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愛因斯坦傳

作者:聶運偉
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第四章 蘇黎世—布拉格—蘇黎世 二 現代的開普勒

第四章 蘇黎世—布拉格—蘇黎世

二 現代的開普勒

不得不再三重複地寫出「和諧」這個詞並多次使用這個音樂術語。對愛因斯坦一生最有代表性的東西,就是他自己論及玻爾所說過的「最高音樂神韻」。宇宙的和諧感、和諧的社會理想、城市建築形式的和諧印象……當然,還有直接意義上的和諧——聲音的和諧。在這方面,布拉格對愛因斯坦來說,可說是一個和諧的天地:天主教堂的風琴聲、新教教堂的聖歌、猶太旋律的憂鬱曲調、胡斯頌歌的雄渾音響,這一切,又和捷克的、俄羅斯的、德國的民歌、作曲家的作品交融在一起,讓人沉浸在和諧的音樂氛圍之中。
一九一一年秋天,索爾維會議向歐洲二十幾位著名的物理學家發出了邀請,給他們訂了頭等來回客票,在大都會飯店裏包下了幾十間頭等客房和兩個會議大廳,外加每人一千法郎禮金。愛因斯坦接到請柬,他以奧匈帝國皇家大學教授的身份來到了布魯塞爾。
在布拉格,愛因斯坦那一頭蓬鬆的黑髮和那一雙孩子般清澈明亮的大眼睛,看他那心不在焉的夢遊人一樣的神情,和馬馬虎虎的衣裝,哪裡像個德國教授呢?
此時的布魯塞爾,群星燦爛!
與蘇黎世相比,布拉格的待遇高,工作條件好。還有,馬赫是那裏第一任校長,開普勒曾經在布拉格附近工作過,這些都給愛因斯坦想像中的布拉格增添了一層誘人的浪漫主義色彩。
「德國來了能斯特、威恩;法國來了居里夫人、朗之萬和彭加勒;英國來了盧瑟福和金斯;荷蘭來了洛倫茲和昂內斯,……」
「現在應該由我來給你當助教了。你十年前寫來的那張求職的明信片我還保留著。將來把它送到博物館去,讓後人看看我這個老頭子當年有多麼糊塗!」
在布拉格,愛因斯坦住的房子以前是大學學監的住宅。在伯爾尼點的是油燈,到蘇黎世改點煤氣燈,現在用上了電燈。這是技術的進步,也是愛因斯坦在社會階梯上的上升。金錢多了,地位高了,愛因斯坦的需要卻永遠不變,還是那幾樣:一支筆、一張紙、一個煙斗,加上小提琴和散步的好環境。
愛因斯坦寫道:
在同事中,愛因斯坦和數學家格奧爾基.皮克相交甚好。在第二次世界大戰中,皮克由於是猶太人,慘死在希特勒的集中營裏。皮克從青年時代當馬赫的實驗物理學助教時,便對物理學問題一直抱有興趣,這也是他與愛因斯坦交往的一個重要原因。在他們的交往中,愛因斯坦找到了一個哲學爭論上的孜孜不倦的對手。此外,在這段時間裏,因皮克的相助,愛因斯坦克服了與廣義相對論的數學工具有關的特殊困難。也正是皮克促使愛因斯坦攻讀了義大利數學家裏齊和勒維-契維塔的著作,它們充實了愛因斯坦的數學武庫。皮克也會拉小提琴,於是有段時間,他們幾乎天天舉行音樂聚會。
對於開普勒退出為新的科學思想而進行社會鬥爭的陣地(在完全拒絕任何妥協的條件下)愛因斯坦是理解的;但是,愛因斯坦也看到,開普勒和伽利略不同,對存在和諧的純因果理解還存有內心的障礙。愛因斯坦對伽利略在思想論爭上的積極性始終有些格格不入,但他懂得他的意義。像開普勒那樣不會去妥協,那樣沉浸於內心世界、而且也是像伽利略所特有的那樣完全的內心自由,對於愛因斯坦來說,這就是擺脫了對宇宙和諧的因果理解的一切障礙,一種內在的獨立m.hetubook.com.com的自由。
會後,愛因斯坦給人寫信說到他對洛倫茲的景仰:
一九一一年,愛因斯坦從布拉格赴布魯塞爾出席索爾維會議。索爾維是比利時化學家和工業家,他發明的新的製堿法,使他成了百萬富翁。當時,這位製堿大王已七十開外。怎樣處置自己那數不盡的財富呢?他想仿效瑞典的炸藥大王諾貝爾,扮演科學保護人的光榮角色。
