绝对地点转移到另一绝对地点”。绝对时间和绝对空间是牛顿力学的根基。然而，牛顿的绝对时间和绝对空间有明显的毛病：既然绝对时间和绝对空间同任何外界事物没有关系，那么怎样才能知道它们存在呢？这个问题，牛顿没有办法回答。他只能说，绝对时间和绝对空间是上帝的创造。后来，康德又把绝对时间和绝对空间说成是先验的。先验的意思就是先于经验，人一生下来就有的。这样，牛顿和康德把绝对时间和绝对空间捧上了先验的王国，不许人对它们有怀疑。不过，怀疑绝对时间和绝对空间的人还是有的。莱布尼兹就批判过绝对时间和绝对空间，但是没有把它们批倒。到１９世纪，马赫又对牛顿的时空概念作了有力的批判，但还是没有批倒。这是因为要改变时间和空间的概念，客观条件还没有成熟。建立在绝对时间和绝对空间基础上的牛顿力学，２００多年来，在解决宏观低速现象的问题中，取得了无比辉煌的成功。直到２０世纪初，在物理学中，牛顿巨大的身影仍然君临一切，绝对时间和绝对空间的概念，在物理学家的心里依旧是神圣不可侵犯的。要等到物理学的研究对象，从宏观领域进入原子和电子的微观领域，从低速领域进入光速和近光速的高速领域，以牛顿力学和麦克斯韦电磁场理论为基础的经典物理学，才暴露出严重问题。此外，实验物理学也使人们对牛顿关于时空和运动的教条产生极大的怀疑。地球以每秒３０公里的速度在其轨道上绕着太阳转动。我们的太阳系以每秒２０公里的速度在宇宙中飞驰。最后是我们的银河系，它与其他遥远的银河系相比，以相当高的速度不停地在运动。那么，要是光以太是静止存在于“绝对空间”之中，并且天体穿过它运行，这种运动的结果对于光以太来说必然是显著的，而且使用精密的光学仪器也一定能够验证“以太风”。美国物理学家迈刻尔逊做了第一个实验。他出生于波兰，１８８１年曾在柏林和波斯坦做过亥姆霍兹的奖学金研究生。他的实验由于实验装置不够齐全，结果说服力不够强。６年以后，迈刻尔逊在美国使用亲自设计的高精度镜式干涉仪，同莫勒合作重复了他以前的实验。这台新式测试仪如此的精确，以致于仪器本身受“以太风”的影响都能清晰地显示出来。但是这次实验以及以后的多次反复实验，都没有看到那种现象。证明光速完全是恒定的、与光源和观察者的运动无关。“迈刻尔逊实验”是物理学史上最著名的实验之一，也是相对论的基本实验。爱因斯坦十分钦佩迈刻尔逊的实验技巧。迈刻尔逊的实验得到的结果，是彻底否定了光以太的存在。一开始，人们还想使虚构的以太假说与光速恒定的事实一致起来，从而来“拯救”以太。１８９５年，荷兰物理学家洛仑兹假定，快速运动物体在运动方向上会产生机构收缩（“洛伦兹收缩”），为的是用这种方法在机械世界观范畴内把迈刻尔逊实验结果跟光以太和绝对空间捏合起来。这种设想尽管十分巧妙，毕竟是人为假想，不仅明显带有目的性假说的性质，而且从长远看来不会使理论物理学家满意。迈刻尔逊的实验结果使理论物理学家陷入难以自拔的思维困境，又像是一个无法解开的死结，但它被年轻的爱因斯坦，以无畏的剑一下砍断了。爱因斯坦在学生时代就已经从《自然科学通俗读本》深知光速的意义，从阿劳时期开始，一直在反复琢磨：倘若一个人以光速跟着光波跑，那将会看到什么结果呢？联想到麦克斯韦的电动力学和迈刻尔逊实验的否定结果以及马赫对牛顿力学基础的批判，正是在这个早先的理想实验中，相对论应运而生。在自传中，爱因斯坦这样记述着他的相对论的出发点：“这样，人们搞清楚了物理学中某一事件与空间坐标的时间值的意义。”对时间值的分析成为相对论研究的直接起点。爱因斯坦一开始就研究了同时性的概念。他的研究结果归纳如下：倘若有一种速度无限大的传递信号，那么在科学上是十分重要的，据此可以建立起相距遥远地方的两个事件的绝对同时性。不过，由于作为最大信号速度的光速是有限的，并且对所有的观察者而言又都是一样的，因而“绝对同时”没有什么物理意义，也丧失了理论依据。所有涉及到时间的判断，往往是关于同时事件的判断。因而，同时概念的相对性导致时间概念的相对性，这是逻辑的必然。绝对同时不存在了，那么也不会再有绝对的、对所有参考系全都适用的相同时间。从而，每一参考系都有它自身的时间，即它的“参考系时间”。正如爱因斯坦后来发现的那样，整个问题的关键在于虚空的空间中光速是恒定的。假使承认这一恒定性（这点已被迈刻尔逊实验所证实），时间相对性就是不可避免的。爱因斯坦的时间学说是崭新的，在他以前还没有一位物理学家或哲学家这样彻底地研究过同时性，并且得出这样深刻的结论。马赫要求，把物理学中无法由经验验证的荒唐的因素全部加以取缔。马赫的这一要求，导致爱因斯坦取缔牛顿“绝对时间”概念的想法。由于时间和运动是彼此密切相连的，像马克思就说过，时间是“运动在量值方面的表现”。所以时间概念的相对论化，使“绝对运动”概念也失去了立足之地。一个物体或一参考系的运动，只有在与另一物体或参考系相比较而存在，并在其对比中数值也是适宜的。不存在什么“绝对运动”。爱因斯坦的“狭义相对论”认为，在相互作直线——非加速运动的所有参考系中，自然规律是同样有效。在它们之间，时间和空间值可以用“洛仑兹变换”这一特别的等式进行换算。１９０５年，爱因斯坦提出了相对论，他把作为光波载体的以太，从物理学世界中清除出去了。爱因斯坦认为，光以太原本只是物理学界的一个“幽灵”，他把独立的物理实体——电磁场请出来，坐在以太的位置上，这也是崭新的、勇敢的行动。尽管法国物理学家彭加勒在他之前就曾提过应该抛弃以太假说，但是他没能把这种动议变成新的自然观的基底。“无以太物理学”乃是爱因斯坦思想的成果。爱因斯坦在光的学说中引起的革命性进展，这种物理学中不存在以太的观点，即使当时著名的物理学家也长时间接受不了。就连洛仑兹，这位在狭义相对论酝酿阶段起过重要作用的科学家，直到１９２８年，还表示对光学现象没有以太作载体不完全理解。如今，先以太假说也像燃素学说中所谓在燃烧过程中从物质里跑掉、名曰“火气”的东西一样，已经成为科学的史迹。它又像其他的科学假说那样，在特定的时期内为研究工作服务，一旦完成使命，即被送进科学谬误博物馆里去了。抛弃光以太假说是一桩天才的破坏之作。在爱因斯坦取得的成就中，首先的建设工作是引进一个定律，即用C表示恒定的真空光速，把它纳入各种自然常数之列，运用到物理学的基本规律中去。爱因斯坦首次发现，光速在力学和光学中同等重要。在那儿，光速仿佛是一切过程不可达到的最高临界速度，无论怎样把力施加上去，把能量传送上去，怎么也不可能达到或超越光速，无论给初速度附加多少速度，也是徒劳。根据光速恒定这一事实，引出了相对论的两个著名的“佯谬”，引起人们的广泛重视，也是多少年来激烈争论的焦点所在。陷于因袭的形而上学机械观中不能自拔的那些物理学家、哲学家，都曾经坚决反对过或者无情地嘲讽过相对论的这些“荒诞无稽”的结论。即使那些想沿着爱因斯坦所开辟的崭新道路共同前进的人们当中，也有一部分在相对论上难于跟上爱因斯坦的脚步。其中一个“佯谬”便是快速运动着的一把尺子，它跟静止状态相比，在运动方向上长度缩短了。这个问题是从迈刻尔逊实验结果提出来的，后来形成了洛仑兹的机械收缩假说。爱因斯坦认为，这种收缩可以用两个参考系之间存在着的相对速度来解释。另一个“佯谬”是在快速运动的参考系中的钟，与静止参考系中的钟相比，它走得慢了。这涉及到“时间膨胀”，也叫做时间延伸或时间失真。根据这一佯谬会得出诸如这样的结果：一个乘高速宇宙飞船长时期在太空遨游的人，当他返回地球地面时，与一直留在地球上的他的孪生兄弟相比，他应该年轻得多。这是因为宇宙飞行员的生物钟以及他的一切生理过程，比留在地球上的人要慢得多。但要想使生物钟佯谬和孪生兄弟佯谬产生的效应显现出来的话，宇宙飞船的速度一定要十分接近光速；可是这一条件与现实宇宙飞行的条件相距甚远。只要相对时间膨胀得不到实验证明，激烈的争论就不可能中断。不过在３０年代末，从激发氢原子的实验中，无可置疑地证实了时间的相对膨胀。后来，在宇宙线的研究过程中再次明确地得到了证实。由于宇宙线粒子的速度特别大，这一效应的数值也较大。１９０５年，爱因斯坦的狭义相对论宣判了机械自然观的死刑，这是自然科学史上的一次大变革，也是辩证法在物理学基础中的胜利。它把牛顿经典运动定律中所说的那种关于时间和运动的形而上学的机械观点提高到辩证法的高度。牛顿定律是速度远远小于光速的极限定律。牛顿的形而上学观点方法，尽管是当时所公认的定律，但是由于物理学的发展，碰到了无法逾越的鸿沟。爱因斯坦运用辩证思维的冲击力量摧毁这些障碍，并为物理学的进一步发展开辟了道路。在爱因斯坦以前，虽然有其他一些研究家确实已经采用形式数学的方法解决了运动物体的电动力学问题，然而爱因斯坦的功绩仍是不可低估的。只有个别物理学家能够当即把爱因斯坦的理论看作是一个天才的发现。当时著名的理论家中，普朗克首先称赞爱因斯坦的《论动体电动力学》一文具有划时代的意义。普朗克在一次演讲中说：爱因斯坦时空观的“勇敢精神的确超乎自然科学研究和哲学认识论上至今所取得的一切大胆成果”。确实有不少著名的专家，在很长一段时间里，对爱因斯坦的学说抱怀疑态度，其中尤以实验研究家居多。有意思的是，曾在联邦工业大学任教做过爱因斯坦老师的数学家明可夫斯基，却是相对论的热烈拥护者。当年爱因斯坦经常逃课，明可夫斯基骂他“懒胚”。“懒胚”学生不去上老师的课，老师现在却热心学起学生的论文来。明可夫斯基把自己的助教和学生叫来，他花了好几个小时，给他们讲相对论。他说，真没有想到，爱因斯坦这个小伙子能写出这样深刻的论文。教授顺便也提到了自己的想法。他的想法同样是非常深刻的。那是一种真知灼见，是一种美妙的数学方法。经过明可夫斯基的数学处理，狭义相对论的形式更完美了，而且指明了广义相对论的道路。明可夫斯基的论文在１９０７年发表。第二年夏天，在科隆举行的“德国自然科学家和医生协会”第８０届年会上，他做了一个著名的报告，宣传相对论的思想，题目是“空间和时间”，他说了一段著名的话：“先生们！