說到愛因斯坦,很多人馬上就會想起他的照片:蓬亂的頭髮,炯炯有神的眼光,還喜歡叼著菸斗,一個典型的科學怪咖的形象。我們也都知道他是一位偉大的物理學家,創立了相對論,還曾經推動美國研製原子彈,促使二戰提前結束。如果我問,你對愛因斯坦還了解什麼呢?你可能就說不上來了。那真實的愛因斯坦到底是怎樣一個人呢?

他不僅在科學上做出了偉大的成就,也曾經積極參與政治活動;他既喜歡安靜地獨處,也享受被萬眾矚目的感覺;他既關心被戰爭和獨裁統治迫害的陌生人,也有對身邊人苛刻和冷酷的一面。通過還原他的一生,我們可以看到一個更加真實和立體的愛因斯坦。

愛因斯坦的另一面

物理學家愛因斯坦

說到愛因斯坦的科學貢獻,很多人都能想到相對論,但因為相對論非常高深,同時我們在生活中很少實際應用,所以大部分人既不清楚相對論講了什麼,也不知道它的偉大之處到底在哪裡。其實我們生活中經常使用的 GPS,就用到了狹義相對論的原理。

愛因斯坦的另一面

在這裡要簡單介紹一下狹義相對論是怎麼回事。很多人都聽說過,1905年被稱為物理學上的奇蹟年,因為這一年,25歲的愛因斯坦陸續發表了4篇研究論文,每一篇都稱得上是重大發現,其中就包括著名的狹義相對論。當時物理學界普遍認同牛頓的絕對時空觀,就是不管靜止的物體還是運動的物體,你會發現物體的大小以及時間的流逝都是不變的,這也符合我們一般人的認知。但狹義相對論認為,空間和時間都是相對的,一個物體的運動速度越快,它的尺寸就越小,時間流逝的速度也會變慢。對於 GPS 衛星來說,一方面由於衛星圍繞地球高速飛行,所以衛星上的時間比地球表面的時間要慢;另一方面 GPS 對時間的準確度要求又非常高,所以就要根據廣義相對論和狹義相對論相互作用的影響來校正時間誤差。可以說,如果沒有狹義相對論的話,GPS 定位根本沒法用。另外,狹義相對論還包括著名的質能方程 E=mc²,說的是能量等於質量乘以光速的平方。這個質能方程是研製原子彈的一個理論基礎。

雖然狹義相對論很了不起,但其實愛因斯坦還有兩項更加偉大的理論,一個是廣義相對論,一個是光量子理論。廣義相對論顛覆了人們對引力的認知,它認為引力的本質是物體使時空產生了彎曲。就好比你把球放在一個蹦床上,球的質量會使蹦床彎曲,彎曲就產生了引力。現在我們耳熟能詳的黑洞、引力波這些概念,都能通過廣義相對論推導出來。如果未來人類可以到太空進行宇宙航行,廣義相對論是必不可少的。而光量子理論揭示了光的性質。當時物理學界普遍認同光是一種電磁波,既然是電磁波那就是連續波動的,就像海面上的波浪一樣。但愛因斯坦提出,光同時也有粒子的性質,光由一個個叫做光子的微小粒子組成。愛因斯坦對光電效應的解釋直接推動了量子力學的誕生。量子力學我們雖然不太瞭解,但它的應用我們卻很熟悉。我們平時使用的手機和電腦,這些電子設備處理器上使用的晶體管,就跟量子力學有關。可以說,如果沒有量子力學,人類就不可能進入到現在的信息社會。

愛因斯坦的另一面

當然,不管是相對論還是量子力學,都不是簡單幾句話可以講清楚的,但通過剛才的介紹,相信我們對愛因斯坦這些科學成就的意義會有更具體的認識。同時我們也可以看到,他的每一項理論都很顛覆常識,在當時的物理學界,這些理論也非常前衛。其實愛因斯坦所處的那個時代,物理學界也是人才輩出,比如波爾、薛定諤、泡利等等,都是非常著名的物理學家。但為什麼愛因斯坦最終取得了遠超同時代人的偉大成就,而不是其他人呢?作者推測了很多可能的原因,包括愛因斯坦擁有過人的智慧;在瑞士專利局工作時,不僅工作環境輕鬆,同時可以接觸大量的研究專利;還有其他同行直接或者間接提供的幫助;等等。這些可能都起到了一些作用,但作者認為,還有兩個至關重要的原因。一個是愛因斯坦獨立思考、不迷信權威的性格特點;另一個是他始終抱有一個信念,相信宇宙中存在一套簡潔、理性、統一的自然規律,所有事物的發展演化都遵循這套規律,它無處不在,同時又很難被發現。

