开普勒温和地笑着说:“我说的是真理,不是教皇陛下。”
第谷说:“……你的路子走对了,这是受到上帝祝福的道路,这是一个人所能遇到的最崇高、最幸福的命运。”
“不,我不幸福,我从来没有幸福过。”开普勒固执地重复说。随后,他又温和地加上了一句:“我也不想要幸福。”
第谷无以对答了……虽然他竭力把开普勒往坏处想,骂他狡猾,会算计,是个阴谋家,可是心里很清楚,事情完全不是这样,开普勒恰恰是阴谋家的对立面。开普勒从来没有明确的追求目标,他做起科学以外的事情,像做梦一样糊涂……①
显然,勃罗德把爱因斯坦的特征赋予了开普勒,对生活享受和世俗的娱乐不感兴趣,全身心地扑在自己的科学追求上,反对科学屈从于宗教一类的任何权威,甚至连一点做人的“世故”都不懂。能斯特读到这篇小说后曾对爱因斯坦说:“开普勒就是您啊!”爱因斯坦自己也曾不好意思地表示,如自己处在那种情况下“也会这样谈论的”。
在讲课方面,爱因斯坦也远不像在伯尔尼时那样没有经验了。关于他在布拉格大学的首次讲课曾有人作过这样的记载:“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,从不矫揉造作,十分自然,有时还来点儿使人振奋的幽默。相对论原来是如此简单,这使不少听众为之惊叹!”②不过他还是不愿按传统的方法讲授,他觉得那样自己就成了一个图书馆的目录柜。过分的博学不过是浅薄的代名词。他讲课只讲人家从哪里都找不到的自己的研究成果,他并不追求体系的完全和论述的优美,他只希望把物理学的精神实质和研究方法传授给学生。讲课时,他不仅允许,还鼓励学生打断他的讲述,当场提出问题。他从不摆教授架子,学生有问题,随便什么时间都可以找他,即使是他正在研究最深奥的问题,也总是立即中断自己的工作,十分和气、耐心地解答学生的问题。他还常常和学生一起跑到咖啡馆里,一边喝咖啡,一边讨论问题。
然而所有这些,非但没有得到学校的赞许,还引起了不满。
①秦关根:《爱因斯坦》,中国青年出版社1979年版,第102页。
②f法1赫尔内克:《爱因斯坦传》,科学普及出版社1979年版,第40页。
他太不黯“世事”了!刚到布拉格,他就宁可大街小巷地一个人溜达,也不去进行礼节性的拜访。他喜欢的就先去,不喜欢的就后去,或干脆不去。这在大力推行官阶制的大学里,成了藐视职务等级的证据,是一种不小的问题,也引起了许多有身份的人的不满。加之,他不修边幅,那一头蓬松的黑发和总是心不在焉、像梦游人的神情,这哪里像德国教授,倒更像一个流浪艺人!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统一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。爱因斯坦对此不以为然,还公然嘲笑这种做法。校方规定,不许捷克学生使用布拉格德国大学拥有优良设备的实验室。爱因斯坦又是公然藐视这种不合理规定,他是惟一让捷克学生去那里做实验的布拉格大学教授。他还满不在乎地大声指责布拉格德国大学里表现出的各种沙文主义和民族主义。更重要的是,布拉格大学一开始之所以选择他,是认为他的相对论能为马赫的错误的哲学观点提供论据,想利用他的伟大学说的崇高声望和他的名字。没有想到,马赫虽然曾经给过爱因斯坦以很大的影响,但这时爱因斯坦的世界观与那时已完全不同了。
正如弗兰克所写的,爱因斯坦“对马赫的哲学表示了一些反感……(马赫主义里)有不少观点是他不能接受的……”①其实连马赫本人也认为相对论是“唯物主义的形而上学”,这是在“逻辑实证主义”旗帜下聚集起来的青年马赫主义者们开始所没有认识到的。
布拉格大学在19世纪90年代根据奥地利政府的命令被分成了两半,德国大学和捷克大学。马赫早于1867年就在布拉格任实验物理教授,他在此任教长达30年之久,威望也是从这里树立起来的,后来又是布拉格德国大学的首任校长。他在这个学校有着广泛、深刻的影响,他走后,学校的许多领导都是他的学生和拥护者。像这样一个地方,一旦发现爱因斯坦与他们原来的理想相去甚远时,怎么能容得下他?!
