- 第7節 不朽的科學家——愛因斯坦 （1）
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愛因斯坦，美籍德裔猶太人，理論物理學家，相對論的創立者，現代物理學奠基人。1921年獲諾貝爾物理學獎，1999年被美國《時代周刊》評選為“世紀偉人”。1879年3月14日，阿爾伯特·愛因斯坦出生在德國烏爾姆小城。
愛因斯坦再偉大，也該感謝他的雙親。父親的數學天賦，母親的音樂天賦，恰到好處地合成出一個偉大的愛因斯坦。非凡的思維能力、豐富的想象能力，就是愛因斯坦繼承父母天賦的明證。
一個天才的童年，總會有些超乎尋常的故事。愛因斯坦剛出生時，后腦大得不同一般，而且頭骨呈棱角形，頭骨的這種異狀，后來永久性地成為愛因斯坦的特征。愛因斯坦的母親曾為頭胎兒子的異樣頭骨而受驚，愛因斯坦的祖母看到孫子，也低聲嘀咕：“太重了！太重了！”她不是說孫子的體重，而是孫子大而怪的頭形讓她不安，一個弱小的身軀，如何支撐得住這個碩大的腦袋？她們當然還不曾意識到：就是這個大而怪的頭腦，將滋生出多么偉大的意識。
愛因斯坦的童年、少年時代，恰逢慕尼黑大發展時期，蓬勃向上的時代精神、開拓進取的人格意志，通過各種渠道，浸潤著小愛因斯坦的心田。
慕尼黑郊外，遍布清新的田野和幽靜的森林。愛因斯坦一家的住處，位于慕尼黑郊區的林德林地區，濃蔭蔽地，綠茵環抱。天性浪漫的赫爾曼·愛因斯坦先生生意之余，最愛做的事情就是帶領全家郊游。小愛因斯坦似乎天生醉心于大自然，他常常瞪著兩只好奇的眼睛，緊閉雙唇，默默地跟著父母，默默地注視著眼前的自然景色。自然界的美與神秘，一次次沖撞著愛因斯坦的心扉。大自然的靜謐養成愛因斯坦獨自沉思的生活、研究方式，也給了他無窮的靈感、啟迪，給了他排除人世紛繁煩惱的慰藉。直到以后，愛因斯坦也總是尋求遠離繁華都市的鄉村作為居住地。在柏林，他覺得住在哈裴爾河河畔最舒適。此外，他最喜愛的是北海群島和德國的東海海岸，尤其是阿倫斯霍卜和黑敦海島。流亡之后，他住在美國普林斯頓，住房四周就是一座大花園，住房像綠色海洋中的一個孤島。人們常以為這是愛因斯坦生性孤僻、不善交際的表現，其實不然，就文化背景來分析，愛因斯坦父子對慕尼黑郊外純樸、自然的風景的神往與欣賞趣味，有著濃郁的時代感。
當然，童年時代的愛因斯坦還不可能向世人解釋自己個性的內涵。他獨來獨往，時常故意躲開小伙伴、同學，即使同親人在一起，他也只是一個沉默的聽眾。誰要是破壞了他獨處的心境，一向沉靜的他會突然爆發出激烈的情緒。愛因斯坦的妹妹后來回憶說：“每逢那樣的時刻，他會變得臉色蒼白，鼻尖發白，不能自制。”有幾次，愛因斯坦竟向比自己小2歲的妹妹扔東西，大發脾氣。愛因斯坦5歲時，父母為他請了一個家庭女教師。第一次上課時，愛因斯坦大概發現自己將失去自由的個人世界，又一次大發脾氣，向老師扔椅子以示抗議，愛因斯坦的父母只好結束這第一次還未開始的教育。不愛和人交往的小愛因斯坦偏喜愛那些需要耐心和堅韌的游戲，比如用薄薄的紙片搭房子，不成功絕不罷休。
對于童年的愛因斯坦來說，獨立的個性還只是一只“空筐”，它需要充實精神、文化的內涵。第一個裝進這只“空筐”的是什么？是音樂。愛因斯坦3歲的時候，一天，母親波林坐在鋼琴旁，輕輕地撫弄琴鍵，優美動聽的旋律像潺潺溪水，從她的手指下流出。忽然，她覺得背后有人，她回頭一看，小愛因斯坦正歪著腦袋，全神貫注地傾聽美妙的樂聲。年輕的母親高興了，她說：“瞧你一本正經的，像個大教授！哎，親愛的，怎么不說話呀？”愛因斯坦沒有回答，他只有3歲，還無法說清激起心靈感應的音樂到底是什么，他那對亮晶晶的、棕色的大眼睛中卻又分明閃爍著快樂的光輝。琴聲又響了，是貝多芬的奏鳴曲。小愛因斯坦邁著搖晃的步子，無聲地撲向一個新的世界，那里只有美麗、和諧和崇高。
