《爱因斯坦与相对论》

 

很多验证爱因斯坦质量公式的人，以及研究他的其他理论的人，得了好几次诺贝尔奖。但是他本人没有因为相对论获奖。这是一个很有趣的问题。

 

这本《爱因斯坦与相对论》是我最近写的，是去年出版的，为了纪念《广义相对论》发表100周年。

 

这本书的读者对象是学生。包括我要让中学生也能看懂，大学生也能看懂。当然他们吸收到的东西、吸收的量可能不大一样，但是起码中学生也能看懂。

 

我讲这个东西，主要是激励学生能够努力学习。一方面给他们介绍一些相对论、黑洞这方面的知识；另一方面鼓励他们有一个远大的目标去拼搏。我特别讲了牛顿、爱因斯坦和霍金都不是神童。

 

神童是有的。比如说托马斯·杨。那是个神童。我在这里详细讲了，他简直是神得不得了。这人贡献也很大，但是爱因斯坦比他的贡献更大。像爱因斯坦、牛顿、霍金小时候都没有表现出特别的才能来。可见是不是神童，不是成才的一个关键。

 

另外我这里头讲了牛顿和爱因斯坦他们成才的经过。牛顿小时候是比较悲惨的，因为他是个遗腹子。他还没出生他父亲就死了，后来他母亲又改嫁了。这样他受到继父的待遇很不公正。所以给他的幼小的心灵造成了很多创伤。

 

最后一个偶然的事件使他振奋起来。因为他当时上学的时候，他觉得自己什么都不行。功课不行，体育不行，没有一样行的，一点信心都没有。正好他们班有个同学，一个小霸王踢了他一脚，踢了他肚子一脚，他疼得简直受不了了。

 

平常他根本不敢惹那个人，这次是太愤怒了，也不顾自己不是对手，他卯足了全身的力气，把那个孩子揍了一顿。揍完以后牛顿信心大增，觉得自己还是行啊！不是说什么都不行。而且他这个方向呢，不是说我打完他了行，我再打别人。

 

他不是那样的，他是觉得我既然打架行，我功课可能也行。结果他一努力功课上去了。所以那个小霸王那一脚还挺重要，对物理学产生了影响。要不然可能不会出现牛顿这样一个人才。

 

牛顿上学的时候，也还都是比较清苦的。他是一个减费生。就是说学校减收他的学费。但是他要给同宿舍的这些人干活，比如打扫卫生，包括倒尿盆，帮着买东西这些事都干。所以他心灵大概也是有一些不舒服的。

 

牛顿比较幸运的是碰到一个巴罗。他的一个老师巴罗。这个老师把他引导到了科研的前沿。后来牛顿他干东西很专注。所以他最后还是很成功的。牛顿做出的贡献，那确实是很大的。

 

现在我们一般人说世界上最伟大的科学家是谁？那个时期就是说牛顿，包括爱因斯坦都是第二。现在来看，牛顿和爱因斯坦可以并列第一。其他人都还差很多。

 

但是牛顿他晚年的时候，中年以后的牛顿，表现出一些明显的缺点，就是这个人名利看得太重，不断地伤害别人。比如他不断地争吵。他的主要成就都是中年以前做的。中年以后基本没有什么大成就。就是跟别人不断地吵。

 

跟胡克争夺万有引力定律的发现权。跟胡克、惠更斯争吵光是微粒还是波，就是波动说和微粒说的争吵。跟天文学家福莱姆斯梯德争吵不休。然后最重要的是跟莱布尼兹吵得不得了。

 

因为我们知道，微积分是牛顿在研究速度的时候瞬时速度和莱布尼兹在研究曲线斜率的时候，各自独立发现的。但是他们俩各自独立发现以后，他们俩都是同一个时代的人。所以牛顿就说，这是我发现的。莱布尼兹说是我首先发现的。

 

结果他们俩双方的朋友都进来。牛顿的朋友说是牛顿先发现的。莱布尼兹的朋友说，是莱布尼兹先发现的。结果牛顿在这上边很不客气。后来发现有很多牛顿的朋友写的文章，其实都是牛顿本人写的，以他的朋友的名义发表的。