①[苏]里沃夫:《爱因斯坦传》,商务印书馆1963年版,第110页。
到期自然就不续聘了,实际上早在未到期之前,学校马赫主义的领导们就对他很反感了,这从系主任后来在与接任爱因斯坦职务的弗兰克就职后的谈话可以看得很清楚。
“我们对您的专业方面没有多大要求,我们只希望您是一个正常的人。”系主任说。
这使新来乍到的教授吃惊不小:“难道在物理学家中这种品质如此罕见吗?”
系主任说:“您难道要我相信您的前任是一个正常的人吗?”①
爱因斯坦依然我行我素。当时在大学里,热烈争论的都是些没有意义的琐事。同事们的狭隘眼界丝毫引不起他的兴趣,他从不参加这样的争论,也不注意把自己融合到环境中去,他就像一个人处在孤岛上那样,也不管别人对自己怎么看,只管专心致志地从事自己的研究工作,走自己的路。这时他正全力想把自己于1905年阐述的相对论思想进一步推广到非惯性系中。他说:“我现在才完全意识到这一事实,当我试图把万有引力统一到那个理论框架中去时,我才发现狭义相对论仅仅是走向一场必然的发展过程的第一步。”②1912年,爱因斯坦在《物理学纪事》上发表的6篇论文,其中大部分是关于万有引力问题的。引力到底是怎样产生的?是一个极其困难的问题,他后来回忆道,“那条路比预期的还要困难”,“因为它和欧几里德几何学是矛盾的”。然而,他以坚韧的毅力毫不动摇地继续向上攀登,向所谓的权威理论挑战。这场挑战所引起的巨大反响,是他当时自己也完全没有想到的。在检验万有引力对光的影响时,他宣布:得出了与牛顿物理学相悖的结果,光线传播的偏差与引力成比例,因此,光线成抛物线型。他记下了这些重要的结论。据此,他在继续为《物理学纪事》撰写的论文中指出,静止行星光线的偏差在日食期间肯定能观察到。他在文章结尾时说:“即使本文的结论还未得到充分证明,甚至有点冒险,但是,对于天文学家来说,对这个问题的关注已是责无旁贷的了。”在爱因斯坦的倡议下,德国的日食考察工作很快准备就绪,准备拍摄1914年在俄国境内将能观测到的日全食照片,但由于战争爆发未能进行。后来直到1919年两个英国考察队进行的观测,终于证实了爱因斯坦的预言,从而为他登上世界荣誉的峰巅奠定了基础。
①②[苏]里沃夫:《爱因斯坦传》,商务印书馆1963年版,第113、40页。
在布拉格大学另一件难忘的事就是他以奥匈帝国皇家大学教授的身份到布鲁塞尔参加了索尔维会议。
索尔维是比利时化学家和工业家。他由于发明新的制碱法而成为百万富翁。索尔维看到,当时的物理学正在向原子、电子等微观领域深入,这必将对人类的未来产生深远的影响,他想效仿诺贝尔,为促进这一科学的进步作出自己的贡献。他与好友物理学家能斯特谈起这个问题,能斯特建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作学术报告,就物理学的发展问题自由地交换意见,索尔维采纳了这一意见,于1911年秋向欧洲20多名著名的物理学家发出了邀请,给他们订了头等来回客票,在大都会饭店包下了几十间头等客房和两个会议大厅,还为每位科学家准备了1000法郎的礼金,这就是物理学发展史上有名的索尔维会议。
“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,荷兰来了洛仑兹和昂内斯……”普朗克热情地向爱因斯坦介绍着。
就是这位昂内斯教授,10年前爱因斯坦曾给他写过求职信,他连理都未理。这时他抱歉地对爱因斯坦说:“现在应该由我来给你当助教了。你10年前写出的那张明信片我还保留着,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糊涂!”