布羅德小說中的開普勒對生活享受、世俗娛樂不感興趣,而在探索科學真理中汲取歡樂。他對第穀.布拉調和天文學體系和宗教體系的傾向尤為不滿。他以為無論天文學關於宇宙的假說是什麼樣的,與上帝是沒有關係的。開普勒的形象之所以與愛因斯坦相近,不僅在於這類插話,並且也在於布拉格天文學家的創作中滲透著的宇宙和諧感。
在奧匈帝國,就任公職要求告知宗教信仰。弗朗茨-約瑟夫皇帝堅持不許任何一個沒正式加入教會的人擔任公職。因此,甚至對無神論者,按慣例也要根據他的民族指定一種信仰。在辦理手續時,根據愛因斯坦的猶太人身份,布拉格當局的官員,也就在愛因斯坦的履歷表上填了五個字:
按照規定,在宣佈委任之前,需要有被薦人的推薦書。他們請德國最著名的理論物理學家普朗克做推薦人。普朗克在推薦書中熱烈地讚譽愛因斯坦:
布拉格的短暫時期,愛因斯坦的名望已如日中天,世界認識了愛因斯坦。
「在這裏將適當地談談那些為開普勒所必須克服的內心上的困難——這些困難我已經提到過了。看來,開普勒一生的事業,就是做到了這樣唯一的一件事,即在很大程度上從他出身環境的精神傳統中解放了出來。這不僅是以教會權威為基礎的宗教傳統,而且也是關於自然界、關於認識宇宙中和人類生活中現象的有限可能性的普遍觀念,同樣也是關於思維和經驗在科學中的相對價值的思想。
愛因斯坦在布拉格結識的朋友中,有一位年輕的作家,名叫馬克斯.布羅德。布羅德擅長在思想和發明史中探尋本民族的傑出人物的心理特徵。在短篇小說《第穀.布拉的贖罪》中,布羅德塑造了偉大的天文學家開普勒的形象。有趣的是,由於和愛因斯坦的交往,布羅德在現實中找到了開普勒這個偉大科學家的化身。所以很多人在讀了小說後都說,開普勒就是愛因斯坦,愛因斯坦就是開普勒。
「兒子,爸爸倒不在乎。可是穿上這身衣服,真怕有人會錯把我當成巴西來的海軍上將呢!」
對,就是這位昂內斯教授,在十年前給愛因斯坦吃過閉門羹,他正好站在愛因斯坦旁邊,笑著說:
「在那裏,我們見到一個非常敏感的人,他熱情地、全心全意地去探求,對自然過程特徵的比較深入的瞭解,而不顧一切內心的和外界的困難,終於達到了這個崇高的目標。開普勒的一生致力於解決一個雙重問題。」
人家嘲笑他的衣裝,他也嘲笑自己的衣裝。為了參加對皇上效忠的宣誓儀式,每一位皇家大學的教授都要定做一身特別的服裝:一套繡金的綠色禮服、一頂三角帽和一把佩劍。小漢斯看到這一身衣服可樂壞了。他一定要爸爸穿上這套威風凜凜的衣服,帶他到街上去出出風頭。
愛因斯坦走到一位中年婦女面前。她穿著黑衣服,戴著黑手套,是出席會議的唯一女性。兩年前,愛www.hetubook•com.com因斯坦在日內瓦大學三百五十周年校慶上見到過她。她就是「鐳的母親」居里夫人。
第一屆索爾維會議,討論的題目是「輻射理論和量子」。第一個報告人是洛倫茲,他用經典的方法討論輻射問題。他用德語、法語和英語輪流講演,三種語言都講得那麼純正、流利。最後一個報告人是愛因斯坦,他總結了量子論的各種應用。第一屆索爾維會議從經典理論開始,以量子論告終,這是有象徵意義的。洛倫茲和愛因斯坦是兩代人。八個月前,愛因斯坦到洛倫茲家裏作過客。他尊敬洛倫茲,就像尊敬長輩一樣。洛倫茲深感後生可畏,也十分鍾愛愛因斯坦。
愛因斯坦在布拉格走來走去,並順便進行禮節規定的拜訪。這些拜訪差不多要進行四十次。愛因斯坦和新同事們,他們的家誠摯地結識,但拜訪漸漸變為越來越沉重的負擔。愛因斯坦從自己的同事中,首先選擇了那些居住的寓所對他有吸引力的同事,先行拜訪。建築美學的標準同職務等級並不一致,於是,愛因斯坦被懷疑藐視職務等級;在大學中大力推行官階制的年代裏,這種懷疑無疑是很嚴重的問題,容易招致非議的愛因斯坦卻依然我行我素。
愛因斯坦拍拍孩子的頭,說:
顯然,開普勒具有的探求,和洞察真理的深沉性,比伽利略的慷慨激昂的社會熱情,對愛因斯坦更接近一些。
為什麼不接受呢?