比如,在愛因斯坦發表狹義相對論之前,幾乎是同一時間,還有另外一名科學家龐加萊也推導出了類似的方程。但龐加萊要保守很多,他雖然也對時間的絕對性有過懷疑,但最終還是沒有勇氣徹底顛覆牛頓的絕對時空觀。用另外一位物理學家的話說,其實也不能怪龐加萊太保守,只能說改變人們固有的時空觀念這件事太需要勇氣了。年輕的愛因斯坦沒有那麼多顧慮,他相信理性思考的判斷,從來都不覺得權威就是正確的。在物理學的發展過程中,其實每一次重大發現都是理性對常識的顛覆,哥白尼提出日心說是這樣,愛因斯坦提出相對論也是這樣。另外,牛頓假設空間中存在一種叫以太的物質,包括光在內的所有物體都是相對於以太做運動,龐加萊也保留了以太的假設,但這意味著要憑空加上一個根本觀測不到的東西,跟愛因斯坦堅信的宇宙規律的簡單性也不相符,於是他果斷拋棄經典物理學,提出了狹義相對論。

愛因斯坦的另一面

但是愛因斯坦並不滿足,他很快就發現狹義相對論有侷限性。一方面狹義相對論規定所有事物速度都不能超過光速,但牛頓的引力理論又認為,引力可以在遠距離的物體之間瞬間發生作用,兩者有衝突;其次,狹義相對論只能用在勻速直線運動的情況下,適用範圍比較窄。為了使相對論的適用範圍更廣,愛因斯坦開始著手研究新的理論,也就是後來的廣義相對論。他先是從物理上思考引力本質,也就是我們前面講的時空彎曲。然後他還找自己的好朋友格羅斯曼幫忙解決一些數學問題。格羅斯曼的數學非常好,這正是愛因斯坦欠缺的。經過長達十年的努力,等到1915年的時候,廣義相對論才終於完成。

愛因斯坦的另一面

愛因斯坦之所以能一次次發現顛覆性的理論,主要的一個原因是愛因斯坦獨立思考、不迷信權威的性格特點,這個特點賦予愛因斯坦顛覆常識的勇氣。

猶太人愛因斯坦

1919年對愛因斯坦來說是非常不平凡的一年,這一年發生了兩件重要的事。第一件事是英國科學家愛丁頓和戴森帶領的觀測隊,利用日食現象成功觀測到了光線在太陽引力作用下的偏移數據。這個數據比用牛頓引力理論計算出來的結果大一倍,但跟相對論的預測結果卻十分吻合。許多媒體對這件事都做了大量報道,說愛因斯坦推翻了牛頓的理論,甚至有人說愛因斯坦的理論是人類思想史上最偉大的成就。這下愛因斯坦不僅在科學界,甚至在公眾心中都獲得了極高的聲望。第二件事是第一次世界大戰剛剛結束,德國作為戰敗國不僅自尊受到了挫敗,還背上了沉重的賠償債務。一部分德國人為了尋找替罪羊,把戰敗的原因歸結到了猶太人身上,認為猶太人出賣了德國,於是德國反猶主義開始抬頭。恰好這時候愛因斯坦剛剛成名,他是一名猶太人,也長期居住在德國,所以自然而然就成為反猶主義者的攻擊對象。

愛因斯坦的另一面

比如當時有一個人叫保羅·魏蘭德,他是德國右翼民族主義政黨的激進分子。魏蘭德意識到,其實很多科學家都對相對論抱有懷疑態度,認為相對論只是一種抽象的假說,而不是建立在牢靠的實驗基礎之上,於是就發表文章,譴責相對論是一場大騙局,還召集了一群二流科學家一起攻擊相對論,說愛因斯坦的學說帶有強烈的猶太性,意思是看起來高深玄妙,其實就是在忽悠人。愛因斯坦看到這些言論非常生氣,他在報紙上發表文章展開反擊,還說“假如我是德國的民族主義者而不是猶太人,他們就不會攻擊我的理論”。正所謂看破不說破,愛因斯坦的耿直正好中了敵人的下懷,他的言論不僅沒能澄清事實,反而給自己帶來更多不好的名聲。