 

在这个争吵过程当中，莱布尼兹犯了一个错误。莱布尼兹认为英国比德国科学发达。就提出来请英国皇家学会成立一个公正的委员会来裁决一下——究竟是他首先发现微积分，还是牛顿首先发现微积分。

 

他就没想到，作为皇家学会的主席的牛顿就特别敢干，就指定了一个完全是由他的朋友组成的“公正的”委员会。这个委员会就裁决莱布尼兹剽窃。而且牛顿还觉得，他亲自给他在暗地里给起草了那个裁决的决议，而且他还觉得不解气，又在报上发表了文章，说来回顾这件事情的来龙去脉。把莱布尼兹气得够呛。

 

最后莱布尼兹死了，死了以后牛顿很高兴。其实我们现在知道，牛顿在创建微积分和莱布尼兹两个人是独立的。牛顿可能稍微早一点，但是他发表得晚。莱布尼兹发表得要比牛顿早，所以我们现在还是认为是两个人同时创建的。

 

在这件事情上，尤其表现出牛顿很不好。但是牛顿有时候说牛顿很谦虚嘛，他说他做出任何发现是站在巨人的肩上。但是这句话是他在给胡克的信里边写的。因为他跟胡克在争夺万有引力定律的发现权。胡克是个矮子。所以牛顿说，我的成就是站在巨人的肩上，言外之意跟你这个矮子也没什么关系。

 

当然牛顿在学问面前，还是比较谦虚的。比如说他在海滩上，他说我像个小孩，在海滩上捡石子、贝壳的那段还是能表现出在知识面前，他还是很谦虚的。

 

当然，我说这些问题就是想跟大家说，历史上只有伟人，没有完人。伟人他不是完人。庸人更不是完人。庸人常常觉得别人没人挑他毛病，其实他没什么大贡献。所以别人不注意他。

 

所以我们大家应该注意向伟人学习。学习他的好的方面。其实在任何伟人成长过程中都有很多的曲折。比如说这些东西讲到了爱因斯坦大学毕业以后找不着工作，当时狼狈得不得了。当时那个场面，我都记下来了。还有霍金小时候的一些事情，也都写到里边了。

 

爱因斯坦的成长过程当中，有几点我觉得可能是值得注意的。第一点就是他在上中学的时候，他家里头经常给他提前买课本。特别是数学课本。所以他往往在假期里边就把这课本都自学了。

 

所以这个可能对他后来对数学的兴趣，以及他的思维的成长有很大的作用。另外一个是他在大学毕业以后，跟几个好朋友组织了一个自由读书的俱乐部，叫做奥林匹亚科学院。这个奥林匹亚科学院，有几个人，我这本书里头也讲了一下。

 

爱因斯坦在后来成功以后，有些记者问爱因斯坦，就说你小时候，有什么事情可以跟我们讲一讲啊。爱因斯坦说你们怎么老问我小时候，怎么不问问奥林匹亚科学院？

 

因为那个科学院是他们自己取了个名字，叫奥林匹亚科学院。就是个自由读书的俱乐部。他们这里头读了很多半哲学半科学的书。比如庞加莱的书，马赫的书，这样的一些书。对爱因斯坦后来能够成为一个伟大的学者是起了很大作用的。

 

当然这些书里头也讲了爱因斯坦的爱情、家庭、生活方面，所以还是有一定的可读性的。

 

不过爱因斯坦得诺贝尔奖不是因为相对论,为什么呢？因为当时很多人看不懂相对论，也不知道他这个对不对。所以诺贝尔奖评委会在评奖的时候就产生了一些争议。虽然大多数人都认为他那个太伟大了。可是听不懂的人说怎么伟大？

 

他也讲不懂，他只是觉得伟大，但他也不懂。所以这个事情闹到后来，有的人说这根本就不是相对论。反对的人就说它根本不是个科学理论，它是个哲学理论。其实这种人根本就没看相对论就在那儿乱说。

 