我要向诸位介绍的空间和时间的观念，是从实验物理学的土壤中生长起来的，这就是它们力量的所在。这些观念是带有革命性的。从现在起，空间自身和时间自身消失在阴影之中了，现实存在的只有空间和时间的统一体。”明可夫斯基的报告引起了巨大反响。可惜３个多月后，疾病就夺去了他年仅４４岁的生命。去世前，他万分遗憾地说：“在发展相对论的年代里死掉，真是太可惜了。”由狭义相对论可得出两个重要结论，涉及质量和运动、质量和能量的相互关系。显然，目的就是阐述这些问题的辩证关系。爱因斯坦对这些问题的解决，其意义远远超出狭窄的学术专业范围。在爱因斯坦之前，惯性质量，即物体对运动的惯性阻抗被认为是一个不可改变的量。这符合牛顿形而上学的机械自然观。１８９５年，奥斯瓦尔德在吕贝克自然科学家大会的报告中还提出质量不变的经典观点。时过不久，１９０１年实验物理学家在进行高速运动电子的实验时，发现电子的质量随着速度增加而变大。爱因斯坦在他的相对论中也论证了这一事实。只要是运动物体的速度远低于光速，由于运动所引起的质量增加就不明显。因为在经典力学中，物体很大而运动速度很小，质量的增加往往被忽视。相反，在相对力学中，质量的增加起着重要作用。在其后的时期中，原子物理学家们在大型实验设备上，加速了基本粒子。这些实践证明爱因斯坦的学说是正确的。第二个结论的重要意义更为深远，其影响大大超出力学和物理学的范围，对于世界各国人民的命运和人类的未来都十分重要。《论动体电动力学》一文发表后不久，爱因斯坦就在给哈比希特的信中写道：“我还在琢磨有关电动力学研究的结论。根据相对论原理连同麦克斯韦方程的要求，就可以用质量直接度量物体所含的能量；光可以转化为质量。铀元素中必然会产生质量显著减少的现象。这个想法既有趣又富于吸引力。但是我还无法知晓，上帝是对它感到高兴呢；还是在故意捉弄我？”这个“既有趣又富于吸引力”的想法，被爱因斯坦写进前面提过的有关物体惯性同它所含能量的关系的论文里。这篇仅三页的论文是世界自然科学史上最精悍而又成果辉煌的著作。它奠定了质量与能量“等价”原理的基础。爱因斯坦定律的数学公式是举世闻名的：E＝MC2在今天几乎变成成语。它表明能量（E）的转换与相应的质量（m）的转换分不开；而光速（c）的平方是比例系数，表示质量可以转换为能量。这样所谓“质量亏损”也被解释清楚了。在力学、化学、热学和电学过程中，质量亏损太小，一直未被发现。但在原子物理学中它却十分重要，因为原子核的各种组元的质量总是大于由这些组元构成的原子核的质量。有人认为，欠缺的质量转换为能量，这就是将核组元拉在一起所需的“结合能”。原子力是转换成能量的质量，在人工核反应中，这种巨大的能量便被释放出来。爱因斯坦关于质量和能量等价性的发现，简化了物理守恒定律的内容。长期以来，彼此分立的质量守恒和能量守恒定律，现在可以合并为一条定律：对于一个闭合物质系来说，质量和能量的总合在所有过程中不变。所有这些发现的时机的确已经成熟了，无须再要什么重要准备，也无须再获取什么局部成果。在已有的准备工作和成果中，有俄国列别捷夫有关光对固定的压力研究，还有奥地利物理学家哈瑟诺尔的重要探索。然而，爱因斯坦迈出的这一步对这方面的研究则具有决定性作用。正文 四　苏黎世—布拉格—苏黎世更新时间:2007-1-12 23:50:01 本章字数:22342四苏黎世—布拉格—苏黎世★“俄国佬”教授１９０８年１０月之后不久，爱因斯坦的学术生涯就开始了。在此前两年，已在物理学界崭露头角的爱因斯坦仍生活在平凡的圈子里。每天上午９时准时到达专利局，那不得不捱过去的８小时是全家人的经济来源。下班以后，他还得听妻子愈来愈频繁的絮叨和抱怨，生煤炉，或带着儿子到阿勒河的河滨散步。河水静静地流去，日子单调得令人发狂。已一头撞开物理学新纪元大门的爱因斯坦，面对无法改变的生活现实，也一筹莫展。在相对论几篇论文发表后的日子里，爱因斯坦曾在给索洛文的信中发过这样的牢骚：“……我快到不能动弹、无所建树，似乎到了只能对年轻人的革命精神发发牢骚的年纪了。”上帝太不公平了！不过好事也还是有的。１９０６年４月１日，爱因斯坦在专利局干了１９个月后，终于升了一级，成了联邦专利局的二级技术员，工资也涨到每年４５００法郎。哈勒局长相当不错，他按自己的职业眼光欣赏着爱因斯坦的能力，并在给上司的报告中，极力表扬爱因斯坦克尽职守，成绩优异，并说他工作之余坚持学习，获得了博士学位。可惜，哈勒先生不懂相对论，他以为博士头衔远远胜过爱因斯坦发表的有关物理学的文章。所以，在给上司的报告中，他对这些文章只字未提。对于爱因斯坦来说，博士、晋级、工资除了养家糊口之外，实在没有任何意义，他只需要一个可以全身心研究相对论的环境。当然，也有认识爱因斯坦价值的人！物理学领域中读懂了相对论的人，都在探听《物理学纪事》上的爱因斯坦究竟是何人？又处在何方？听说爱因斯坦在伯尔尼。寻找爱因斯坦的人很自然就犯下一个可以理解的错误：爱因斯坦，这位相对论的创立者一定是伯尔尼大学的教授。劳厄，这个后来也获得诺贝尔奖的物理学家，当时还很年轻，正在做普朗克的助手。刚到柏林大学，普朗克就讲了相对论，他没听懂，却知道了相对论的重要意义。他打定主意，一放假就去伯尔尼大学向“爱因斯坦教授”求教。伯尔尼大学没有爱因斯坦教授，伯尔尼专利局里倒有一位爱因斯坦公务员，劳厄愣了。赶到专利局，劳厄一头撞上一个年轻人，在走廊里来回踱步：一件格子衬衫，领子半竖半躺，头发乱得像团草，一撇不加修饰的小黑胡子随意地卧在上唇边。专利局的走廊上空荡荡的。劳厄只好拉住眼前这位梦游般的先生。“爱因斯坦博士在哪里办公？”劳厄问。梦游人半天才领悟这句话的含义，大眼睛里泛出柔和的歉意。“对不起，在下正是。”劳厄惊讶了，但很快就笑了。相对论的创立者应该是这样的人。几分钟后，一对同龄人在一家小餐馆的桌旁坐了下来，开始了他们的终身友谊。劳布到伯尔尼拜会爱因斯坦的场面更有趣。当时，爱因斯坦正跪在地上生煤炉，听说劳布请教物理学问题，他摊开两只乌黑的手，天生的幽默感又来了：“你看，我和人谈辐射，可是这个倒霉炉子，就怎么也辐射不出热来。”伯尔尼对物理学家们产生了吸引力。连普朗克教授也打算到伯尔尼来。１９０７年７月６日，他写信给爱因斯坦：“明年我可能到瑞士度假。虽然还很遥远，可是想到能和你会面，心里很高兴。”此时，上帝也睁开了眼睛。一个百年难遇的天才难道就让他这一辈子当个平凡的公务员吗？１９０７年，苏黎世联邦工业大学的克莱纳教授写信给爱因斯坦，建议他向伯尔尼大学申请“编外讲师”的职位，然后再申请苏黎世联邦工业大学的教授职位。因为按当时的规定，先要当一段时间没有薪水的“编外讲师”，才能被任命为教授。所谓编外讲师不是教师职位，大学或其他任何官方机关不发给薪金。成为编外讲师只是说有资格在受聘的大学里讲课。唯一的报酬是每门课程听课的人所付的极少的听课费。那时常有人说，只有本身富有的人或者与富人联姻的人，才可以考虑以大学任教为职业。这两者爱因斯坦都不具备，也许这就是他虽然早就想谋求这种职位而又未积极行动的原因吧。不过，到了１９０７年，他终于决定，在专利局工作的同时，提出到大学任教的申请。６月１７日，他寄了一封信给伯尔尼州当局，内附他的博士论文以及已经发表的１７篇论文的副本、所学的全部课程简介。讨论这件事时，有几位教师发言表示赞同，但是实验物理学教授表示反对。不知什么原因，爱因斯坦忘记按照要求，随申请一道寄去一篇授课资格的文章，即还不曾发表过的科学文章。爱因斯坦的申请被否决了，整个事也就耽搁下来。一向豁达的爱因斯坦不知怎么突然急了，在大学吃了闭门羹后，竟又为中学教师的职务奔波了。他给温德都尔技术学校写信，给州立苏黎世中学写信。当时在瑞士、法国等欧洲国家，中学教师社会地位比较高，也称为“教授”。爱因斯坦大概想以中学为跳板，冲进大学里去。不懂世故的爱因斯坦接二连三地写信请教格罗斯曼和劳布，问他们求职的人应不应该上门拜访校长呢？是不是应该当面向校长陈述自己的教书才能和优良品格呢？１９０８年１月，在给格罗斯曼的信中说：“我可不可以到您那儿去，口头说明我作为教师和公民的值得称赞的人格？或许我不会给人以坏印象吧？我如果在那种情况下吹捧自己的科学论文有意义吗？”或许他再也没有申请，或许他又遭到拒绝，反正到中学求职的事又不了了之。忽然，在１９０８年２月２８日，爱因斯坦收到一封信，通知他的申请被伯尔尼大学接受了，并授与他教课的权利。爱因斯坦终于成了学术界的一员。专利局的工作迫使爱因斯坦只能在零星时间里讲课。１９０８年夏季学期，每星期六和每星期二的上午７点到８点，他给三位朋友，包括贝索在内，讲热运动论。第二次也是最后一次课程是在１９０８—１９０９年的冬季学期。每星期三晚上从６点到７点向四位听者讲课。当时，爱因斯坦的妹妹玛雅正好来伯尔尼写学位论文，她想看看哥哥是怎样上课的。她鼓足勇气跑去问看门人：“爱因斯坦博士在哪个教室上课？”看门人把这位衣着整洁的女士上上下下打量了一番，问她是博士的什么人。她说是妹妹。看门人“哟”了一声，说：“原来那个俄国人就是你哥哥呀！他们一共只有五个人，在三楼。”那位看门人之所以把爱因斯坦叫做俄国人，是因为犹太人穷的多，东方来的犹太人尤其穷，俄国是最东方了，所以他看到爱因斯坦永远是一套臃肿的、说不清什么颜色的旧格子衣服，就断定他是俄国佬。上课的人数，看门人还说多了，其实只四个人：讲师先生、两个２０岁上下的大学生、加上满脸大胡子的贝索。他们都骑在课桌上，嘴里叼着烟斗、雪茄，比手划脚，你一言我一语，争论得热火朝天。这是玛雅从三楼那间小教室的门缝里亲眼看到的情景。有一次，克莱纳教授也到伯尔尼来看看自己推荐的人是怎样上课的。他出其不意地出现在教室里，讲师先生当然只好回到黑板跟前去了。他出神地站在那里，沉默了好久。他拿起黑板擦，擦掉黑板上的一行公式，又写下一行公式。