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爱因斯坦奇迹年探源
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科学人 网站
2005-04-24
中国科学院自然科学史所研究员许良英从20世纪60年代就开始研究爱因斯坦，1974年，他编译和出版了《爱因斯坦文集》。2005年4月1日在中国科学院老年协会举办的讨论会上，他发表了题为《爱因斯坦奇迹年探源》的演讲，从爱因斯坦的成长过程和历史背景分析了奇迹产生的原因。
他周围没有可请教的老师
许良英说，爱因斯坦1905年开创的奇迹是指他在物理学3个领域中的4个历史性贡献：揭示微观客体的波粒二象性，推动量子论的发展；由液体中悬浮粒子运动推测出测定分子大小的方法，彻底解决了原子是否存在的争论；创建相对论，开创物理学的新纪元；由相对论推出质能相当性，预示核时代的来临。
许良英说，爱因斯坦不仅在1905创造了科学奇迹，更为神奇的是他当时并不是生活在大学或者学术研究机构，而是在瑞士联邦专利局里充当一个对专利申请进行技术鉴定的低级技术员，工作十分费脑筋。他是利用每天8小时以外的业余时间来思考科学问题的，在家里，他还要帮助照顾不到1岁的儿子，经常是一手推着摇篮，一手执笔写论文。周围没有一个物理学家，也没有一个可以请教的名师。
一个智力发育很慢的孩子
爱因斯坦童年时智力发展比常人慢，直到3岁才开始说话，而且学习说话很困难。他不喜欢一般儿童的打闹游戏，而总爱独自一人宁静地活动。四五岁时父亲给他看一个罗盘，他对指南针特殊的性状十惊奇，以致浑身颤栗。这种对自然界奥秘的惊奇，正是他终生从事科学探索的动力。晚年他在谈到自己发育缓慢与创建相对论的关系时说到：
“我曾问自己，我发现相对论的情况是怎样出现的。当时似乎是处于如下情况。正常的成年人决不会为空间—时间问题伤脑筋。在他看来，关于这个问题所应思考的一切事情在童年时代都已思考过了。相反，我发育很缓慢，在我已经长大的时候才开始搞清楚空间和时间问题，其结果，我钻研这个问题比通常的儿童所钻研得要深。”
爱因斯坦对坐在课堂里听课的兴趣不高，大部分时间在实验室里度过，“迷恋于同经验的直接接触”，其余时间则在宿舍里阅读一些著名物理学家的著作，逐步了解到当时物理学的一些重大前沿问题。1900年7月毕业时，爱因斯坦则因特立独行、离经叛道的性格为教授们所不容，大学一毕业就失业了。他打算毕业后与同学玛丽琦结婚，但遭到父母坚决反对。
早在1897年给一位长辈的信中，爱因斯坦就明白地表达了献身科学的决心：“紧张的脑力劳动和对神圣大自然的审视将是引导我通过一切烦扰的天使，它虽然冷酷严厉，但却使我心情安宁、信心坚定。”在物质和精神的极端困窘之下，他仍然在毕业后的4个月内完成了一篇《由毛细管现象所得出的结论》。论文发表后，他在给大学同学格罗斯曼的信中说：“从那些对于直接感官知觉来说似乎完全各不相关的现象中认识到统一性，是一种壮丽的感觉。”
“与其说我是物理学家，不如说我是哲学家”
爱因斯坦幼年发育迟缓，但少年时却相当早熟，12岁时就读过康德的代表作。他曾经说过：“物理学当前的困难迫使物理学家比其前辈更深入地去掌握哲学问题”，“与其说我是物理家，不如说我是哲学家。”对他一生影响最深的是两种互相对立的哲学思想：理性论与经验论。
爱因斯坦的理性论主要来自17世纪荷兰哲学家斯宾诺莎，他多次宣称：“我信仰斯宾诺莎的那个存在于事物有秩序的和谐中并显示出来的上帝，而不信那个同人类的命运和行为有牵累的上帝。”他也像斯宾诺莎一样，把“对神的理智的爱”奉为自己生活的最高目标。他说：“斯宾诺莎的思想对我始终是亲切的，我始终是这位哲学家诚挚的赞美者。”“我的见解接近于斯宾诺莎：赞赏秩序与和谐的美，相信其中存在的逻辑的简单性，我们只能谦恭和不完全地领悟这种秩序与和谐。”对自然界统一性的信念是他创建相对论的路向。
爱因斯坦的经验论思想主要来源于18世纪英国哲学家休谟和19世纪奥地利物理家马赫，特别是他们的怀疑精神和独立批判精神。休谟对传统观念采取彻底的怀疑和批判态度，要求一切被认为先验的东西都回到经验基础上来；马赫从经验论出发对牛顿的绝对空间概念的批判又给他很大启发，使他在创建相对论时找到了突破口。后来，他远离马赫哲学，认为它“不可能产生任何有生命的东西，它只能消灭有害的虫豸。”这是对怀疑经验论的历史贡献和局限性的最精辟、最中肯的评价。同样，他认为休谟哲学“产生了对‘形而上学’一种致命的恐惧，它成为现代经验哲学一种疾病”。