所以最后的结果，大家都是一致决定爱因斯坦应该得诺贝尔奖。最后给了个什么呢，就是说咱们给他按他发现光量子吧。其实发现光量子这件事情在爱因斯坦一生当中，也是很曲折的。

 

爱因斯坦第一篇杰出的论文就是光量子。怎么回事呢？最初提出量子论是普朗克。普朗克认为原子在发射和吸收热辐射，也就是电磁波的时候，是一份一份的。但是这辐射脱离了原子以后就汇合在一起了。就不是一份一份的。

 

爱因斯坦为了解释光量子效应，就认为脱离了以后，依然是一份一份的，这就是光量子。所以普朗克提的是量子。爱因斯坦是光量子。

 

光量子这个学科出来以后，首先普朗克就不同意。普朗克审稿，普朗克一看就觉得怎么可能呢，出来还是一颗一颗的，这不可能啊！但是普朗克是个大家。他一方面觉得这个能解释光电效应。因为物理学是一个实验的科学，测量的科学。以实验为准，它能解释光电效应。

 

所以普朗克一方面同意他发表，一方面又写信问爱因斯坦，说这是怎么回事，想跟爱因斯坦讨论。很客气。爱因斯坦拿到普朗克的信以后，因为爱因斯坦当时刚到发明专利局工作，完全是个无名小卒。

 

一看普朗克来了一封信。这么大一教授给他来了一封信，吓了一跳。打开那信看了一看，他就觉得这信不会是普朗克教授写的吧？是不是那几个奥林匹亚科学院的？他那几个朋友冒充普朗克给他写的信啊？

 

他在那儿自言自语说，准是这几个小丑干的。后来他的夫人在那儿洗衣服，一把就把那信拿过来一看，说你看这个信封可是柏林的。咱们在瑞士，他们在瑞士。说你那几个朋友不会到柏林去给你发这封信的。

 

他一看这是普朗克写的。但是他俩就一直对这个问题有争论。普朗克也很客气，就跟他讨论。就是觉得爱因斯坦的光量子学说不对，辐射出来以后依然是要连续的。

 

所以普朗克还给韦恩写了一封信。当时德国的另外一个物理学家说爱因斯坦的观点肯定是错误的。这个观点一定是错误的普朗克很坚持这一点。一直到了他们推荐爱因斯坦到普鲁士科学院当院士，当柏林大学教授和德国物理研究所所长。

 

推荐这个职务的时候是普朗克他们几个人写的推荐信。在大大地赞扬了爱因斯坦的成就之后普朗克在那封信里头还谈到了说我们对于一个年轻人也不应该过于苛求。我们应该允许他犯错误。比如他对光量子的解释看来就是不对的。但是不能因为这一点而抹杀了他的功劳等等。赞扬了一番，

 

结果过了几天发诺贝尔奖的时候，大家倒觉着这光量子的这个可以获奖。于是就说鉴于爱因斯坦解释光电效应和在物理学其他方面的成就，授予他诺贝尔物理奖。其他方面的成就大家一想是不是有相对论？

 

结果那个秘书通知爱因斯坦获奖的时候，那个诺贝尔奖评委会的秘书在写的通知爱因斯坦的信当中，还特别提到说这次给您授奖没有考虑您在相对论和引力论。引力论就是广义相对论这方面的成就。特别说到了没有考虑这两方面的成就。

 

所以后来诺贝尔奖评委也许有的人想给他第二次奖，但是后来评委会又不大愿意给人家第二次奖。结果稀里糊涂的爱因斯坦的相对论就没获奖。他的理论就没获奖。他没有因为理论获奖他就获得这一次诺贝尔奖。是因为光电效应和在物理学其他方面的成就。

 

然后他老先生，他虽然没获奖，但是很多研究过他的那个东西，去做实验验证的人获奖了。比如验证E=mc²的人，还有康普顿散射，验证他质量公式的人，以及研究他的其他理论的人，得了好几次诺贝尔奖。

 

但是他本人没有因为相对论获奖。这个也是一个很有趣的问题。