不愛說話的小愛因斯坦對音樂入迷了，6歲起練習拉小提琴。幾年后，愛因斯坦唯一的消遣就是音樂，在母親的伴同下，他很快就能演奏莫扎特和貝多芬的奏鳴曲了。
音樂以它那溫柔而深邃的懷抱接納了愛因斯坦，讓他吸吮著人類文化最甘甜的乳汁，給他一個安寧的精神家園，也給了他日后作為一代物理學大師的超凡想象力。1931年，愛因斯坦在《論科學》一文中說：“音樂和物理學領域中的研究工作在起源上是不同的，可是被共同的目標聯系著，這就是對表達未知的東西的企求。它們的反應是不同的，可是它們互相補充著。至于藝術上和科學上的創造，那么，在這里我完全同意叔本華的意見，認為擺脫日常生活的單調乏味，和在這個充滿著由我們創造的形象的世界中尋找避難所的愿望，才是它們的最強有力的動機。這個世界可以由音樂的音符組成，也可以由數據的公式組成。我們試圖創造合理的世界圖像，使我們在那里面就像感到在家里一樣，并且可以獲得我們在日常生活中不能達到的安定。”
科學和藝術的互補性與統一性，使音樂成為愛因斯坦的“第二職業”。不管旅行到哪里，他總是身不離提琴，甚至參加柏林科學院的會議，也要隨身帶著琴盒，以便會后拜訪普朗克、玻爾時，能在一起拉拉彈彈。在緊張思索光量子假說或廣義相對論的日子里，愛因斯坦一旦遇到困難，思索陷入困頓時，他就會不由自主地放下筆，拿起琴弓。那優美、和諧、充滿想象力的旋律，會在無形中開啟他對物理學的思路，引導他在數學王國作自由、創造性的遐想。音樂往往催化出愛因斯坦的科學創見和思維火花。在音樂的自由流淌中，深奧的理論物理學有了美妙的旋律。
愛因斯坦的小提琴演奏水平很高，還能彈一手好鋼琴。他與同時代的物理學家們有過許多理論上的爭吵，也有深厚的并肩戰斗的友誼。在他們的交往中，音樂常常起到妙不可言的作用。愛因斯坦和荷蘭萊頓大學物理學教授埃倫費斯特是終身摯友，但在相對論問題上，又總是爭論不休。從1920年起，愛因斯坦接受荷蘭的邀請，成了萊頓大學的特邀教授，每年都來幾個星期，住在埃倫費斯特家里，討論、爭論自然是免不了的事。埃倫費斯特思維敏捷又心直口快，批評意見尖刻、毫不留情。這點恰好與愛因斯坦棋逢對手，唇槍舌劍之后，能統一觀點自是皆大歡喜。遇到無法統一的爭論，兩個好朋友會自動休戰。埃倫費斯特是位出色的鋼琴家，他喜歡替愛因斯坦伴奏。愛因斯坦則只要埃倫費斯特伴奏，那提琴演奏定是光彩四溢。有時，一支樂曲奏到一半愛因斯坦會突然停下，用弓敲擊琴弦，讓伴奏停止演奏。或許是一段優美的旋律觸動了靈感爭論又開始了。爭著、爭著，愛因斯坦又會突然停下，徑直走到鋼琴邊，用雙手彈出三個清澈的和弦，并強有力地反復敲打這三個和弦。
科學之光普照著大地，也照亮了小愛因斯坦成長的道路。愛因斯坦上學前的一天，他生病了，本來沉靜的孩子更像一只溫順的小貓，靜靜地蜷伏在家里，一動也不動。父親拿來一個小羅盤給兒子解悶。愛因斯坦的小手捧著羅盤，只見羅盤中間那根針在輕輕地抖動，指著北邊。他把盤子轉過去，那根針并不聽他的話，照舊指向北邊。愛因斯坦又把羅盤捧在胸前，扭轉身子，再猛扭過去，可那根針又回來了，還是指向北邊。不管他怎樣轉動身子，那根細細的紅色磁針就是頑強地指著北邊。小愛因斯坦忘掉了身上的病痛，只剩下一臉的驚訝和困惑：是什么東西使它總是指向北邊呢？這根針的四周什么也沒有，是什么力量推著它指向北邊呢？