爱因斯坦对他仅有的几个听众说，中间的几步运算不写了，因为很抱歉，这两天正在想一个有趣的问题，所以把这几步忘了，大家回去可以自己推导一下，结论肯定是不会出错的。克莱纳惊呆了，虽然他早知道爱因斯坦与众不同的个性。但这毕竟与学府风范相去太远了，他不得不告诫爱因斯坦：第一，要注意高等学府的礼仪；第二，要注意讲课的条理性和系统性；第三，………………爱因斯坦那双棕色眼睛里全是困惑，他不谨。克莱纳摆摆手，说：“算了，回家吧！”克莱纳深知以常规来衡量爱因斯坦是行不通的，天才的个性总是难以理解的。１９０９年７月，爱因斯坦第一次获得学术荣誉——日内瓦大学授与他名誉博士称号，并邀请他出席这所加尔文创立的大学的３５０周年庆祝会。庆祝盛典的莅临者们后来回忆起，爱因斯坦的草帽和普通的西服在法兰西科学院院士的绣花燕尾服、英国绅士的中世纪长袍以及来自整个地球２００多名代表的各式各样的名贵装束中，他太普通了。９月，他又到萨尔斯堡参加“德国自然科学家和医生协会”第８１届年会。这是他第一次应邀做学术报告。这是爱因斯坦第一次和物理学界的同行们相会。大家已把他列入巨人们之列，他在巨人中寻找普朗克。他把双手向普朗克伸去，创立量子论和创立相对论的两双巨手紧紧地握在一起了。１０月，从萨尔斯堡回来后，爱因斯坦辞别了贝索，辞别了哈勒局长和专利局的同事们，苏黎世联邦工业大学终于向他敞开了大门，推选他为副教授。１０月２２日，爱因斯坦带领全家迁住苏黎士穆桑街１２号。爱因斯坦当时并不知道，这一切来之不易。克莱纳极力向学校建议道：“现在，爱因斯坦置身于最重要的理论物理学家之列，已经得到认可，由于他的相对论原理……不同凡响的、鲜明概念和对思想的追求……明晰精确的作风……”克莱纳明智的判断、全力的推荐终于打消了学校教师委员会的疑虑：爱因斯坦是个犹太人！１９０９年３月，联邦工业大学教师委员会秘密投票，以１０票赞成，１票弃权通过了爱因斯坦的任职申请。下面这份报告可清楚看出克莱纳在此事上起的作用：“我们的同事克莱纳是在多年私人交往的基础上说这番话的，从整体上看，这对于全体教师和委员会来说更有价值，因为爱因斯坦博士先生是犹太人，更确切地说，是学者中的犹太人，他们有各种各样的令人不愉快的古怪性格，如鲁莽、冒失，以及当意识到他们自己的学术地位时的店小二思想（在许多情况下，并非完全没有原因）。然而，犹太人中也会有一些人丝毫没有那种令人不快的品质，因此，仅仅因为一个人恰巧是犹太人就贬低他的人格也是不合适的。确实人们有时也会发现，即使不是犹太学者，可是他们的商业观念以及对学术职业的利用，使他们的品格中具有通常被人们认为是典型‘犹太人作风’的东西。因此，从整体上来说，委员会和全体教师都认为对高职位采取反犹政策是不合适的，我们的同事克莱纳先生所提供的关于爱因斯坦博士先生的性格，可以使我们完全消除疑虑。”在这些充满外交辞令的语言后面，作为犹太人的爱因斯坦，注定要为自己的血统付出沉重的代价。爱因斯坦终于作为一个学者站在大学讲台上开始授课了。但爱因斯坦仍然是爱因斯坦，他的独特个性并没有为装腔作势的学者风范所污染。汉斯·坦奈在这期间听过爱因斯坦的讲课，他回忆说：“当爱因斯坦身着半旧上衣、下穿过分短的长裤登上讲坛的时候，当我们发现他Xiong前挂着一条铁制表链的时候，我们对新教授都不免心存怀疑。但他一开口讲话，就以独特的讲授方法征服了我们变冷了的心。爱因斯坦讲课时用的手稿是一个如名片大小的笔记本。上面写明他在课上想要阐述的各种问题。可见，爱因斯坦讲课的内容都是来自个人的脑海，我们也就成了思维活动的目击者了。像这样的方法对大学生来说更有吸引力；虽然我们习惯于风格严谨、四平八稳的讲课，这些讲课刚开始吸引过我们，但在老师和学生中间却留下一种隔阂感。而在这里，我们亲自看到科学的成果是通过什么样的独创方法产生的。课后我们觉得，我们自己似乎也能讲课了。”科学成果的这种自然而成的感觉，不仅是爱因斯坦讲授方法所特有的，而且也是他的研究方法和他的思想内容所特有的。在讲课的方法与课程的内容之间有一种深刻的和谐。凝固在惯常的形式中而同时又包含任意假设的科学理论常常是用教条腔来阐述的。当讲到反常的，但在基础方面又是深刻而自然的科学思想的精神时，阐述已不能只限于思维的成果，探索性的、创造性的、常常是反常的思维本身在听众面前闪烁发光。它成为自然的、显然的东西，随着反常的命题变成从新的关于自然界的初始观念中必然得出的结论，听众觉得这种思想是“自己的”东西了。爱因斯坦在课堂上讲的主要是古典物理学，但现在，在修改了它的基础之后，古典物理学被解释成另一种样子，并因此用另外一种方式来阐述了。在学生面前展现的不是秩序井然的建筑物，而是建筑工地，爱因斯坦与其说是向学生们讲解建筑物的平面图，倒不如说是同他们一道讨论重建的方案。坦奈写道：“我在１９０９—１９１０年间听过爱因斯坦讲课。它们全都饶有兴味。我有这样的印象，似乎我们自己可以确定题目。他的讲授有时论及古典力学（这门课我们也曾听别的教师讲授过，所以能觉察出在处理方式上的不同点），有时论及新的思想——例如引起热烈争论的普朗克量子论。”爱因斯坦的授课，不仅课程的内容和风格，而且讲课和课间休息时的一举一动都符合于他那独特的个性和思想。“要是我们觉得有什么不明白的地方，我们有权在任何时候打断他。我们很快就不感觉拘束了，有时还提出一些简单幼稚的问题。在课间休息时，爱因斯坦也总是留下来和我们在一起，这使我们之间的关系更加随便了。他——活跃而朴实——常挽着学生的手，想用最亲密无间的方式来讨论未弄清楚的问题。”坦奈谈起每周一次晚间的物理学讨论课。课后，爱因斯坦总像余兴未消，问：“谁陪我上‘塔拉斯’咖啡馆？”于是，一些学生又前呼后拥地陪爱因斯坦上咖啡馆去继续讨论。从物理学问题、数学问题转向各种不同的科学问题和生活问题，天上地下，无所不谈。有一次，天色已晚，苏黎世已经到了所谓“警察时间”，咖啡馆也闭门了。爱因斯坦把两个学生带回家，让他们读普朗克新近发表的两篇论文，要他们找出其中的错误，而自己则去给他们煮咖啡。咖啡煮好了，两个学生不好意思地说，他们没看出错误的地方。爱因斯坦手一指，说：“看，就在这儿。不过，这个错误是纯数学上的，并不影响物理学上的结论。”说罢，爱因斯坦兴致勃勃地阐述起自己对数学与物理间关系的见解。在苏黎世，爱因斯坦和自己工大的老同学中交往最多的是格罗斯曼。两人的友谊又掀开了新的一页。１９０９—１９１１年间爱因斯坦已感到需要去听取那时正在深入研究非欧几何的格罗斯曼的忠告了。爱因斯坦还遇见了阿德勒，他们住在同一幢房子里，有时他们怕吵闹一块儿躲进阁楼去谈话。想必，他们的谈话也包括哲学的争论。阿德勒是个马赫主义者，他对爱因斯坦相信世界的客观实在性深感奇怪。他也像马赫一样，反对相对论。爱因斯坦还跟两位苏黎世教授交上了朋友。他们是民法学家埃米尔·楚黑尔和历史学家阿尔弗莱德·施特恩。爱因斯坦很器重楚黑尔对人们心理的透彻的理解力、善于把彼此相去遥远的概念加以对比的能力、各种各样的兴趣和天真的幽默。他说：“楚黑尔的兴趣范围是无限的，而且他善于对人和事作出判断，远远超出了职业知识的范围。这些判断表明形式逻辑之不足，如果你大量阅读和比较他的东西，是可以理解这些判断的。他是我遇到过的最有趣的人们中的一个”同不会物理学和数学的人们保持亲密和经常的智力交往，是爱因斯坦的一个特点。他常同法学家、历史学家、医生交谈。看来，这一爱好是和爱因斯坦的基本思想的特点有关的。他从具体的物理学计算上升到存在的根本问题，又正是在这条道路上最后终于达到最具体的（有时是可以直接用于实践的）结论。科学思想和兴趣的这一特点使爱因斯坦有时能够在不懂物理学的人们中间找到科学问题方面的交谈者。因为，对这些人来说，关于空间和时间的一般见解，未被传统概念所侵蚀，其原始质朴的直觉倒正是爱因斯坦物理观念的出发点。在苏黎世，爱因斯坦与历史学家施特恩交往很多，还在大学生时代，他就喜欢到施特恩那儿去。后来，施特恩８０诞辰时，爱因斯坦还如此写道：“……我大概不知道还有第二个人能在生活、见解和价值观念急剧动荡的时代保持这样不可思议的坚定不移。”闻名世界的汽轮机专家奥列尔·斯托多拉和爱因斯坦精神气质颇为接近。１９２９年春天，斯托多拉从苏黎世联邦工业大学教席退休时，爱因斯坦专门写了一篇文章，题为《感谢斯托多拉》，发表在《新苏黎世时报》上。这篇文章不仅对评价著名的热工专家是有意思的，它还揭示出爱因斯坦本人的特点，值得一读：“要是斯托多拉生在文艺复兴时代，他会成为一个伟大的画家和雕刻家，因为想象力和创造天才是他的为人的推动力量。多少世纪以来，有这样的性格的人常常被科学所吸引。在科学的领域里，时代的创造性和冲动有力地迸发出来，在这里，对美的感觉和热爱找到了比门外汉所能想象得更多的机会。在他作为一个教师的多年来（１８９２—１９２９）富有成果的活动中，他在学生中唤起的激动实在是巨大的，提起他和他的工作，没有一个人的眼睛不是闪闪发光的。“如果他的工作的主要源泉是创造的天才，那么，另一方面，他的力量却在于对知识的情不自禁的切望和他的科学思想的非凡的清晰。当写这些感谢词的作者，作为苏黎世大学新任命的理论物理学教师，看到斯托多拉的高大形象，为了了解这门科学的发展而迈进课堂，这部分由于对真正知识的探索，部分由于要对作者本人所已掌握的知识进行评价；当时作者既是愉快的，又十分自然地怀着敬畏。当他的同事讲完课以后，他就提出不是显而易见的、而是常常需要以最生动活泼的方式加以正当评论的深刻问题。在这个具有巨大感染力的人的面前，作者的胆怯在谈话中很快就消失了，因为善良和赞同的意愿总是在启发他的言词。“如果说有什么东西可以使同他对话的人感到抑制，那就是斯托多拉的根深蒂固的谦逊态度。他的精神上的和善温柔同他思想上的顽强坚韧形成奇特的和罕有的对照。人们的苦难，特别是由人们自己所造成的苦难以及他们的愚钝和粗暴，沉重地压在他心上。