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第4章 叫人头疼的学生(2)

在大学中,他当然算不上是模范学生,但也绝对不是一个低等学生。他平时生活上有些散漫,常常不去上课,做实验时粗心大意,有时出点小事故,在课堂上有时对老师不够尊敬,可是他博览群书,有自己独立的见解。

工作与生活之余工作与生活之余1900年秋,爱因斯坦通过了毕业考试,拿到了文凭。

爱因斯坦的成绩如下:理论物理5分;物理实验5分;函数论5.5分;天文学5分;毕业论文4.5分;平均4.91分。虽然分数已经相当不错了,而且还有优秀研究者的名声,但爱因斯坦未被留在工大,他的朋友们却留下了。从此,爱因斯坦开始了漫长的求职道路。为了寻求一份固定的工作,他不得不考虑加入瑞士国籍,以取得合法身份。最后,1901年2月,他花掉了自己的全部积蓄,回答了有关祖辈们健康和性格的问题,并向当局保证不酗酒之后,才获得了瑞士国籍。幸运的是,这个公民没有被召征入伍,参加瑞士的联邦军队,因为军队发现,他是平足,并且还有静脉曲张,不适合当兵。

经过3个月的时间,终于在5月份,爱因斯坦得到了一份工作,到温特图尔城的职业技术学校当几个月的教师。为此他特地给苏黎世的一位教授去信说:

“我接到了一个建议:从5月15日到7月15日,去温特图尔技术学校工作——负责教数学,因为常任教员要去服兵役。我今天得到了通知书后简直喜出望外。我不清楚哪位仁慈的人推荐我到那里:因为我原先的教授中没有一个曾认为我是好样的,同时我并没有申请就得到了这个职位。我还有希望以后得到瑞士联邦专利局的固定工作……应当补充一句:我是一只快活的小鸟,决不会沉湎于郁郁不乐之中,如果我没有肠胃失调或其他类似病痛的话……最近我将沿施普留根徒步而行,以便把接受令人高兴的职务和娱乐结合起来。”爱因斯坦有一种容易忍受不快的豁达的天性,微不足道的成功足以使他欢喜雀跃。因为只有摆脱了日常的忧虑和痛苦,才能够更自由地徜徉在物理学的天地里,但这种幸福没有太久。1901年秋天,爱因斯坦又失业了。

不过爱因斯坦很快就找到了下一个短暂的栖身之处,是夏富豪森——莱茵河畔的一座小镇,这里以吸引过许多旅游者的瀑布而闻名。爱因斯坦在联邦工业大学学习时结识的哈比希特的家就住在这里。经过哈比希特的推荐,爱因斯坦进入一所私立的寄宿制中学,找到了一个补习教师的职位。

他的职责是把学生们教好,以便应付毕业考试。

但是他和雇用他的老板雅科巴·纽易莎对教学的观点和目的不一致。这个补习老师所表现出来的判断的独立性和自主性使得纽易莎非常不满,于是他很快就被解雇了。

爱因斯坦在《自述》中说:“马尔塞罗·格罗斯曼作为我的朋友给我最大的帮助是这样一件事:在我毕业后大约一年左右,他通过他的父亲把我介绍给瑞士专利局(当时又叫‘精神财产局’)局长弗里德里希·哈勒。经过一次详尽的口试之后,哈勒先生把我安置在那里了。这样,在我最富于创造性的1902~1909年这几年中,我就不用为生计而操心了。

即使完全不提这一点,明确规定技术专利权的工作,对我来说也是一种真正的幸福。它迫使你进行多方面的思考,对物理的思索也有重大的激励作用。总之,对我这样的人,一种实际工作的职业就是一种绝大的幸福。因为学院生活会把一个年轻人置于这样一种被动的地位:不得不去写大量科学论文,结果是趋于浅薄,这只有那些具有坚强意志的人才能顶得住。我感谢马尔塞罗·格罗斯曼帮我找到这么幸运的职位。”从此,爱因斯坦搬到了伯尔尼一幢破旧的小房子里住了下来。哈勒先生已经通知他,专利局一有空缺,他就可以正式上班。在待职期间,他暂时做物理学方面的家庭教师。

爱因斯坦是在1902年6月16日正式聘用到伯尔尼专利局工作的,任命他为三级专家,实际上就是技术审查员,年薪3500法郎。他终于有了固定的职业,不必再为生活操心了。他可以在工作之余,专心致志地研究心爱的物理学了,他很满意。很快他就赢得了大家的喜爱,一个同事问他:“怎样才能做一个好公务员?”