愛因斯坦67歲時仍然為童年時的“羅盤經歷”感慨萬千。
他在《自述》中說：
“當我還是一個四五歲的小孩，在父親給我看一個羅盤的時候，就經歷過這種驚奇。這只指南針以如此確定的方式行動，根本不符合那些在無意識的概念世界中能找到位置的事物的本性的（同直接‘接觸’有關的作用）。我現在還記得，至少相信我還記得，這種經驗給我一個深刻而持久的印象。我想一定有什么東西深深地隱藏在事情后面。凡是人從小就看到的事情，不會引起這種反應；他對于物體下落，對于風和雨，對于月亮或者對于月亮會不會掉下來，對于生物和非生物之間的區別等都不感到驚奇。”
小小的羅盤，里面那根按照一定規律行動的磁針，喚起了這位未來的科學巨匠的好奇心——探索事物原委的好奇心。而這種神圣的好奇心，正是萌生科學的幼苗。
在愛因斯坦步入自然科學領域的最初幾步，有兩個人是很重要的，雖然很難說他們兩人在思想上對愛因斯坦有什么大的影響，但正是他們，把打開自然科學殿堂大門的第一把鑰匙遞給了愛因斯坦。這兩個人是愛因斯坦的叔叔雅各布·愛因斯坦和來自俄國的大學生塔爾梅。
雅各布·愛因斯坦是個很有事業心并且精力充沛的人，是一個工程師，也和赫爾曼·愛因斯坦一樣愛好數學，就是他動員赫爾曼·愛因斯坦一家移居慕尼黑。在工廠里，他管技術；在家里，他則是小愛因斯坦入學前的數學啟蒙者。愛因斯坦上學后，雅各布叔叔常常給小愛因斯坦出些數學題讓他解答。每當正確解答后，愛因斯坦就特別高興。
1888年10月，愛因斯坦從慕尼黑國民學校進入路易波爾德中學學習，一直讀到15歲。這期間，來自俄國的大學生塔爾梅成為愛因斯坦家里的常客。塔爾梅每星期四到愛因斯坦家來吃晚飯，這是慕尼黑猶太人幫助外國來的窮苦猶太學生的慈善行動。塔爾梅是學醫的，但對各種自然科學知識以及哲學均抱有興趣。他對小愛因斯坦的超常求知欲及能力很吃驚。那本讓愛因斯坦終身難忘的“神圣的幾何小書”便是塔爾梅送給愛因斯坦的。一開始，塔爾梅總是和愛因斯坦談論數學問題，越談就越引起愛因斯坦對數學的濃厚興趣。對學校枯燥教學方式厭倦的愛因斯坦干脆自學起微積分，他提出的數學問題常弄得中學數學老師張口結舌，不知如何回答。
盡管愛因斯坦的數學成績永遠第一，但老師并不喜歡他。一次，一個老師公開對他說：“如果你不在我的班上，我會愉快得多。”愛因斯坦不解地回答：“我并沒有做什么錯事呀！”老師回答說：“對，確是這樣。可你老在后排笑著，這就褻瀆了教師需要在班級中得到的尊敬感。”
羅盤、幾何、微積分、自然規律，一步一個階梯，一步一個堅實的腳印，愛因斯坦揚起了科學遠征的船帆，和實驗物理學家不同，數學，始終是愛因斯坦的主要工具。
愛因斯坦于1915年完成的廣義相對論，正是數學與自然科學之間相互有效結合的光輝范例。愛因斯坦所提出的物理問題，迫使某些數學方法必須加以完善。因而，促進了數學的發展，反過來又推動了物理學研究的進一步發展。1915年年底，愛因斯坦在廣義相對論中闡明了引力的幾何學理論，這是自然科學史上最偉大的理論成就之一。1955年，物理學家玻恩在一次報告中評價道：“對于廣義相對論的提出，我過去和現在都認為是人類認識大自然的最偉大的成果，它把哲學的深奧、物理學的直觀和數學的技藝令人驚嘆地結合在一起。”1894年6月，愛因斯坦一家除愛因斯坦外，遷居意大利。留在慕尼黑的愛因斯坦借住在一位老太太家里。父親要兒子讀完高中，取得畢業文憑。有了文憑，才能進大學，獲得電機工程師的資格。這是父親為兒子謀劃的人生道路。