他深刻了解我们时代的社会问题。他是一个孤独的人，如同所有的个人主义者一样，对于人折磨人的那种可怕的事情的责任感，以及对于群众处于悲惨的境地的无能为力的感觉，都使他感到苦恼。虽然他有了特殊的成就和深受爱戴，但是他的感受力还是使他痛苦地感到孤独。“可是，他的丰富多彩的天性给他带来了补偿：从爱好音乐和钟爱他的两个女儿而得到报答。他在两个女儿身上过度地耗费了他的心血。他最近失去了他的女儿海伦。他在巨大的悲痛的时刻所写的讣文，表示出一种罕有的精神上的和谐。这个不可思议的人的精神财富在他的悲痛中特别显露出来。”应该说，这幅肖像似乎是爱因斯坦的自我刻画。一个从不考虑自己的人，才能在描绘精神的天赋方面和他相近的特点时，塑造出自己的画像。爱因斯坦在联邦工业大学的年薪也是４５００法郎，和专利局一样。但是，副教授的头衔却要有副教授的耗费和排场。米列娃不得不在家里收几个学生寄宿，挣一些钱来贴补开销。不过，手头拮据，这也是爱因斯坦的老问题了。他自有打发这位老朋友的老办法——说说笑话，开开心。他对朋友说：“在我的相对论中，空间的每一点，我都放上一只表；可是在生活中，连自己口袋里放一只表，我都办不到。”为柴米油盐搅得心烦意乱的米列娃时常与爱因斯坦发生摩擦，１９１０年６月，爱因斯坦的第二个儿子出生，取名爱德华。小儿子的出生也没能使爱因斯坦与米列娃的关系融洽起来。两人的个性都太强，就像钢刀砍在石头上，少不了迸出火星。米列娃觉得嫁给爱因斯坦埋没了自己的科学才能。她现在只能做一个喜欢空想的人的妻子，做一个庸俗的家庭主妇，太委屈了。而且，这位大学物理系出来的家庭妇女，操持家务的本领并不高强，家里时常搞得乱糟糟的。她需要丈夫的帮助、关心、温暖和体贴，可爱因斯坦自己却像个永远长不大的“大孩子”，他自己都需要别人的照顾和关心。他也生生炉子，带带孩子，可心却完全扑在物理学上。如果他必须在物理学和家庭之间作出选择，他是会毫不犹豫地选择物理学的。苏黎世，造就了爱因斯坦的伟大，也给他的家庭悲剧拉开了帷幕。★现代的开普勒１９１１年初，从奥匈帝国波希米亚省的省会布拉格发来了聘书，请他去当布拉格德国大学的正教授，爱因斯坦接受了。为什么不接受呢？与苏黎世相比，布拉格的待遇高，工作条件好。还有，马赫是那里第一任校长，开普勒曾经在布拉格附近工作过，这些都给爱因斯坦想象中的布拉格增添了一层诱人的浪漫主义色彩。布拉格德国大学是从１３４８年卡尔大帝四世创立的一所历史悠久的大学发展起来的。１８８２年，在当时的政治条件下，两个民族已经达到难以共处的地步，因而不得不分为德国分校和捷克分校。１８６７年，马赫正在布拉格任实验物理教授，他被推选为布拉格德国大学的首任校长。马赫从此在这里任教约３０年，并使这所大学闻名起来。１８９５年后，马赫担任维也纳大学“综合学科的历史和理论”教授。马赫的学生们提议，为爱因斯坦建立一个理论物理教研室，因为当时这位相对论的创始人已完全不单单是马赫关于力学观念批判的实践者，还是马赫认识论的拥护者。爱因斯坦在书信中自称是马赫的学生。他认为本来应该把近代物理学家都看作是“力学家”，对这种见解的形成，爱因斯坦的确起了推动作用。按照规定，在宣布委任之前，需要有被荐人的推荐书。他们请德国最著名的理论物理学家普朗克做推荐人。普朗克在推荐书中热烈地赞誉爱因斯坦：“要对爱因斯坦的理论作出中肯评价的话，那么可以把他比做２０世纪的哥白尼，这也正是我所期望的评价。”１９１１年秋天，爱因斯坦带领全家从苏黎世来到布拉格。从编外副教授到编内正教授，爱因斯坦理所当然获得了一种满足感。可米列娃的情感痛苦更加剧了，她又得抛弃已熟悉的环境，去一个陌生的地方继续当家庭主妇。在奥匈帝国，就任公职要求告知宗教信仰。弗朗茨—约瑟夫皇帝坚持不许任何一个没正式加入教会的人担任公职。因此，甚至对无神论者按惯例也要根据他的民族指定一种信仰。在办理手续时，根据爱因斯坦的犹太人身份，布拉格当局的官员也就在爱因斯坦的履历表上填了五个字：“信仰犹太教”。爱因斯坦想笑，但想到自己毕竟是布拉格的客人，就任凭如此这般了。在布拉格，爱因斯坦住的房子以前是大学学监的住宅。在伯尔尼点的是油灯，到苏黎世改点煤气灯，现在用上了电灯。这是技术的进步，也是爱因斯坦在社会阶梯上的上升。金钱多了，地位高了，爱因斯坦的需要却永远不变，还是那几样：一支笔、一张纸、一个烟斗，加上小提琴和散步的好环境。布拉格不同于米兰、慕尼黑、苏黎世。头一次从布拉格众多的山丘上俯瞰城市全景，爱因斯坦就爱上了这座城市。爱因斯坦在布拉格走来走去，并顺便进行礼节规定的拜访。这些拜访差不多要进行４０次。爱因斯坦和新同事们，他们的家诚挚地结识，但拜访渐渐变为越来越沉重的负担。爱因斯坦从自己的同事中，首先选择了那些居住的寓所对他有吸引力的同事，先行拜访。建筑美学的标准同职务等级并不一致，于是，爱因斯坦被怀疑藐视职务等级；在大学中大力推行官阶制的年代里，这种怀疑无疑是很严重的问题，容易招致非议的爱因斯坦却依然我行我素。爱因斯坦终于停止了礼节性拜访，他无法忍受没完没了的客套。他宁愿在布拉格大街小巷到处游逛。这座具有古老的房舍、市政厅、教堂和钟楼以及葱绿的花园和公园的城市使爱因斯坦着迷了。他沿着把城市分为两半的伏尔塔瓦河畔走下去，还在远处就对那永葆清新的、出乎意料的景色感到欣喜万分：在他面前展现出饰有１５世纪雕塑的横跨伏尔塔瓦河的查理大桥。他顺着这座桥走到对岸，欣赏“布拉格的威尼斯”，建造在伏尔塔瓦河上的水上宫。然后，爱因斯坦登上赫拉德昌，在这里，迎接他的是各种各样的建筑形式的和谐，其中凝结着捷克民族上千年的劳动。这种和谐之所以如此自然，因为它是历史的自然过程创造出来的，并且似乎象征着某种理性的东西，即通过矛盾的混乱状态为自己开辟道路的某种理性。爱因斯坦在赫拉德昌瞻仰了１２世纪建造的圣乔治的罗马教堂，然后顺路从圣维特大教堂的拱门下穿过。大教堂的合理形式与其说是中世纪宗教精神的体现，不如说是１４世纪力学的体现。然后，爱因斯坦下山，走过黄金小巷——中世纪布拉格的手工业区时，看见了保存下来的当时人们的住宅和环境，这些人们积累了经验知识，准备了文艺复兴：新的世界图像，归根到底还准备了唯理论的“古典理想”的光辉飞跃。布拉格唤起了关于“古典理想”预言家们的回忆。在１５世纪初建成的坦其尔基教堂里，有第谷·布拉的陵墓，他在捷克的首都度过了自己短暂一生的最后几年。在这里，他给开普勒留下了大量天文观察的记录。爱因斯坦在城市的石块路上漫步，在这里曾经完成了为古典宇宙图像奠定基础的发现。爱因斯坦在布拉格结识的朋友中，有一位年轻的作家，名叫马克斯·布罗德。布罗德擅长在思想和发明史中探寻本民族的杰出人物的心理特征。在短篇小说《第谷·布拉的赎罪》中，布罗德塑造了伟大的天文学家开普勒的形象。有趣的是，由于和爱因斯坦的交往，布罗德在现实中找到了开普勒这个伟大科学家的化身。所以很多人在读了小说后都说，开普勒就是爱因斯坦，爱因斯坦就是开普勒。布罗德小说中的开普勒对生活享受、世俗娱乐不感兴趣，而在探索科学真理中汲取欢乐。他对第谷·布拉调和天文学体系和宗教体系的倾向尤为不满。他以为无论天文学关于宇宙的假说是什么样的，与上帝是没有关系的。开普勒的形象之所以与爱因斯坦相近，不仅在于这类插话，并且也在于布拉格天文学家的创作中渗透着的宇宙和谐感。《第谷·布拉的赎罪》问世后３０多年，马克斯·布罗德出版了小说《囚禁中的伽利略》，并把它寄给了爱因斯坦。１９４７年７月，布罗德收到了回信，在信中，爱因斯坦对伽利略也发表了自己的看法：“我已经把《伽利略》这本书读了三分之一。对于体现出通常叫做历史的那些人物的活动，能够获得如此深切入微的洞察，这对我来说，是不可思议的。既然这是一个论述遥远的历史事件的问题，实际上似乎不大可能，也没有多大意义。“至于伽利略本人，我想象中的他却十分不同。当然，毫无疑问，他渴望认识真理，历史上这样的人是少有的。但是，作为一个成熟的人，他竟认为值得去顶着如此多的反对，企图把他已经发现的真理灌输给浅薄的和心地狭窄的群众，我觉得这是难以置信的。对他来说，耗费他的晚年去做这样的事，难道真的是如此重要吗？他被迫宣布放弃他的主张实际上并不重要，因为伽利略的论据对于所有那些寻求知识的人都是可利用的，任何一个有知识的人必定都知道他在宗教法庭上的否认是在受威胁的情况下做出来的。此外，认为年迈的、有着刚强的理智独立性的伽利略，应该置身于虎穴，去同罗马的神父和政客去争吵，这同我自己的想法也有矛盾，除非这件事真是不可避免的。“无论如何，我不能想象我自己会采取这样的步骤来保卫我的相对论。读到这几行时，我倒感到：同我相比较，真理是无比强大的，而且在我看来，试图用长矛和瘦马去保卫相对论，这是可笑的并且是堂·吉诃德式的。……小说对背景的描述给我以深刻的印象。单凭本能，要根据现有的贫乏知识，以这样一种生动和令人信服的方式来重现人们的活动，那一定要付出巨大的精力。”显然，开普勒具有的探求和洞察真理的深沉性比伽利略的慷慨激昂的社会热情，对爱因斯坦更接近一些。爱因斯坦对开普勒的思想和个性的阐述贯穿着精神风格的深切的一致感。爱因斯坦读过开普勒的书信，它们对他产生的印象并不小于表述天体运动定律的经典著作。１９４９年，纽约哲学图书公司出版了一部英文书，名叫《约翰内斯·开普勒的生平和书信》，编译者是卡罗拉·包姆加特。爱因斯坦为之作序。在这篇序言中，我们可以看到爱因斯坦对开普勒内心世界的透彻理解，或者说，他正好借此表现出自己的内心世界：“这位无与伦比的人物的一些信件由包姆加特先生的翻译而使英文读者能够读到了。这些信件的时间是从１５９６年到１６３１年。信的选择，首先是要使读者能获得一个作为人的开普勒的形象，而没有企图要把他的科学成就及其无比的影响放到显著地位上。不过，知道那个时候科学状况的读者，从这些信件里，还是能够在这方面知道一些有价值的东西的。