「他應該在科學研究中擺脫目的論的、萬物有靈論的思維方法。他不得不清楚地意識到,邏輯—數學推論本身無論多麼清晰,也不能使真理得到保證;自然科學中最美妙的邏輯理論,如果不與最準確的實驗和觀察相比較,那是毫無意義的。要是沒有這樣的哲學態度,他的工作是不可能的。他並沒有明顯地講到這一點,但在他的書信中反映出這種內心的鬥爭。」
一九一一年初,從奧匈帝國波希米亞省的省會布拉格發來了聘書,請他去當布拉格德國大學的正教授,愛因斯坦接受了。
「我已經把《伽利略》這本書讀了三分之一。對於體現出通常叫做歷史的那些人物的活動,能夠獲得如此深切入微的洞察,這對我來說,是不可思議的。既然這是一個論述遙遠的歷史事件的問題,實際上似乎不大可能,也沒有多大意義。
居里夫人摘下黑手套,露出一雙靈活瘦削的手,手指上傷痕斑斑,她笑著說:
《第穀.布拉的贖罪》問世後三十多年,馬克斯.布羅德出版了小說《囚禁中的伽利略》,並把它寄給了愛因斯坦。一九四七年七月,布羅德收到了回信,在信中,愛因斯坦對伽利略也發表了自己的看法:
洛倫茲不僅以興趣相投和愛因斯坦親近,他還是這樣一個人,對他來說「超個人的」是最個人的。當新的發現打破了古典物理學時,洛倫茲說過,他感到遺憾的是,他為什麼不在舊的基礎崩潰之前死去。這裏,有趣的完全不是替古典物理學唱挽歌。大概,對過去的價值的惋惜那不是根本的,它已由愉快地接受新東西所取代了。這才是真正的科學家:在科學的發展面前,個人的生與死,完全是無關緊要的事情。一九一一年,愛因斯坦在《物理年鑒》上發表了題為《關於引力對光線傳播的影響》的論文,這是他在布拉格期間最重要的成就,該文闡述了相對性引力理論的基本原理。結論的創新之處在於,由星體m•hetubook•com.com發射出來的光束,在太陽附近掠過時必然會彎曲,這是由於光也有慣性,因而受到太陽引力場的巨大的引力作用。愛因斯坦建議,在下次日全蝕時,通過天文觀測來驗證這個理論預見。但由於第一次世界大戰的原因,一九一四年的考察工作半途而廢。直到一九一九年,在愛因斯坦倡議下,兩個英國考察隊進行了觀測,愛因斯坦的預言被證實了!
在平庸、毫無個性的布拉格教授群中,也有出類拔萃的人物。愛因斯坦和其中幾位很接近。
馬赫的學生們提議,為愛因斯坦建立一個理論物理教研室,因為當時這位相對論的創始人,已完全不單單是馬赫關於力學觀念批判的實踐者,還是馬赫認識論的擁護者。愛因斯坦在書信中自稱是馬赫的學生。他認為本來應該把近代物理學家都看作是「力學家」,對這種見解的形成,愛因斯坦的確起了推動作用。
布拉格不同於米蘭、慕尼黑、蘇黎世。頭一次從布拉格眾多的山丘上俯瞰城市全景,愛因斯坦就愛上了這座城市。
「他把自己的一生安排得如此細緻周密,就像創造一件珍貴的藝術作品一樣。他總是那樣善良、寬宏大量和具有正義感,同時又善於深刻而直覺地理解人和環境,這使他無論在哪裡工作都成為領導者。大家都樂於追隨他,因為感到,他不是力求支配人們,而是為他們服務。他的形象和著作將為許多世代的人們的幸福和教育服務。」
一九二八年洛倫茲逝世時,愛因斯坦在他的墓前發表了演說,裏邊重複了同樣的說法:
愛因斯坦還經常去古代史教授、梵文專家莫里茨.溫德爾尼茨家。專業興趣不同並未妨礙他們,對一般的、特別是文學話題的熱烈討論。溫德爾尼茨的五個快活的孩子,也很招愛因斯坦喜歡,他和他們交上了朋友。愛因斯坦還把自己的小提琴帶去,溫德爾尼茨的堂妹給他伴奏,她是一位音樂教師、嚴謹的演奏者,愛因斯坦稱她為自己嚴厲的中士。
歐洲的許多大學都向愛因斯坦發出講學邀請,甚至大西洋彼岸、美國的哥倫比亞大學,也發來邀請。蘇黎世工業聯邦大學——愛因斯坦的母校終於不敢怠慢自己的學生了,他們也打算請愛因斯坦來主持一個新開設的數學物理講座。