爱因斯坦走到居里夫人面前。居里夫人摘下黑手套,露出一双灵活而瘦削的手,手指上伤痕累累。她笑着说:
“这就是放射性的功能,你的公式的证明。”
说着,她用手指在空中划了一个E=mcz。
在这次会议上,爱因斯坦根据“辐射理论与量子”的议题系统地总结了量子论的各种应用。
索尔维会议后,爱因斯坦应法国物理学会的邀请于1913年3月去巴黎讲学。在那里,他们夫妇受到居里夫人的热情接待。
为了答谢居里夫人,后来爱因斯坦邀请居里夫人一家到瑞士度了暑假。
3.到柏林教学与研究
爱因斯坦在科学界的名声越来越大,不少的人已经认识到,这位天才已是当时物理学界的最高权威,世界已经开始在抢爱因斯坦了。荷兰的两所大学给他发出了邀请,柏林的帝国大学向他发出了邀请,大洋彼岸美国著名的哥伦比亚大学也来信请他去任教。他的母校——苏黎世联邦工业大学这时终于也认识到了自己的错误——当初没有留下这位后来给学校带来了最高荣誉的学生,向这位几年前竭力想留下当助教而遭拒绝的人发出到这里来任教授的邀请,请他来主持一门新开设的数学物理讲座,聘期为10年。
面对众多的邀请,爱因斯坦选择了母校。一是爱因斯坦始终把苏黎世当作自己的故乡,对母校也有一种依恋之情。二是感到自己要解决面临的科学难题需要自己的挚友格罗斯曼的帮助。
全家又从布拉格搬回苏黎世。这是一次真正的凯旋:他再不是饥肠辘辘在大街上徘徊和遭人白眼的穷学生了,甚至也不是两年前不得不收留几个寄宿生、不开家庭餐室就无法维持家庭收支平衡的副教授了;现在,他以一个名震学术界的教授的身份回到了昔日自己曾坐在里面听课的教室开始讲课了。在苏黎世联邦工业大学执教的几个学期中,爱因斯坦先后开设的课程有:解析力学、热力学、连续介质力学、热的动力学理论、电和磁、几何光学等。此外,他还主持每周一次的物理学讨论课。
当时的苏黎世,学术空气十分活跃,特别是在数学和物理方面。爱因斯坦主持的讨论课所有的副教授和大学的许多物理系学生都来参加。当时在苏黎世,在继爱因斯坦之后任苏黎世大学理论物理副教授的劳厄,在慕尼黑因发现意义重大的伦琴射线干涉现象不久获得诺贝尔奖金;在数学方面,除了后来参与广义相对论公式表述工作的威尔,还有格罗斯曼教授,当爱因斯坦在新的科学探索道路上遇到了拦路虎——数学知识不够时,是格罗斯曼再一次帮助了他,指出要解开引力之谜,有现成的数学工具——黎曼几何和张量分析。两个老朋友携手共同攻克难关。他们的一个合作成果就是《广义相对论和引力理论纲要》,其中物理部分和数学部分是由他们分别撰写的。这是爱因斯坦在广义相对论的探索道路上迈出的第二个主要步伐。
与爱因斯坦的两次接触和通过看他的科学成果,普朗克最先认识到爱因斯坦的意义与价值。索尔维会议后,他就决心要把爱因斯坦弄到柏林去,并为此作了一系列努力。
首先是普朗克为爱因斯坦争取成为普鲁士皇家科学院的院士。他利用自己在科学院院士中无可争议的权威,首先征得20世纪少数最著名的化学家之一能斯特和其他两位大科学家的同意,写了一份推荐爱因斯坦当普鲁士皇家科学院院士的推荐书,他们这样写道:
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担保,但他们根据被荐人现在已取得的学术成就,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,这是科学院的一次特别重大的收益。
1913年7月10日,普鲁士皇家科学院召开全体学部委员会议,根据普朗克等人的提名,对爱因斯坦的院士资格进行投票,结果以44票对2票的绝对优势获得通过。同年11月12日,选举得到确认,爱因斯坦成为普鲁士皇家科学院的正式院士。
一般院士是一个不领薪水的荣誉头衔。但爱因斯坦担任的是实任院士,年薪高达12000马克。
爱因斯坦在收到这一崇高荣誉的通知后,在从苏黎世给柏林科学院的信中写道:
对于你们选举我担任贵院正式院士,我表示由衷的感谢。我谨此声明,接受这一选举,并深深感谢你们,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的事业。正是在这一点上,我觉得自己还是能胜任的。①