猶太身份給愛因斯坦帶來的麻煩不光體現在公眾輿論上,也使他在科學界受到了不公正的對待。1919年的日食觀測數據印證了相對論的正確性,按理說愛因斯坦應該可以獲得1920年的諾貝爾物理學獎才對,但結果並沒有。有一位當時著名的物理學家勒納德,他積極勸說其他科學家,讓他們相信相對論其實算不上一個發現,也沒有得到證明,那些所謂的實驗數據可以通過其他理論解釋。勒納德批評相對論具有猶太科學的特徵,本質上是一種哲學臆想。當時諾貝爾獎委員會主席顯然支持勒納德的觀點,主席在解釋愛因斯坦為什麼沒有獲獎的報告中,就引用了勒納德和其他反猶主義者的論證。到了第二年也就是1921年,愛因斯坦獲獎的呼聲已經遠超其他人,但仍然有一些人試圖阻止,最終1921年的諾貝爾物理學獎誰也沒有得。直到1922年,愛因斯坦才獲獎,但是獲獎原因還不是相對論,而是他的光量子理論。

愛因斯坦的另一面

也就是在這個時期,愛因斯坦感受到德國歧視和迫害猶太人的現象越來越嚴重,他開始重視自己的猶太人身份,也對自己的民族同胞感到同情。為了生存,一部分猶太人通過改變自己的宗教信仰和文化傳統,試圖徹底放棄猶太人的身份,強調自己是一個德國人或者西歐人。愛因斯坦一方面對這種行為進行公開批評,倡導不同民族和平共處,另一方面採取實際行動支持猶太復國主義,也就是猶太人建立自己的國家。這相當於對反猶主義者的公開宣戰,為此愛因斯坦還收到過納粹分子的暗殺威脅。當時愛因斯坦已經成名,他到世界各地進行演講,為猶太復國組織募集資金,第一站就是美國。愛因斯坦在美國受到了政府和民眾的熱烈歡迎,幾乎每一次演講都座無虛席,但那些真正有錢有勢的美國猶太人卻很少參與,所以最後募資的結果並不是很理想。可以說,支持猶太復國運動是愛因斯坦第一次在國際舞臺上表達自己的政治主張。雖然愛因斯坦付出了很多努力,但實際上收效甚微,他作為一名科學家可以改寫物理學的歷史,但在國際政治中卻是無力的。1933年,希特勒成為了德國總理,開始對猶太人進行全面清洗,愛因斯坦的家也被抄了。不過愛因斯坦似乎早就預料到了,當時他已經舉家搬到美國,幸運地躲過一劫。

愛因斯坦的另一面

在第一次世界大戰後,德國反猶主義興起的背景下,愛因斯坦作為一名風頭正盛的猶太科學家,他不僅受到了輿論謠言的困擾,在科學界也因為自己的猶太身份受到了不公正的質疑。但他並沒有像某些猶太人一樣,選擇通過委曲求全的方式謀求生存,而是通過實際行動支援猶太復國運動,利用自己的影響力為猶太民族發聲。

反對專制和暴政的民主主義者愛因斯坦

從中學時代起,愛因斯坦就非常反感學校的專制氛圍,當時整個德國社會都比較壓抑,軍國主義盛行,所以愛因斯坦就幹了一件事,他放棄了自己的德國國籍。其實,愛因斯坦一直以來對國家和民族的意識都比較淡薄,即使他在行動上支援猶太復國運動,也是出於保護猶太人生存權利的無奈之舉。1946年,他在華盛頓向一個研究巴勒斯坦局勢的國際委員會作證時提出,應該讓更多的猶太人移民入境,但並不認為猶太人應當組建一個國家。他認為人們應該弱化國家的重要性,把自己看成一個世界公民。而且為了維持世界的和平秩序,僅僅靠締結條約或者裁軍是不夠的,應該削減國家的權力,同時建立強有力的世界政府來維持秩序。這種通過建立凌駕於國家之上的組織來維持和平的政治理想,可以說貫穿了愛因斯坦的一生。