“在那里，我们见到一个非常敏感的人，他热情地、全心全意地去探求对自然过程特征的比较深入的了解，而不顾一切内心的和外界的困难，终于达到了这个崇高的目标。开普勒的一生致力于解决一个双重问题。”开普勒的崇高目标是“古典理想”的第一个草图，它是一幅宇宙的因果图像。外界的和内心的困难究竟何在呢？外界的困难来自因果解释和占统治地位的观点的不一致。这种不一致以另一种方式感染了开普勒的内心世界，使它不同于伽利略的内心世界。开普勒既不愿作思想妥协，也不愿作思想斗争。爱因斯坦写道：“无论是贫困，也无论是那些有权支配他的生活和工作条件的同时代人的不理解，都没有使他灰心丧气。此外，应该注意的是，他不得不和直接触犯宗教信条的信徒们的知识领域打交道。但开普勒还是属于这样的一类少数人，他们不可能不公开地发表自己对任何一个问题的信念。同时，他也不是在同别人的论战中得到本能的乐趣的那种人，譬如伽利略就是这样一种人，他那辛辣的讽刺话，甚至在今天还引起有学识读者的欢乐。开普勒是一个虔诚的新教徒，并不对教会的一切决定都赞成。对此他也不隐瞒，因而他被看作是一个温和的异教徒，并且也受到了相应的待遇。“在这里将适当地谈谈那些为开普勒所必须克服的内心上的困难——这些困难我已经提到过了。看来，开普勒一生的事业就是做到了这样唯一的一件事，即在很大程度上从他出身环境的精神传统中解放了出来。这不仅是以教会权威为基础的宗教传统，而且也是关于自然界、关于认识宇宙中和人类生活中现象的有限可能性的普遍观念，同样也是关于思维和经验在科学中的相对价值的思想。“他应该在科学研究中摆脱目的论的、万物有灵论的思维方法。他不得不清楚地意识到，逻辑—数学推论本身无论多么清晰，也不能使真理得到保证；自然科学中最美妙的逻辑理论如果不与最准确的实验和观察相比较，那是毫无意义的。要是没有这样的哲学态度，他的工作是不可能的。他并没有明显地讲到这一点，但在他的书信中反映出这种内心的斗争。”对于开普勒退出为新的科学思想而进行社会斗争的阵地（在完全拒绝任何妥协的条件下）爱因斯坦是理解的；但是，爱因斯坦也看到，开普勒和伽利略不同，对存在和谐的纯因果理解还存有内心的障碍。爱因斯坦对伽利略在思想论争上的积极性始终有些格格不入，但他懂得他的意义。像开普勒那样不会去妥协，那样沉浸于内心世界、而且也是像伽利略所特有的那样完全的内心自由，对于爱因斯坦来说，这就是摆脱了对宇宙和谐的因果理解的一切障碍，一种内在的独立的自由。不得不再三重复地写出“和谐”这个词并多次使用这个音乐术语。对爱因斯坦一生最有代表性的东西就是他自己论及玻尔所说过的“最高音乐神韵”。宇宙的和谐感、和谐的社会理想、城市建筑形式的和谐印象……当然，还有直接意义上的和谐——声音的和谐。在这方面，布拉格对爱因斯坦来说，可说是一个和谐的天地：天主教堂的风琴声、新教教堂的圣歌、犹太旋律的忧郁曲调、胡斯颂歌的雄浑音响，这一切，又和捷克的、俄罗斯的、德国的民歌、作曲家的作品交融在一起，让人沉浸在和谐的音乐氛围之中。在平庸、毫无个性的布拉格教授群中，也有出类拔萃的人物。爱因斯坦和其中几位很接近。在同事中，爱因斯坦和数学家格奥尔基·皮克相交甚好。在二战中，皮克由于是犹太人，惨死在希特勒的集中营里。皮克从青年时代当马赫的实验物理学助教时，便对物理学问题一直抱有兴趣，这也是他与爱因斯坦交往的一个重要原因。在他们的交往中，爱因斯坦找到了一个哲学争论上的孜孜不倦的对手。此外，在这段时间里，因皮克的相助，爱因斯坦克服了与广义相对论的数学工具有关的特殊困难。也正是皮克促使爱因斯坦攻读了意大利数学家里齐和勒维—契维塔的著作，它们充实了爱因斯坦的数学武库。皮克也会拉小提琴，于是有段时间，他们几乎天天举行音乐聚会。爱因斯坦还经常去古代史教授、梵文专家莫里茨·温德尔尼茨家。专业兴趣不同并未妨碍他们对一般的、特别是文学话题的热烈讨论。温德尔尼茨的五个快活的孩子也很招爱因斯坦喜欢，他和他们交上了朋友。爱因斯坦还把自己的小提琴带去，温德尔尼茨的堂妹给他伴奏，她是一位音乐教师、严谨的演奏者，爱因斯坦称她为自己严厉的中士。谦逊、善良、随和、大多是善意的幽默，给爱因斯坦带来了不少的朋友。但是，说来也怪，正是这些品性也给他带来了敌人。谦逊常常变成对教授称号态度不恭，冒犯了大学内外的学究集团。爱因斯坦那过于简朴的穿着，不拘一格的授课方式，都让正儿八经的教授们看不顺眼。关于爱因斯坦在布拉格首次讲课的情景，有一份报道作了如下介绍：“爱因斯坦极为朴实地出现在众人面前，从而使在场的人都为之倾倒。他讲起话来生动而开朗，从不矫揉做作，十分自然，有时还来点使人振奋的幽默。相对论原来是如此简单，这使不少听众为之惊叹！”在布拉格，爱因斯坦那一头蓬松的黑发和那一双孩子般清澈明亮的大眼睛，看他那心不在焉的梦游人一样的神情和马马虎虎的衣装，哪里像个德国教授呢？人家嘲笑他的衣装，他也嘲笑自己的衣装。为了参加对皇上效忠的宣誓仪式，每一位皇家大学的教授都要定做一身特别的服装：一套绣金的绿色礼服、一顶三角帽和一把佩剑。小汉斯看到这一身衣服可乐坏了。他一定要爸爸穿上这套威风凛凛的衣服，带他到街上去出出风头。爱因斯坦拍拍孩子的头，说：“儿子，爸爸倒不在乎。可是穿上这身衣服，真怕有人会错把我当成巴西来的海军上将呢！”１９１１年，爱因斯坦从布拉格赴布鲁塞尔出席索尔维会议。索尔维是比利时化学家和工业家，他发明的新的制碱法，使他成了百万富翁。当时，这位制碱大王已７０开外。怎样处置自己那数不尽的财富呢？他想仿效瑞典的炸药大王诺贝尔，扮演科学保护人的光荣角色。索尔维是有远见的人。他看到，物理学正在向原子和电子的微观领域前进，这对于人类的未来，将产生巨大影响。怎样促进新的物理学的发展呢？索尔维和他的好朋友能斯特教授谈起这个问题。能斯特提议，建立一个国际机构，邀请世界各国最杰出的物理学家，到布鲁塞尔来做学术报告，并且就当前“物理学的危机”自由地交换意见。这就是在物理学发展史上有重大意义的索尔维会议的发端。１９１１年秋天，索尔维会议向欧洲２０几位著名的物理学家发出了邀请，给他们订了头等来回客票，在大都会饭店里包下了几十间头等客房和两个会议大厅，外加每人１０００法郎礼金。爱因斯坦接到请柬，他以奥匈帝国皇家大学教授的身份来到了布鲁塞尔。此时的布鲁塞尔，群星灿烂！世界上从来没有过这么多“智慧”聚集在一起。普朗克的头顶几乎全秃光了。他握住爱因斯坦的手，看着爱因斯坦那一头又黑又密的卷发，脸上不禁泛出了慈祥的笑容。他亲切地向爱因斯坦介绍：“德国来了能斯特、维恩；法国来了居里夫人、朗之万和彭加勒；英国来了卢瑟福和金斯；荷兰来了洛伦兹和昂内斯，……”对，就是这位昂内斯教授，在１０年前给爱因斯坦吃过闭门羹，他正好站在爱因斯坦旁边，笑着说：“现在应该由我来给你当助教了。你１０年前写来的那张求职的明信片我还保留着。将来把它送到博物馆去，让后人看看我这个老头子当年有多么糊涂！”爱因斯坦走到一位中年妇女面前。她穿着黑衣服，戴着黑手套，是出席会议的唯一女性。两年前，爱因斯坦在日内瓦大学３５０周年校庆上见到过她。她就是“镭的母亲”居里夫人。居里夫人摘下黑手套，露出一双灵活瘦削的手，手指上伤痕斑斑，她笑着说：“这就是放射性的功劳，你的公式的最好证明。”她用手指在空中轻巧地划了个E＝MC２。第一届索尔维会议，讨论的题目是“辐射理论和量子”。第一个报告人是洛伦兹，他用经典的方法讨论辐射问题。他用德语、法语和英语轮流讲演，三种语言都讲得那么纯正、流利。最后一个报告人是爱因斯坦，他总结了量子论的各种应用。第一届索尔维会议从经典理论开始，以量子论告终，这是有象征意义的。洛伦兹和爱因斯坦是两代人。８个月前，爱因斯坦到洛伦兹家里作过客。他尊敬洛伦兹，就像尊敬长辈一样。洛伦兹深感后生可畏，也十分钟爱爱因斯坦。会后，爱因斯坦给人写信说到他对洛伦兹的景仰：“……他是一个才智和机智的奇迹。一件真正动人的艺术杰作！我认为，所有在座的理论家中洛伦兹是最有才智的……”。１９２８年洛伦兹逝世时，爱因斯坦在他的墓前发表了演说，里边重复了同样的说法：“他把自己的一生安排得如此细致周密，就像创造一件珍贵的艺术作品一样。他总是那样善良、宽宏大量和具有正义感，同时又善于深刻而直觉地理解人和环境，这使他无论在哪里工作都成为领导者。大家都乐于追随他，因为感到，他不是力求支配人们，而是为他们服务。他的形象和著作将为许多世代的人们的幸福和教育服务。”洛伦兹不仅以兴趣相投和爱因斯坦亲近，他还是这样一个人，对他来说“超个人的”是最个人的。当新的发现打破了古典物理学时，洛伦兹说过，他感到遗憾的是，他为什么不在旧的基础崩溃之前死去。这里，有趣的完全不是替古典物理学唱挽歌。大概，对过去的价值的惋惜那不是根本的，它已由愉快地接受新东西所取代了。这才是真正的科学家：在科学的发展面前，个人的生与死完全是无关紧要的事情。１９１１年，爱因斯坦在《物理年鉴》上发表了题为《关于引力对光线传播的影响》的论文，这是他在布拉格期间最重要的成就，该文阐述了相对性引力理论的基本原理。结论的创新之处在于，由星体发射出来的光束在太阳附近掠过时必然会弯曲，这是由于光也有惯性，因而受到太阳引力场的巨大的引力作用。爱因斯坦建议，在下次日全蚀时，通过天文观测来验证这个理论预见。但由于第一次世界大战的原因，１９１４年的考察工作半途而废。直到１９１９年，在爱因斯坦倡议下，两个英国考察队进行了观测，爱因斯坦的预言被证实了！布拉格的短暂时期，爱因斯坦的名望已如日中天，世界认识了爱因斯坦。欧洲的许多大学都向爱因斯坦发出讲学邀请，甚至大西洋彼岸、美国的哥伦比亚大学，也发来邀请。苏黎世工业联邦大学——爱因斯坦的母校终于不敢怠慢自己的学生了，他们也打算请爱因斯坦来主持一个新开设的数学物理讲座。面对这么多的邀请，爱因斯坦选择了母校。米列娃不喜欢布拉格，她想念苏黎世。她和爱因斯坦一样，把苏黎世当做自己的故乡。