他微笑着看了这位同事一眼,慢吞吞地说:“这里有一个公式:A=X+Y+Z,在这个公式中,A是成功,X是干活,Y是游戏,Z是沉默。”

这位喜欢幽默、说话诙谐的三级专家,坐在四楼86号办公室里,审查一份份专利申请。他必须像局长严格要求的那样,提出一针见血的意见,并且写出精确的鉴定书。他带着怀疑的眼光审视这些五花八门的新发明。敏锐的直觉,使他很快就从复杂的图纸中抓到了本质的东西。他把错误的、荒唐的、异想天开的往边上一推;把有价值和新颖有趣的新发明、新创造,分别写出鉴定书,并归档。

一天的工作,往往不到半天就做完了。这时,他就可以拿出小纸片来,做自己的物理学研究了。原来,这就是他那个公式中的游戏Y!一行行数字,一个个公式,很快就写满了一张,一张张纸片很快变成了一叠。他眼睛盯在纸上,耳朵听着门外,一有脚步声,就赶紧把纸片放到抽屉里去。因为局长规定,上班时间不准做私事。

八小时之后,他回到家里,又继续他那发现自然规律的工作,至于什么时候结束,那谁也不知道了。上班是有时间限制的,下班以后,他常常沉浸在物理推论中忘了回家。

有了固定职业后,爱因斯坦在克拉姆胡同49号租下一套便宜的住房,他可以考虑成家了。在定居伯尔尼之前,他就已有了和大学期间的女朋友米列娃结婚的打算,但他的双亲极力反对这门婚事。1902年,他还为此事与母亲产生了暂时的不和。他的母亲不仅当时而且后来一直都不喜欢米列娃。1902年,父亲患心脏病,他回到米兰父亲身边,父亲终于在临终之前同意了儿子的婚事。1902年10月10日,赫尔曼·爱因斯坦逝世,葬于米兰。

1903年1月6日,爱因斯坦和米列娃结婚了,婚礼十分简单,证婚人是索洛文和哈比希特。喜庆宴席结束之后,爱因斯坦带着新娘回克拉姆胡同,走到房门口,却发现又忘了带钥匙!新娘只好站在新房门口等新郎去找钥匙,她知道这是爱因斯坦的老毛病了。在苏黎世上大学的时候,他的邻居就经常听见他半夜三更站在大门口,压低了嗓音向着门缝里叫:“房东太太!我是——爱因斯坦!对不起,我又忘了带钥匙了!”一年以后,米列娃生下了一个儿子,起名叫汉斯·阿尔伯特。儿子的出生给爱因斯坦带来了快乐,也带来了沉重的负担。他本来已经拉着专利局和物理学研究这两部沉重的车,现在又套上了家庭这部车。

这个年轻的父亲,左手抱着儿子,右手做着计算。孩子的啼哭和哄孩子的声音交织在一起,奏出了不和谐的交响曲。他有一种奇妙的自我孤立的本领,现在他的世界里只有自己一个人,那里的声音是分子、原子、光量子、空间、时间和以太!这个年轻人有才能,有决心,他要解决物理学中最困难的“以太之谜”。这个难解的谜,困惑了多少物理学家!现在,这个年仅26岁的小公务员冲击这一高峰,他要来解开这个谜了!爱因斯坦在心头思考这个问题已有10年之久。多少次,眼前似乎闪现出亮光,再转个弯,该就是光明境地了。可是,忽然又跌入黑暗之中。又有多少次,他似乎已经走近成功的大门,钥匙也拿在手上了。可一个不眠之夜后,他又会悄悄走到好朋友贝索那里,轻声告诉他,手上的钥匙开不了那扇大门。再说,大门里面又究竟是什么东西呢?夜深了,爱因斯坦躺在床上,他哪里睡得着!那个谜还在折磨他。没有一丝希望,没有一线光明。但是突然,在笼罩着一切的漆黑的天幕背后,似乎有什么东西要破云而出。黑暗裂开了,出现了一线亮光。一下子,那淡青色的、杏黄色的、血红色的、绛紫色的千万道光芒全部冲了出来。太阳升起来了,他心里的太阳升起来了,爱因斯坦立即翻身起床。他看了一眼正在酣睡的米列娃和小汉斯,悄悄地走到外面的屋子,点上煤油灯,开始写……大放异彩的1905年大放异彩的1905年爱因斯坦在伯尔尼专利局工作的那些年,正是他思想活跃的年代。物理学历史的发展正经历着一个令人困惑同时也预示着一场伟大的革命即将到来的时期。当历史的需要呼唤一位伟人出现时,他以矫健的步伐走向了历史舞台。

五个星期之内,他完成了《论动体的电动力学》这篇论文。虽然只有短短的3000字,一个划时代的理论——相对论诞生了。为了这篇3000字的论文,他苦思冥想了将近10年。

1905年6月,他将这篇论文寄给了当时世界物理学界最权威的杂志——莱比锡《物理学年鉴》。

早在1905年的3月和5月,爱因斯坦还曾将他当时新完成的另外两篇论文《关于光的产生和转化的一个启发性观点》和《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》,先后寄给了《物理学年鉴》。这篇相对论论文已经是他爱因斯坦当年寄去的第三篇论文了。

同时,他还将自己4月份完成的一篇关于分子运动理论的论文《分子大小的新测定法》寄给了母校苏黎世联邦工业大学,作为申请博士学位的论文。这篇论文爱因斯坦自己认为分量比那三篇要轻得多,因此未寄往《物理学年鉴》。