愛因斯坦的另一面

很多人可能覺得愛因斯坦的想法太理想化,實際上,放在當時的時代背景下,這種想法是有根據的。第一次世界大戰之後,一些國家組建了一個叫國際聯盟的組織,這個組織就是現在聯合國的前身。國際聯盟的宗旨就是減少武器數量、平息國際糾紛、促進國際貿易。但是國際聯盟沒有軍隊武力,所以在處理國際衝突時必須依賴大國的力量,最後難免淪為大國操縱的工具,很難真正發揮作用。在國際聯盟的牽線搭橋下,愛因斯坦曾經和著名心理學家弗洛伊德進行公開討論,主要是探討戰爭的原因以及避免戰爭的方法。兩個人的往來信件被集結成冊,名字叫《為什麼要戰爭》。愛因斯坦首先指出,像國際聯盟這樣的組織想要真正發揮作用,掌握軍事力量是必不可少的,同時,每個國家都要放棄自由採取軍事行動的權力,這幾乎不可能做到。因為一方面,統治階層的典型特徵就是對權力充滿渴望,他們肯定牴觸任何對國家權力的限制;另一方面,人類內心深處天生就存在仇恨和毀滅的慾望,統治階層利用教育、媒體、宗教這些途徑,很容易就能控制大眾的情緒。所以愛因斯坦認為,想要真正避免戰爭,或許可以從抵禦人類仇恨和毀滅的慾望入手。從愛因斯坦跟弗洛伊德討論的內容可以看出,在他看似理想化的政治主張中,包含著對政治和人性的深刻見解。

在愛因斯坦晚年,有一件事更加堅定了他的想法,就是美國用原子彈轟炸了日本的廣島和長崎。我們前面也說過,愛因斯坦曾經積極建議美國研製原子彈,原因是擔心如果德國先研製出來,會對世界和平造成嚴重威脅,但他同時也認為核武器不應該控制在某個國家手裡。在美國使用了原子彈之後,一些科學家簽署了一份聯合聲明,目的是建議政府組建一個國家顧問委員會來控制核武器。愛因斯坦隨後給領導研製原子彈的物理學家奧本海默寫了一封信,信中說他理解這份聲明背後的情感,但他認為如果不能建立一個凌駕於各國之上的政府組織來指導國際關係,實現和平是不可能的。在接下來的幾個月裡,愛因斯坦繼續在一些文章和採訪中發出倡議,不過顯然他的努力並沒有起到什麼作用。20世紀40年代末,有人採訪愛因斯坦時問他下一次世界大戰是什麼樣子,他回答說他不知道第三次世界大戰會用什麼武器,但他知道第四次世界大戰肯定是用石頭。

愛因斯坦的另一面

愛因斯坦從年輕時就有著自己鮮明的政治主張,他認為想要維持世界的和平秩序,僅僅靠締結條約或者裁軍是不夠的,應該削減國家的權力,同時建立強有力的世界政府來維持秩序。這種通過建立凌駕於國家之上的組織來維持和平的政治理想,貫穿了愛因斯坦的一生。

首先,愛因斯坦一手創建了相對論,他的光量子理論成為量子力學的重要基礎,這些成就使他成為人類歷史上最偉大的科學家。愛因斯坦之所以能一次次發現顛覆性的理論,有兩個至關重要的原因:一個是他獨立思考、不迷信權威的性格特點,這個特點賦予愛因斯坦顛覆常識的勇氣;另一個原因,是他相信宇宙中存在一套簡潔、理性、統一的自然規律,這個信念促使他為了探索科學真理不斷進行自我突破。

愛因斯坦的另一面

其次,愛因斯坦的科學研究之路並不算平坦,在德國反猶主義情緒日益高漲的背景下,他的研究成果受到大量的攻擊。猶太人受到的不公正待遇,激起了愛因斯坦對猶太同胞的同情,所以他積極支持猶太復國主義,利用自己的影響力為猶太民族發聲。

最後,愛因斯坦作為一名民主主義者,他也有著自己獨特的政治主張。他認為想要實現真正的和平,需要建立一個凌駕於國家之上的組織,這個組織不是一個軟弱的協調者,而是一個強有力的仲裁者。這種想法看起來很理想化,但背後隱藏著愛因斯坦對政治和人性的深刻洞察。

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