爱因斯坦对于母校总有一种依恋之情，而且他觉得，那儿有格罗斯曼，解决引力问题需要他！★母校的呼唤１９１２年秋天，爱因斯坦回到了母校！聘书的期限是１０年。在苏黎世，不仅工大的人们急切地等待爱因斯坦。老朋友们，特别是格罗斯曼，也在焦急地等着他。老朋友在苏黎世会面了，爱因斯坦又得向格罗斯曼求援了。１２年前，格罗斯曼曾帮助爱因斯坦不必去听数学课，但现在的爱因斯坦则需要数学了。在布拉格时，皮克对爱因斯坦指出过某些几何概念能帮助他在进一步推广相对论时克服困难，但这些指示还不够，还需要把弯曲概念不只运用于线和面，而且还运用于三维空间和四维空时。除了几何思维的深刻和明晰之外，除了为物理问题选择数学方法外，还需要广泛的和系统上的数学准备。格罗斯曼又一次帮助了爱因斯坦。他与爱因斯坦进行了多次长谈，并把爱因斯坦领进了数学方法的园地，这些方法有助于爱因斯坦解决新的物理学课题。１９２２年１２月在东京演讲时，爱因斯坦详述了为建立引力场方程而寻求数学方法的历程：“如果所有（加速）系统是等效的，那么欧几里德几何对它们不可能都成立。抛弃几何而维持（物理）定律，就等于表达思想不用词语。我们必须先寻找词语才能表达思想。在此我们必须寻找什么呢？这个问题一直没有解决，到了１９１２年，我才突然认识到，高斯的曲面理论是解开这个秘密的关键，我认识到高斯的曲面坐标系意义深远。然而，我当时还不知道黎曼已经以更深入的方式研究了几何学的基础。我突然想起，我在读大学时盖泽先生给我们上的几何学课程中就有高斯理论……我认识到几何基础具有物理意义。当我从布拉格回到苏黎世时，我亲爱的朋友、数学家格罗斯曼也在苏黎世。从他那里我首先知道里其，后来又知道了黎曼。因此我便问朋友，我的问题能否通过黎曼理论来解决……。”格罗斯曼的鼎力相助使得广义相对论的研究前景明朗化了。在苏黎世工大，１９１２—１９１３年冬季学期，爱因斯坦讲授过的课程有：解析力学、热力学；１９１３年夏季学期有：连续介质力学、热的动力学理论；１９１３—１９１４年冬季学期有：电和磁、几何光学。此外，他还主持每周一次的物理学讨论课。关于这些讨论课，１９１２年以编外教授身份来到苏黎世的马克斯·劳厄教授讲道：“每个星期，爱因斯坦主持一次讨论课，在课上报告物理学方面的新成就。课在工大举行，连所有的副教授以及大学的许多物理系学生都来参加……讨论课后，爱因斯坦偕所有想同他同行的人到‘王冠饭店’去用晚餐。相对论是讨论的中心……１９１３年夏，在热情豪放的埃伦费斯特访问苏黎世时，这些讨论特别热烈。我现在仿佛看见许多物理学家当时的情景，在大家陪伴下攀登苏黎世的爱因斯坦和埃伦费斯特发着欢快的笑声。”同埃伦费斯特的交往和友谊持续了２０年——直到１９３３年埃伦费斯特逝世，这种交往和友谊对爱因斯坦有巨大意义。埃伦费斯特是一代如此富于天才的理论家中最卓越的物理学家之一，同时又是一个极为谦逊、敏锐和善良的人。他是爱因斯坦最亲密的朋友之一。１９３３年９月２５日，埃伦费斯特自杀。爱因斯坦为之写了一篇悼文，语调之平静、理解之透彻，不仅叙述了埃伦费斯特的一生，而且也折射出爱因斯坦自己的人生观：“现在时常发生品格高尚的人用自己的自由意志而离开人世的事，以致我们对于这样的结局不再感到不寻常了。然而要作出死别的决定，一般都是由于无法——或者至少不愿意——屈从新的、更困难的外界生活条件。因为感到内心冲突无法容忍而了结自己的天然生命，即使在今天，在精神健全的人中间，也极少发生，这只有在那些最清高、道德最高尚的人才有可能。就是出于这种悲剧性的内心冲突，我们的朋友保耳·埃伦费斯特死了。完全了解他的人，也像我一样，知道这个无瑕的人大概是良心冲突的牺牲者，这种冲突以这样或那样形式决不饶过年过半百的大学教师。“我是２２年前认识他的。他从俄国径来布拉格看我，（当时）在俄国，犹太人是禁止在高等学校里教书的。他想在中欧或者西欧找工作。但我们很少谈到那些，因为当时的科学状况几乎吸引了我们的全部兴趣。我们两个都体会到，古典力学和电场理论在热辐射现象和分子过程（热的统计理论）面前都告失败，但似乎还没有可以摆脱这种困境的出路。普朗克的辐射理论——尽管我们两人对它都大为赞赏——的逻辑缺陷，在我们看来是很明显的。我们也讨论了相对论，他对相对论有某些怀疑，但这种怀疑是带有他的独特的批判性见解的。几个小时内，我们就成了真正的朋友——好像我们的梦想和志向都彼此心领意会。一直到他逝世，我们始终保持着亲密的友谊。“他的才于在于，他具有充分发展了的非凡的能力，去掌握理论观念的本质，剥掉理论的数学外衣，直到清楚地显露出简单的基本观念。这种能力使他成为无与伦比的教师。由于这个缘故，他常被邀请去参加科学会议；因为他总是把明确性和尖锐性带进任何讨论中去。他反对马虎和罗唆，必要的时候，他会使用敏锐的机智，甚至直率的粗鲁态度。他的某些发言几乎可以被解释为妄自尊大，然而他的悲剧却正在于几乎是病态的缺乏自信。他的批判才能超过他的建设能力，这件事使他经常受苦。不妨说，他的批判的判断力，甚至在他自己思想的产物出生以前，就已夺去了他对它们的爱。“我们第一次会面后不久，埃伦费斯特的外界经历中出现了一个重大的转折点。我们尊敬的老师正切望辞退正规的大学教职，他认为，埃伦费斯特是一位能鼓舞人的教师，就推荐他作为自己的继任者。一个广阔的天地展现在这个还年轻的人的面前。他不仅是我所知道的我们这一专业里的最好的教师，而且也全心全意地关怀人——尤其是他的学生——的发展和命运。了解别人，得到他们的友谊和信任；帮助任何被卷入外界斗争或者内心斗争中的人；鼓励年轻的人材——所有这些都是他的真正的专长，几乎胜过他在科学问题上的钻研。他在莱顿的学生和同事都爱戴他、尊敬他。他们了解他的极端的热忱，他的那种同愿为人服务和乐于助人的精神完全协调的性格。难道他不应当是一个幸福的人吗？“说实在话，他比我所接近的任何人都感到不幸福。原因是他觉得自己不能胜任他所面临的崇高任务。大家对他的敬重能有什么用呢？他的这种客观上没有根据的不胜任的感觉，不断地折磨他，时常剥夺他平静的研究工作所必需的心情的安宁。他受到很大的苦痛，以致不得不在消遣中找安慰。他经常作无目的的旅行，他对无线电的入迷，以及他的不平静生活的其他许多特征，都不是出于安静和无害的嗜好的需要，而是出于一种奇怪的冲动，是为了逃避我已提到过的那种精神的冲突。“最近几年中，这种情况恶化了，那是由于理论物理学新近经历了奇特的狂暴发展。一个人要学习并且讲授那些在他心里不能完全接受的东西，总是一件困难的事。对于一个耿直成性的人，一个认为明确就意味着一切的人，这更是一种双倍的困难。我不知道有多少读者在读了这几行之后能充分体会到那种悲剧。然而主要的正是这一点，使他厌世自杀。“我认为，言过其实的自我批评的倾向，同少年时代的经验有关。无知和自私的教师对青少年心灵的摧残所引起屈辱和精神压抑，是永不能解脱的，而且常常使以后的生活受到有害的影响。就埃伦费斯特来说，这种经验的强烈，可由他不肯把他心爱的孩子送进任何学校这件事来证明。“在埃伦费斯特的生活中，他同朋友的关系所起的作用，要远大过大多数人。他实际上是受他的同情心所支配，同时也受以道义判断为根据的憎恶所支配。他一生中最强的关系是同他的那位既是妻子又是工作同志①的关系，这是一位非常坚强和非常坚定的人物，才智上也同他相当。也许她并不完全像他本人那样伶俐，那样多才，那样敏感，但是她的平静，她对别人的独立性，她在一切困难面前的坚定，她在思想、感情和行动上的正直——所有这些都使他得到幸福，而他也以敬重和钟爱来报答她，这种敬爱的感情，在我一生中是不常见到的。同她的分离，对他来说是致命的，这是一种可怕的经历，他那已经受创伤的灵魂再也受不起这种波折了。--------①指塔姬雅娜·埃伦费斯特，她是俄罗斯人，也是一位理论物理学家。他们夫妻俩于１９１１年曾共同发表关于统计力学的逻辑基础的论文。“他的精神的力量和正直，他的丰美心灵的仁慈和温暖，以及他那压抑不住的幽默和锐利的机智，都丰富了我们活着的人的生活——我们都知道他的去世对我们是多么大的损失。他将永远活在他的学生的心里，也将永远活在其志向曾受到他的人格教导的一切人的心里。”１９１３年秋，爱因斯坦从苏黎世前往维也纳出席自然科学家会议。他在这个会议上作了一个关于广义相对论的比较通俗的报告：理论还未完成，但爱因斯坦等不及了。爱因斯坦在维也纳把这一理论是作为新的引力论讲的。他把引力理论跟电的理论的发展过程作了一个比较。在１８世纪，人们关于电只知道存在电荷，它们相互吸引或排斥跟它们的距离的平方成反比。在引力学说领域，实质上，我们知道某种与此相似的东西——重物的相互作用定律，仅此而已。但是，电的学说在一个半世纪内已经得出了电磁场概念。该是在引力学说中也得出比较复杂的概念的时候了。因此，这涉及要把引力作为空间的某种特性来考察。在这些年中，爱因斯坦接近于把引力看作是空间的特殊几何属性的观点……可是，不应该不依顺序地往前赶，宣称爱因斯坦现在就已经把空间的几何属性和引力等同起来了。在维也纳逗留期间，爱因斯坦会晤了居住在维也纳郊外的马赫。马赫７５岁了，瘫痪在床。爱因斯坦景仰已久的马赫，现在已成为一位须发蓬乱、面容慈祥、表情有点复杂的老头。１９５５年，在与科恩的谈话中，爱因斯坦追忆过同马赫的见面。这次谈话后两个星期，爱因斯坦就辞别人世。爱因斯坦逝世后，科恩把这次谈话整理成为一篇文章，以《同爱因斯坦的一次谈话》为题，发表在《科学的美国人》月刊上。下边一段话涉及到１９１３年爱因斯坦与马赫会晤的背景以及谈话的内容：“爱因斯坦说，科学上有种种潮流。当他作为一个青年人在学物理的时候，所讨论的一个重大问题是：分子是否存在？他记得，像威廉·奥斯特瓦耳德和恩斯特·马赫那么重要的科学家都曾明白宣称，他们并不真正相信原子和分子。爱因斯坦评论说，当时的物理学同今天的物理学之间的最大差别之一是，今天已经没有人再拿这个特殊的问题去麻烦人了。