愛因斯坦終於停止了禮節性拜訪,他無法忍受沒完沒了的客套。他寧願在布拉格大街小巷到處遊逛。
愛因斯坦想笑,但想到自己畢竟是布拉格的客人,就任憑如此這般了。
一九四九年,紐約哲學圖書公司出版了一部英文書,名叫《約翰內斯.開普勒的生平和書信》,編譯者是卡羅拉.包姆加特。愛因斯坦為之作序。在這篇序言中,我們可以看到愛因斯坦對開普勒內心世界的透徹理解,或者說,他正好借此表現出自己的內心世界:
這座具有古老的房舍、市政廳、教堂和鐘樓,以及蔥綠的花園和公園的城市,使愛因斯坦著迷了。他沿著把城市分為兩半的伏爾塔瓦河畔走下去,還在遠處就對那永保清新的、出乎意料的景色感到欣喜萬分:在他面前展現出飾有十五世紀雕塑的橫跨伏爾塔瓦河的查理大橋。他順著這座橋走到對岸,欣賞「布拉格的威尼斯」,建造在伏爾塔瓦河上的水上宮。然後,愛因斯坦登上赫拉德昌,在這裏,迎接他的是各種各樣的建築形式的和諧,其中凝結著捷克民族上千年的勞動。這種和諧之所以如此自然,因為https://m.hetubook.com.com它是歷史的自然過程創造出來的,並且似乎象徵著某種理性的東西,即通過矛盾的混亂狀態,為自己開闢道路的某種理性。愛因斯坦在赫拉德昌瞻仰了十二世紀建造的聖喬治的羅馬教堂,然後順路從聖維特大教堂的拱門下穿過。大教堂的合理形式與其說是中世紀宗教精神的體現,不如說是十四世紀力學的體現。
「無論如何,我不能想像我自己會採取這樣的步驟來保衛我的相對論。讀到這幾行時,我倒感到:同我相比較,真理是無比強大的,而且在我看來,試圖用長矛和瘦馬去保衛相對論,這是可笑的並且是唐吉訶德式的。……小說對背景的描述,給我以深刻的印象。單憑本能,要根據現有的貧乏知識,以這樣一種生動和令人信服的方式來重現人們的活動,那一定要付出巨大的精力。」
愛因斯坦對開普勒的思想和個性的闡述貫穿著精神風格的深切的一致感。愛因斯坦讀過開普勒的書信,它們對他產生的印象並不小於表述天體運動定律的經典著作。
謙遜、善良、隨和、大多是善意的幽默,給愛因斯坦帶來了不少的朋友。但是,說來也怪,正是這些品性也給他帶來了敵人。謙遜常常變成對教授稱號態度不恭,冒犯了大學內外的學究集團。愛因斯坦那過於簡樸的穿著,不拘一格的授課方式,都讓正兒八經的教授們看不順眼。
「這就是放射性的功勞,你的公式的最好證明。」
「無論是貧困,也無論是那些有權支配他的生活和工作條件的同時代人的不理解,都沒有使他灰心喪氣。此外,應該注意的是,他不得不和直接觸犯宗教信條的信徒們的知識領域打交道。但開普勒還是屬於這樣的一類少數人,他們不可能不公開地發表自己對任何一個問題的信念。同時,他也不是在同別人的論戰中得到本能的樂趣的那種人,譬如伽利略就是這樣一種人,他那辛辣的諷刺話,甚至在今天還引起有學識讀者的歡樂。開普勒是一個虔誠的新教徒,並不對教會的一切決定都贊成。對此他也不隱瞞,因而他被看作是一個溫和的異教徒,並且也受到了相應的待遇。
「信仰猶太教」。
然後,愛因斯坦下山,走過黃金小巷——中世紀布拉格的手工業區時,看見了保存下來的當時人們的住宅和環境,這些人們積累了經驗知識,準備了文藝復興:新的世界圖像,歸根到底還準備了唯理論的「古典理想」的光輝飛躍。布拉格喚起了關於「古典理想」預言家們的回憶。在十五世紀初建成的坦其爾基教堂裏,有第穀.布拉的陵墓,他在捷克的首都度過了自己短暫一生的最後幾年。在這裏,他給開普勒留下了大量天文觀察的記錄。愛因斯坦在城市的石塊路上漫步,在這裏曾經完成了為古典宇宙圖像奠定基礎的發現。