19世纪后半叶，科学思想界深受法国哲学家孔德的实证论哲学的影响，认为未经实验证实的理论都是“形而上学”，在科学领域中无立足之地。因此，看不见摸不着的原子、分子都是虚妄的幻想，不是实在的科学概念。实证论思潮不可一世之时，奥地利物理学家玻耳兹曼于1906年在忧郁中自杀。持理性论之世界统一信念的爱因斯坦对原子、分子的存在深信不疑。他在1905年向苏黎世大学申请博士学位的论文——《分子大小的新测定法》中采纳了玻耳兹曼的研究成果，1908年法国物理学家佩兰通过超显微镜观察证实了爱因斯坦的预测。
经典物理学理论发展到19世纪70年代似乎已达到顶峰，人们普遍认为物理学已接近完成，没有发展前途了；可是美国物理学家迈克尔逊在19世纪80年代测出地球在“以太”中漂移的速度，结果与理论预测完全相背。老一辈的物理学家采取补漏洞的办法，结果漏洞越补越大。年轻的爱因斯坦发扬休谟的怀疑精神和马赫的独立批判精神，根据新实验事实对旧理论进行大刀阔斧的改造。经过10年的酝酿，在1905年9月完成了30页的长论文——《论动体的电动力学》，以简洁、明晰、透彻、完整的形式提出了一个电动力学的新理论，揭开了物理学理论的革命序幕，通篇论文处处闪耀着哲学思想的光芒。
爱因斯坦通过自己的独立思考，以批判精神吸取各派哲学的精华，而不拘泥于任何一派哲学体系。“纯粹的逻辑思维不能给我们任何关于经验世界的知识；一切关于实在的知识都是从经验开始，又终结于经验。”
“我们现在特别清楚地领会到，那些相信理论是从经验归纳出来的理论家是多么的错误!甚至伟大的牛顿也不能摆脱这样的错误。”(牛顿说“我不作假设”，他认为自己的理论全部来自实践。)
这两段话正是爱因斯坦对知识和理论本性的精辟论断。
“社会正义和社会责任的强烈感觉”
爱因斯坦始终具有“社会正义和社会责任的强烈感觉”。在1930年的《我的世界观》一文中他谈到了自己的人生追求：
“每天上百次地提醒自己：我的精神生活和物质生活都依靠着别人(包括生者和死者)的劳动，我必须尽力以同样的分量来报答我已领受的和至今领受着的东西。我强烈地向往俭朴的生活，并且时常为发觉自己占用同胞过多的劳动而感到难以承受。”
“我从来不把安逸和享乐看作是生活的本身，这种伦理基础我叫它猪栏理想。照亮我的道路并且不断地给我新勇气去愉快地正视生活的理想是真、善和美……人们所努力追求的庸俗的目标——财产、虚荣、奢侈的生活，我总觉得都是可鄙的。”
“在人生的丰富多彩的表演中，我觉得真正可贵的不是政治上的国家，而是有创造性的、有感情的个人，是人格；只有个人能创造出高尚和卓越的东西。”
在第一次世界大战期间，德国一批最有声望的知识分子发表了一份为德国侵占比利时等侵略行为辩护的《文明宣言》，声称“德国军民一家”。爱因斯坦拒绝在这个宣言上签名，而在一个与之针锋相对的宣言《告欧洲人书》上签名——该宣言提出“欧洲必须联合起来保护它的土地、人民和文化，”要开展一个“声势浩大的欧洲统一运动，”“努力去组织欧洲人联盟。”
1922年11月和12月，爱因斯坦在去日本讲学的途中经过上海，共停留了三天，目睹了“男男女女为每日5分钱的工资天天在敲石子”，深感同情和不平，这对他一心希望科学造福于类、在全世界看到“社会幸福、经济公平、国际和平与阶级和平”的美好愿望是一个沉重打击。1931年日本侵占我国东三省，他一再呼吁各国政府对日本实施经济制裁，迫使其撤军。1932年陈独秀被捕，1936年“七君子”被捕，他都曾联合英美知识界知名人士表示声援。
1945年3月，美国向日本广岛和长崎投掷两颗原子弹，25万人死亡。作为原子能基本原理的发现者和制造原子弹的倡议者，爱因斯坦倍感痛苦和懊丧。从此，防止毁灭人类的核战争、推进世界永久和平成为他战后的首要任务。在逝世7天前他还签署了由英国哲学家罗素起草的《罗素—爱因斯坦宣言》，呼吁世界各国政府“寻求和平办法解决它们间的一切争端”。
1953年芝加哥律师“十诫会”授予爱因斯坦人权奖时，他在回信中说：
“我从来没有做过系统努力去改善人类命运、去同不义和暴政作斗争，或者去改进人类关系的传统形式。我所做的仅仅是：对社会上那些我认为是非常恶劣和不幸的情况公开发表意见，因为对它们保持沉默会使我觉得在犯同谋罪。”
爱因斯坦说：“我的政治理想是民主，让每一个人都作为个人而受到尊重，而不让任何个人成为崇拜的偶像。”1955年4月18日在走完他一生前，他留下遗嘱：死后不举行任何葬礼，不修坟墓，不立纪念碑或任何纪念性标志。他在普林斯顿住了20多年的房子，辗转易手，现归一位经济学教授所有，房内亦无任何爱因斯坦故居的标志。
[科学时报]
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