尽管爱因斯坦并不同意马赫所采取的根本立场，可是他告诉我，他尊重马赫的著作，这些著作对他有过重大的影响。他说，他在１９１３年访问过马赫，曾提出一个问题来考考他。他问马赫，如果证明了由假定原子的存在就有可能预测气体的一种性质——这种性质不用原子假设就不能预测，而且这是一种可以观察到的性质——那么他该取怎样的立场呢？爱因斯坦说，他始终相信，发明科学概念，并且在这些概念上面建立起理论，这是人类精神的一种伟大创造特性，这样，他自己的观点就同马赫的观点相对立，因为马赫以为科学定律不过是描述大量事实的一种经济方法。在爱因斯坦所说的那种条件下，马赫能够接受原子假说吗？即使这是意味着非常繁复的计算，他也能接受吗？爱因斯坦告诉我，当马赫作了肯定的答复时，他多么感到高兴。马赫说，如果原子假说有可能使某些可观察到的性质在逻辑上联系起来，而要是没有这种假说就永远无法联系，那么，他就不得不接受原子假说。在这样的情况下，假定原子可能存在，那该是‘经济’的，因为人们能够由此推导出观察之间的关系。爱因斯坦得到了满足，确实不止是一点快慰。他脸上显出严肃的表情，向我全部重述了这个故事，而事实上我已经充分理解了它。即使完全不提这种哲学上的胜利——这是对爱因斯坦所想象的马赫哲学的一种胜利——他还是感到满意，因为马赫承认了原子论哲学毕竟是有些用处的，而爱因斯坦曾多么热心地致力于原子论哲学。”过不久，在阐明广义相对论之后，我们将更清楚，在制订它的年代爱因斯坦付出了多么艰巨紧张的智力劳动啊！所有见过爱因斯坦的人都对他的几乎是连续不断的思维劳动，在同朋友们的谈话中和在家庭中也不停地工作留下极其深刻的印象。这一期间，爱因斯坦全身心扑入广义相对论的研究之中，与格罗斯曼合作写出了《广义相对论和引力理论纲要》，他在物理学研究领域中，正一步步走向辉煌的顶点。可就在这时，爱因斯坦的家庭生活走向了不可避免的结局：爱因斯坦与米列娃越来越疏远了。上帝给爱因斯坦的生活投下一道深深的阴影，只是爱因斯坦什么也不说。正文 五　柏林（一）更新时间:2007-1-12 23:50:01 本章字数:20505五柏林（一）★红玫瑰１９１３年夏天，两位年过半百的、德高望重的权威学者，风尘仆仆地从柏林来到苏黎世。这两个学者一个是普朗克，一个是能斯特。普朗克是量子论的天才创始人，也是一个具有广泛科学兴趣和敏锐直觉的物理学家，他还是高度评价相对论的内在严整和谐的第一人。他理解到或者说感觉到爱因斯坦的理论将长期决定物理学的研究方向，这些研究将带来不能预先确定的、但对科学和文化的所有领域无疑是重大的成果。普朗克使用了他在科学院院士中无可争议的权威，不只是科学上的，还有道德上的权威，全力赞誉着爱因斯坦。普朗克出身贵族、循规蹈矩、举止文雅沉着、姿态端庄，在柏林官场以及德意志年轻军官中都广泛受到敬仰。能斯特更是一个政治型的大学者。一方面，他是２０世纪最大的化学家之一，另一方面，他又特别感兴趣于德意志民族的对外扩张。有人说能斯特是一个具有惊人的积极性和能量的人，是一个天生的组织家，一位深邃的和独创的思想家。这两个大学者，来苏黎世干什么？观光？旅游？都不是，他们是带着德意志的使命来拜访爱因斯坦的。当时的德国，专门的国家的科学机构或由政府倡议私人投资建立的科学机构不断涌现。在这些机构中，理论研究应当带来毫无疑问的但预先不可能确定的实际效果。为了从英国那里夺取科技和工业发展的优势，以“铁血政策”重新划分市场、原料产地、投资场所，日耳曼帝国特别强烈地希望使理论思维的实力集中于增强工业和军事竞争的势力。金融寡头衷心地支持日耳曼皇帝的计划，宣布建立以受过加冕礼的倡议者的名字命名的协会和研究所。“威廉皇家协会”应该是由银行家和工业家们组成的，他们对研究所提供资助。给他们中的每一个人授予元老称号、特制的长袍和参加有皇帝出席的隆重午宴的权利。在德意志为上的德国人心目中，有谁会反对这种前途呢？威廉皇家研究所准备吸收最优秀的科学家们参加，他们可以获得比较优厚的酬劳，没有教学任务，有权进行任何个人感兴趣的研究。设想这些研究将会带来累累硕果不是没有根据的。挑选学者的具体工作就由普朗克和能斯特负责。普朗克和能斯特联名向上司报告：只有把爱因斯坦请来，柏林才能成为世界上绝无仅有的物理学研究中心。这是一种需要勇气的非凡眼力。在德国人眼里，爱因斯坦无疑是个“怪人”。年纪小小时就毅然放弃自己的出生之地，不做德国人。忠君、爱国、英勇、服从，这些德国人心目中的崇高品德，常常受到他的嘲笑，他把这些东西叫做愚蠢和盲目。显然，要把这样一个“怪人”拉回到德国精神文化生活的中心，该要具有极大的吸引力才行。普朗克、能斯特放出的“钓铒”是诱人的：第一，请爱因斯坦担任正在筹建中的威廉皇帝物理研究所所长。这个建议似乎很奇怪。随便谁来领导一个研究机构，恐怕都比这位心不在焉、思想常在云端翱翔的爱因斯坦教授强。可是不要紧，所长是代表地位和荣誉。他如果高兴，可以出些主意，如果不高兴，也可以撒手不管，日常事务自有常务秘书办得妥妥帖帖。第二，选爱因斯坦当普鲁士科学院院士。一般院士是没有薪水的荣誉头衔，但爱因斯坦就任的是实任院士，年薪１２００马克。第三，聘爱因斯坦为柏林大学教授。爱因斯坦教授有授课的权利，只要他有兴趣，但却没有讲课的义务。讲多讲少，讲课的内容和时间，均由他自便。大学里的一切事务，他可一概不必过问。这个一揽子方案，真不愧是网罗爱因斯坦的妙计。它是普朗克的浪漫主义和能斯特的实干精神合作的产物。他们算是摸透了爱因斯坦的心思，爱因斯坦不能不动心了。在这个世界上，还企求什么呢？安定的生活环境，良好的工作条件，充裕的研究时间，不受任何束缚和干扰，全心全意进行相对论研究，实在是巨大的诱惑。可接受在柏林的工作，爱因斯坦的内心并不是坦然的。在他看来，移居普鲁士首府，这个德意志军国主义和帝国主义的老窝，像是背叛了自己的政治和道德信念。中学时代，他离开出生地，就是企图从那时起能放弃德国国籍，以便与军事操练和“黩武气息”一刀两断。可现在难道还要返回普鲁士军国主义的大本营去安家定居？甚至还要去当普鲁士皇家机构的官员？再说米列娃怎么办呢？虽说此时两人关系紧张，但米列娃毕竟还是自己的妻子。德国人看不起斯拉夫人，斯拉夫人也不喜欢德国人。柏林那种匆忙和刻板的生活，米列娃是永远不会喜欢的。还有一点，爱因斯坦此时对自己的创造性有了一种隐隐的忧虑。他曾对苏黎世的挚友说过：“柏林的先生们把我当成豢养的产卵鸡，可连我自己也不知道，我还能不能下蛋！”爱因斯坦陷入了犹疑不定之中。“你的出生之地，你真正的祖国在等待着你！”普朗克以他自以为最神圣的感情劝说着爱因斯坦。“可是，我是个和平主义者，”爱因斯坦说，“德国真的会欢迎我吗？”“德国欢迎的是物理学家，相对论的创立者……”，能斯特的政治家风度与外交辞令恰到好处。“但是”，爱因斯坦打断他们的话，笑着说，“这算得了什么呢？相对论是算不了什么的。朗之万说过，全世界只有１２个人懂相对论。”“这一点我们同意。可是，在这１２个人里，倒有８个在柏林呢！”普朗克、能斯特自负地大笑起来。爱因斯坦也笑了。确实，柏林是当时自然科学研究的中心。一流的设施，一流的人才，确实是研究与推广相对论的最佳地点。“这样吧”，爱因斯坦面对难题时的幽默又表现出来了，“你们二位先生先去玩几天，等你们再回苏黎世，我到车站来接你们。”普朗克与能斯特完全迷惑了。“要是我手里拿一束白玫瑰花，就是‘不去柏林’；要是拿一束红玫瑰花，就是‘去柏林’。”爱因斯坦作出了一个浪漫的决定。当普朗克、能斯特怀着忐忑不安的心情从郊外返回苏黎世火车站时，一束红玫瑰花在爱因斯坦手里盛开着，他们的心放下了。柏林科学院早已盼望爱因斯坦了。１９１１年，诺贝尔奖金获得者，物理化学创始人范特霍夫逝世后，柏林科学院就想物色一位继承人担任常务院士。当年老力衰的伦琴谢绝接受这个职务后，柏林科学院想到的人选就是爱因斯坦。１９１３年７月１０日，在普鲁士皇家科学院学部全会上，爱因斯坦以４４票对２票，荣膺为正式院士。在由普朗克、能斯特、卢本斯和瓦尔堡签署的推荐书上写道：“签名人十分明白，他们为这么年轻的学者呈请科学院正式院士的任职，是异乎寻常的。然而他们认为，由于他本人的非凡成就，足以证明他符合院士条件，从科学院本身的利益出发，也要求尽可能为这样的特殊人物提供应选机会，尽管推荐人对被推荐人的未来无法作出担保，但他们根据被荐人现在已经取得的学术成就，都能满怀信心地认为，他完全符合国家最有声望的科学机构院士的条件。推荐人进而坚信，对于爱因斯坦进入柏林科学院，整个物理学界将会认为，这是科学院的一项特别重大的收益。”１９１３年１１月１２日，选举得以确认。１９１３年１２月７日，爱因斯坦在从苏黎世给柏林科学院的信中写道：“对于您们选举我担任贵院正式院士，我表示由衷感谢。我谨此声明，接受这一选举。并深深感谢您们，使我在你们中间获得一个职位，从而使我摆脱职业的负担，能够全心全意献身于科学工作。当我一想到自己每天思想上暴露出来的弱点，就会对这一崇高褒奖显露出惴惴不安的心情。但是，有一种想法促使我鼓起接受这次选举的勇气，那就是对一个人来说，所期望的不是别的，而仅仅是他能全力以赴和献身于一种美好事业。正是在这一点上，我觉得自己还是能胜任的。”爱因斯坦在１９１４年４月去了柏林，并且在柏林一直定居到１９３２年１２月。遗憾的是，米列娃没有，她从此没有再跟随爱因斯坦了，他们分居了，一个家庭终于破裂了。在柏林，爱因斯坦立刻被一家重要德国时报《沃西奇日报》的编辑们包围了，编辑们要爱因斯坦向读者解释相对论。１９１４年４月２６日，爱因斯坦第一次在德国报纸上发表文章，题名《关于相对论原理》。这篇文章深入浅出地介绍了狭义相对论。最后一段用疑问句开头：“上面所概述的狭义相对论是本质上完整的理论呢？还是仅仅代表了深远发展的第一步呢？”