「要對愛因斯坦的理論,作出中肯評價的話,那麼可以把他比做二十世紀的哥白尼,這也正是我所期望的評價。」一九一一年秋天,愛因斯坦帶領全家從蘇黎世來到布拉格。從編外副教授到編內正教授,愛因斯坦理所當然獲得了一種滿足感。可米列娃的情感痛苦更加劇了,她又得拋棄已熟悉的環境,去一個陌生的地方繼續當家庭主婦。
世界上從來沒有過這麼多「智慧」聚集在一起。普朗克的頭頂幾乎全禿光了。他握住愛因斯坦的手,看著愛因斯坦那一頭又黑又密的鬈髮,臉上不禁泛出了慈祥的笑容。他親切地向www.hetubook.com.com愛因斯坦介紹:
「至於伽利略本人,我想像中的他卻十分不同。當然,毫無疑問,他渴望認識真理,歷史上這樣的人是少有的。但是,作為一個成熟的人,他竟認為值得去頂著如此多的反對,企圖把他已經發現的真理灌輸給淺薄的和心地狹窄的群眾,我覺得這是難以置信的。對他來說,耗費他的晚年去做這樣的事,難道真的是如此重要嗎?他被迫宣佈放棄他的主張,實際上並不重要,因為伽利略的論據,對於所有那些尋求知識的人都是可利用的,任何一個有知識的人,必定都知道他在宗教法庭上的否認,是在受威脅的情況下做出來的。此外,認為年邁的、有著剛強的理智獨立性的伽利略,應該置身於虎穴,去同羅馬的神父和政客去爭吵,這同我自己的想法也有矛盾,除非這件事真是不可避免的。
「……他是一個才智和機智的奇蹟。一件真正動人的藝術傑作!我認為,所有在座的理論家中洛倫茲是最有才智的……」。
關於愛因斯坦在布拉格首次講課的情景,有一份報導作了如下介紹:
索爾維是有遠見的人。他看到,物理學正在向原子和電子的微觀領域前進,這對於人類的未來,將產生巨大影響。怎樣促進新的物理學的發展呢?索爾維和他的好朋友能斯特教授談起這個問題。能斯特提議,建立一個國際機構,邀請世界各國最傑出的物理學家,到布魯塞爾來做學術報告,並且就當前「物理學的危機」自由地交換意見。這就是在物理學發展史上有重大意義的索爾維會議的發端。
「這位無與倫比的人物的一些信件,由包姆加特先生的翻譯,而使英文讀者能夠讀到了。這些信件的時間是從一五九六年到一六三一年。信的選擇,首先是要使讀者能獲得一個作為人的開普勒的形象,而沒有企圖要把他的科學成就,及其無比的影響放到顯著地位上。不過,知道那個時候科學狀況的讀者,從這些信件裏,還是能夠在這方面知道一些有價值的東西的。
布拉格德國大學是從一三四八年卡爾大帝四世創立的一所歷史悠久的大學發展起來的。一八八二年,在當時的政治條件下,兩個民族已經達到難以共處的地步,因而不得不分為德國分校和捷克分校。一八六七年,馬赫正在布拉格任實驗物理教授,他被推選為布拉格德國大學的首任校長。馬赫從此在這裏任教約三十年,並使這所大學聞名起來。一八九五年後,馬赫擔任維也納大學「綜合學科的歷史和理論」教授。
外界的困難,來自因果解釋和占統治地位的觀點的不一致。這種不一致以另一種方式感染了開普勒的內心世界,使它不同於伽利略的內心世界。開普勒既不願作思想妥協,也不願作思想鬥爭。
她用手指在空中輕巧地劃了個E=MC2。
「愛因斯坦極為樸實地出現在眾人面前,從而使在場的人都為之傾倒。他講起話來生動而開朗,從不矯揉做作,十分自然,有時還來點使人振奮的幽默。相對論原來是如此簡單,這使不少聽眾為之驚歎!」
面對這麼多的邀請,愛因斯坦選擇了母校。米列娃不喜歡布拉格,她想念蘇黎世。她和愛因斯坦一樣,把蘇黎世當做自己的故鄉。愛因斯坦對於母校總有一種依戀之情,而且他覺得,那兒有格羅斯曼,解決引力問題需要他!
開普勒的崇高目標是「古典理想」的第一個草圖,它是一幅宇宙的因果圖像。外界的和內心的困難究竟何在呢?
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