他又为《论动体的电动力学》这篇重要论文写了一篇补充性论文《物体的惯性同它所包含的能量有关吗》,这两篇论文同时成为开创相对论的重要论文。论文完成后,爱因斯坦也将它寄给了《物理学年鉴》。

他先后寄到《物理学年鉴》去的三篇论文,竟同时在1905年9月该杂志的第十七卷上发表了出来。后寄去的一篇,也在随后的第十八卷上发表了。

而另外那篇寄到苏黎世联邦工业大学去的论文,则为论文的作者轻松地摘下了博士的桂冠,并且当年就在伯尔尼发行了单行本。后来爱因斯坦又将它寄给了《物理学年鉴》,发表在1906年第十九卷上。

当时像《物理学年鉴》这样著名的权威科学刊物,谁能在它上面发表一篇论文就是一件很了不起的事,而爱因斯坦的这五篇论文,竟全部都是在它上面发表的,而且其中三篇还发表在同一期上。在同一期刊物上发表同一位作者的三篇论文,这在《物理学年鉴》的历史上从未有过,更不用说这三篇论文还同时在20世纪物理学新开辟、新发展起来的三个主要的未知领域里——相对论、量子论和分子运动理论都取得了重大的突破:其中一篇为走入迷宫的分子运动新理论开辟了新的研究方向;另一篇为作者赢得了诺贝尔奖金;而最后一篇则不但是开创了物理学的一个新理论,而且也开创了物理学的一个新世纪。说它们是在三个未知领域里取得了重大的突破也是远远不够的,其中两篇论文,更是构成20世纪辉煌的物理学新大厦的两根最主要的支柱——相对论和量子论的奠基性作品。

德国伟大的物理学家、1954年诺贝尔物理学奖获得者波恩,在庆祝爱因斯坦70岁寿辰的文章中建议,将1905年的《物理学年鉴》定为人类全部科学文献之中最卓越的卷册,他写道:“依我之见,全部科学文献之中最卓越的卷册,就要数莱比锡《物理学年鉴》1905年第十七卷了。这一卷里登载着爱因斯坦的三篇论文,其中每一篇论及一个不同的主题,而且每一篇现在都被公认是杰作,是物理学一个新的分支的起源。”由于这5篇论文的发表,1905年被看成是物理学创造奇迹的一年,《物理学年鉴》被看成是创造了奇迹的期刊,而爱因斯坦本人则被看成是创造了奇迹的人。

而当人们发现这位创造了奇迹的人,不是什么著名的学者和教授,竟是一个专利局的普通小职员的时候,这个奇迹就变得更加神奇了。

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,同时取得巨大的成果。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。

爱因斯坦对为他写传记的作家说:“我没有什么特别的才能,不过喜欢刨根问底罢了。”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的深一些。”但不管怎么说,爱因斯坦是物理学史上继牛顿之后的又一座高峰,一位科学的革命者。

1905年快过去100年了,人们即将跨越一个新的世纪。回首这要过去的一个世纪,物理学取得了惊人的进展,这些进展是与一个伟大的名字爱因斯坦分不开的。1949年获得诺贝尔奖的法国物理学家戴布劳格利说过一段话:“20世纪上半叶取得了物理学上最惊人的突破,这成为科学史上辉煌的一章。就在这短短的几十年中,物理学中耸立起两座丰碑,它们在今后几个世纪中将一直巍然屹立着,这就是相对论和量子理论。相对论是阿尔伯特·爱因斯坦富有创造力的思想的成果。量子理论的首块基石由普朗克奠定,但量子理论中的最重要的进展也应归功于爱因斯坦。”而爱因斯坦在这两个伟大理论中的贡献,正是发端于他在1905年所写的论文。

在1905年短短的几个月中,爱因斯坦创造了如此丰富的科学研究成果,确实是科学史上的奇迹。更令人钦佩的是,所有这些贡献竟是一个在学术机构大门以外默默无闻工作于伯尔尼专利局的年轻小职员做的。他在完成本职工作的前提下,完全靠利用业余时间自己摸索,没有任何的学术联系,甚至和这一行的前辈也基本上没有接触,更没有名师指导。若干年以后,他在与自己的学生利奥波特·英费尔德谈起自己的科学经历时说,一直到30岁左右,他还从来没有见到过一位真正的理论物理学家。英费尔德曾风趣地补充说:

“除非是在镜子里。”然而爱因斯坦成功了。这需要多么大的毅力!他付出了多么大的代价!正如爱因斯坦自己在1933年所写的那样:“一旦这种想法的正确性得到了承认,最后成果就水到渠成了。任何聪明的大学生理解这些成果都不会有什么困难。但是,在一个人茅塞顿开、恍然大悟之前,在黑暗中探索能感受到但又表达不出的真理的那些年代里,那种强烈的求知欲望,那种时而有信心时而又产生疑虑的心理变化,只有亲身经历的人才能知道是什么滋味。”

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