爱因斯坦告诉读者，他认为第二句是对的，但他同时坦率地告诉大家：“关于这一点，即使是懂得相对论的物理学家，他们的观点，依然是有分歧的。”对于相对论的前景的歧议，是１９１３—１９１５年这个时期的特点。这一特点在爱因斯坦１９１４年７月２日的普鲁士科学院就职讲话中更能体现出来。爱因斯坦说：“从理论观点来看，这理论还不能完全令人满意，因为刚才所讲的相对性原理偏爱于匀速运动。从物理学观点来看，不可给匀速运动以绝对的意义。如果这是正确的话，那么就产生了这样的问题：这种讲法是不是也应当扩充到非匀速运动上去呢？已经弄明白，如果人们以这种扩充了的意义来提出相对性原理，那么就得到相对论的一种无歧义的推广。人们由此得到了包括动力学的广义引力论。可是在目前，我们还没有一系列必要的事实，可用来检验我们提出这样假定的原理是否得当。”普朗克在欢迎致词中也礼貌地指出爱因斯坦的相对论原理还缺乏足够的实验证据。大家都期待能组织考察团在１９１４年８月１４日观测日食，以之验证爱因斯坦设想的光弯曲现象。可由于第一次世界大战的爆发，希望成了泡影。战争影响了对爱因斯坦理论的验证，但并无法阻止爱因斯坦创造性的思维成果。战争期间，爱因斯坦出版了一本书并撰写了大约５０篇论文，这是他一生中最有成果最富于创造力的时期。在柏林，爱因斯坦同新环境进行科学交往的基本形式是每周一次的物理学讨论会。爱因斯坦呆在柏林的年代，一直都举行这种讨论会。第一流的物理学家们聚在一起，讨论、演说、争吵，为新物理学的诞生殚精竭虑，贡献出人类最杰出的智慧。后来，所有参加过讨论会的学者们，都在自己的回忆中一再提到这种难忘的科学讨论会。在他们的回忆中，最突出的形象就是爱因斯坦。他深刻的思想、无拘无束的个性、诚挚亲切的作风，都让人难以忘怀。可这位新院士，除科学讨论会外的官方会议，他从不参加，也无任何兴趣。刚到柏林，爱因斯坦的生活比较平静，结识了许多新朋友，人们出于礼貌和景仰，也很少挑剔他、非议他。可没过多久，不拘一格的爱因斯坦式的生活习惯还是引起了刻板的德国先生们的议论，德国人的繁文缛节同样让爱因斯坦觉得别扭。１９１４年５月，爱因斯坦给苏黎世的胡尔维茨写信发牢骚：“出乎意料，在这里我的生活安排得还算顺利；我内心的平静只是由于人们在每件琐事上对我苛求才遭到破坏，譬如我该穿什么样的衣服，要不然某些所谓长者就会把我归入社会渣滓之列。”这时的爱因斯坦，只属于相对论。他的意识被加速运动的相对性问题、引力问题、空间几何属性对空间中发生的事件的依赖性问题吸引住了。他无时无刻不在思考这些问题。普朗克回忆说，有一次，他约爱因斯坦一起去参观波茨坦天文台。他们说好在指定时间在一座桥上会面。普朗克恰好有些琐事，担心不能准时到。爱因斯坦说：“没关系，我在桥上等你就是。”“不过这会耽误您的时间了，”普朗克不安地说。“一点也不！我不论在什么地方都可以做我的事。难道我在桥上考虑问题会比在家里少吗？这不可能。”爱因斯坦有他自己的道理。还有一次，爱因斯坦得知他在柏林的同事，心理学专家施图姆普夫教授对与空间有关的感觉和表象感兴趣。本来按照礼仪，新院士应——拜访老院士，爱因斯坦一直没完成这项他永远不会的活动。这下可好，礼仪拜访与感兴趣的话题正好结合起来。于是爱因斯坦在一天早晨前往拜访施图姆普夫教授。由于没有预约，主人恰巧不在家。女佣人问他要不要留话。他说不必了，过一会儿再来。独自一人在公园呆了几个钟头后，爱因斯坦再次敲响了施图姆普夫教授家里的门。女佣人发窘地告诉爱因斯坦，说主人吃完午饭正在午睡。爱因斯坦一点也不恼火，他平静地说：“没关系，我过一会儿再来。”下午四点钟，爱因斯坦收起手上计算的纸和笔，又去了施图姆普夫教授家。女佣人打开门，说：“主人起床了。”爱因斯坦微笑着对女佣人说：“耐心和恒心是会得到酬报的。”老院士见到闻名已久的新院士，十分高兴。不料刚一落座，客人马上就谈起广义相对论中的空间概念，而且是滔滔不绝。可惜，这位著名的心理学家对数学一窍不通，客人满嘴的数学术语，使他堕入了云雾中。等到爱因斯坦发现主人的困窘，时间已过去了四十几分钟，拜访时间早就该结束了。爱因斯坦尴尬地起身告辞，连连道歉。１９１４年秋，爱因斯坦为《普鲁士科学院会议报告》写了一篇长篇论文。这篇论文的主要目的是进一步系统地、详尽地讨论与格罗斯曼合作的第一篇论文中所用的方法和所取得的成果。对张量分析和微分几何的简述几乎占论文篇幅的二分之一。爱因斯坦清楚地认识到有必要用自己的方式解释这些技术；这些技术对于爱因斯坦和其他大多数物理学家来说都是新鲜的。这篇论文中还含有物理学中的几个新特点。首先，爱因斯坦反对牛顿的转动绝对性记点。例如，牛顿常用转动的装满了水的水桶来说明问题。相反，爱因斯坦强调说：“我们无法区别‘离心场’和‘引力场’，我们可以把离心场当作引力场。”论文还有一个胜人一筹之处，爱因斯坦第一次得出了点粒子运动的测地线方程，并且证明它有正确的牛顿极限。张量理论还包括红移和光弯曲的早期成果（依然是旧值，是正确值的一半）。最后一个成果是他对时空性质的重要评论，这是爱因斯坦第一次提到时空性质问题，即“根据我们的理论，空间的独立性是不存在的。”这篇论文还带来一个好处，促使爱因斯坦在１９１５年初开始与利维—西维塔通信。西维塔指出了一些技术上的错误。这些错误引起了爱因斯坦的警觉，对此他非常感激，他终于找到一位热衷于他工作的内行。总之，到１９１４年末，爱因斯坦可以回顾说，这一年给他的私人生活和职业都带来了巨大的变化。广义相对论中一些关键性问题把他难住了，而且仍然是在孤军奋战，但他对相对论的前途依然充满信心。果然，一年之后，爱因斯坦纠正了自己概念上的错误，完成了相对论。理解相对论的人越来越多了，许多人开始积极投入到推动相对论发展的研究中来。★不要战争爱因斯坦做梦也没想到，在他到达柏林仅四个月后，第一次世界大战就爆发了。他曾十分厌恶过的德国军国主义就是这场战争非发动者。德意志帝国成为一部巨大的战争机器。皇帝陛下、内阁大臣、民意代表议员先生，都通过不同媒介激发极端的民族情绪，鼓噪着狂热的战争情绪。德意志民族整体陷入战争的喧嚣之中。菩提树下人山人海，战旗飞扬，军号嘹亮。出征的军人迈着整齐的步伐，怀着视死如归的激情走向战场与死亡。围观的人群欢呼着，把一束束鲜花投向战士。少女们怀着满腔热情吻别着出征的战士。这一幕幕情景不能说不动人，为德国而战，把德国人的民族情绪激到了顶点。法兰西是“世代仇敌”；英国佬是“背信弃义”；“俄国熊”落后而野蛮。除了德国，都成为德国的敌人！狂热、愚蠢的战争口号震天动地，人们已失去正常的判断力。这种具有煽动性的民族主义“热潮”不仅让普通德国人失去了理智，同时一样影响了许多平时小心谨慎的德国学者。肆无忌惮的复仇情绪和盲目的民族仇恨，把学者们瘟疫般地席卷进来，柏林的教授们纷纷加入了战争宣传的大合唱。德国军队侵犯中立的比利时后，英国、法国的报上登出特大标题：“我们爱歌德和贝多芬的德国，我们恨卑斯麦和威廉二世的德国。”德国的文化名流们仿佛受了侮辱。一些最著名的学者和文人，起草了一个《告文明世界书》，以答复法国人和英国人。其中竟有如此令人毛骨悚然的话：“要不是由于德国的赫赫武功，德国文化早就荡然无存了。”如此明目张胆为德国侵略暴行辩护的宣言，竟有９３个著名的科学家、艺术家、牧师签名。X光的发现人伦琴签了名；进化论者海克尔签了名；把祖国看得高于一切的普朗克也当然签了名。柏林的科学家，个个都忙于为战争出力。能斯特教授当上了国防部顾问，穿上少校军服，一派自鸣得意的神气。爱因斯坦的好朋友哈伯教授，也穿上了少校军服。这位德国籍犹太人发明了人工合成氨的方法，解决了炸药生产的大问题，现在又研究起糜烂性毒气和窒息性毒气。他自以为聪明地说：“在和平时期，科学家是属于全世界的；在战争时期，科学是属于自己祖国的。”哈伯教授大概怎么也想不到，几十年后，他的犹太同胞成批死在他研究的窒息性毒气之中！有人想请爱因斯坦签名。聪明的普朗克挡了驾，说新来的爱因斯坦教授保留着中立国瑞士的国籍。他太了解爱因斯坦了，他不想让爱因斯坦激烈的态度惹恼周围的人。可是，爱因斯坦直言不讳，公然声明自己是和平主义者，并反对一切战争。１９１４年１０月中旬，包括爱因斯坦在内的四个人签署了一封《告欧洲人书》，公开与９３人签名的《告文明世界书》针锋相对。这个宣言虽然不是爱因斯坦写的，但同他一生的政治思想完全一致。而且这是爱因斯坦一生中签署的第一个政治宣言，值得一读。“以前任何一次战争都没有像现在这样完全破坏文化合作。而这次战争又恰恰发生在这样一个时候：技术和交通的进步，使我们清楚地认识到需要有国际交往，而这种关系必将走向普遍的、全世界的文明。也许正由于以前存在着那么多的国际间的纽带，当我们看到了这种关系的断绝，就更加伤心，更加痛苦。“我们一点也不能被弄得惊惶失措。凡是对共同的世界文化稍微关心的人，现在都有双倍的责任，为维护这种文化所必须引为依据的那些原则而起来斗争。然而，那些本来可指望具有这种思想感情的人——主要是科学家和艺术家——到目前为止的反应，几乎使人看来，他们好像已经放弃了任何还想维持国际交往的愿望。他们以敌对的精神来讲话，而没有站出来为和平说话。民族主义的热情不能为这种态度辩解，这种态度同这个世界上以来被称为文化的那些东西是不相称的。如果这种精神在知识分子中间普遍流行，那将是一种严重的不幸。我们深信它不仅会威胁文化本身，同时还会危及民族的生存，而这次野蛮的战争也正是以保卫民族生存为借口而发动起来的。“技术已经缩小了这个世界。的确，今天大欧罗巴半岛各国相挤撞的情况似乎很像以前挤进那几个伸向地中海的较小半岛上的各个城邦那样。旅行是那么普及，国际间的供求那么密切地交织在一起，欧洲——几乎可以说整个世界——甚至现在就已成为一体。“必须防止欧洲由于缺乏国际组织而重蹈古代希腊的覆辙！毫无疑问，有教养的和好心肠的欧洲人至少有责任去作这样的努力。要不然，难道让欧洲也因兄弟阋墙，逐渐精疲力竭而同归于尽吗？