獨自一人在慕尼黑，本來就生性孤僻的愛因斯坦更是意氣消沉、心神不定。他十分思念家庭，又厭惡學校的教育。慕尼黑給了他清新寧靜的自然風情，給了他美妙動聽的音樂，也給了他深摯的宗教情感，可路易波爾德中學的6年生活，卻是他一生中最痛苦的回憶。有強烈獨立個性的愛因斯坦對一切驕橫權威的抵觸情緒，同當時德國推行的教育制度，實在是水火不容。
愛因斯坦無法忍受了，他在學校與在校外完全成為兩個人。在校外，愛因斯坦雖不愛說話，可心靈是恬靜自由的。他的同學在學校還在平面幾何的淺水里撲騰，他卻利用課余時間暢游在微積分大海里。他整日與音樂為伴，以宗教徒般的狂熱做著理想和希望的夢。按照自己的思維，與學校教育格格不入的愛因斯坦，只能孤獨地走著自己的路。
在校內，未來的物理學大師的成績，除數學外，他幾乎就沒有什么好分數。老師們嫌他“生性孤僻、智力遲鈍”，責備他“不守紀律、心不在焉、想入非非”；同學們大都視他為陌路人，從不來往。有一次，赫爾曼·愛因斯坦先生問學校的訓導主任，自己的兒子將來應該從事什么職業，這位主任直截了當地回答：
“做什么都沒關系。你的兒子將是一事無成的。”
1895年春天，大地回春。愛因斯坦已16歲了。根據當時的法律，男孩只有在17歲以前離開德國才可以不必回來服兵役。由于對軍國主義深惡痛絕，加之獨自一人呆在軍營般的路易波爾德學校已忍無可忍，愛因斯坦沒有同父母商量就私自決定離開德國，去意大利與父母團聚。但是，半途退學，將來拿不到文憑怎么辦呢？一向忠厚、單純的愛因斯坦，情急之中竟想出一個自以為不錯的點子。他請數學老師給他開了張證明，說他數學成績優異，早達到大學水平。又從一個熟悉的醫生那里弄來一張病假證明，說他神經衰弱，需要回家靜養。愛因斯坦以為有這兩個證明，就可逃出這厭惡的地方。誰知，他還沒提出申請，訓導主任卻把他叫了去，以他敗壞班風、不守校紀的理由勒令退學。
愛因斯坦臉紅了，不管什么原因，只要能離開這所中學，他都心甘情愿，也顧不得什么了。他只是為自己想出一個并未實施的狡猾的點子突然感到內疚，后來每提及此事，愛因斯坦都內疚不已。大概這種事情與他坦率、真誠的個性相去太遠。
1895年春天，愛因斯坦懷著解放的心情投入到意大利的懷抱。當心煩意亂的父母告訴愛因斯坦，他不能在米蘭上學，因為米蘭的德語學校只收13歲以下的學生，愛因斯坦根本不想分擔父母的憂慮，他只想盡情享受成功逃離路易波爾德中學的自由與暢快。
1895年秋天，愛因斯坦登上了開往蘇黎世的列車。通過母親的關系，愛因斯坦獲準參加聯邦工業大學的入學考試。考試科目有政治史、文學史、德文、法文、生物學、數學、圖形幾何學、化學、物理學、圖畫，還加一篇文章。結果他落選了。那些需要記憶的課程，他都考得不好，加之沒有中學文憑。好在他的數學和物理學考得十分出色，引起了學校教授和校長的關注。
著名的韋伯教授派人通知他，如果他留在蘇黎世，可以破例特許他來旁聽自己的物理課。校長也十分欣賞愛因斯坦非凡的數學能力和淵博的數學知識，他給愛因斯坦提出了一個善意的忠告：應當在瑞士的一所中學畢業后，過一年再來投考。校長還親自推薦了阿勞小鎮上的州立中學，這所學校無論在教學方法上還是教師的組成上都是最先進的。
愛因斯坦自己雖不想再進中學，因為慕尼黑中學生活在他心里留下了深深的陰影。但怎么辦呢？繼續待在家里無所事事肯定是不行的，愛因斯坦也不想再傷父母的心了。
愛因斯坦懷著懊喪的心情來到離蘇黎世不遠的阿勞鎮上。這依山傍水的小鎮，美麗如畫的景色，一點也引不起他的興致。踏進州立阿勞中學大門的愛因斯坦，心上仿佛壓著一塊大石頭。他寄住在溫特勒先生家里。溫特勒先生是州立阿勞中學的教師，不僅知識淵博，而且深知教育心理學。他帶著愛因斯坦在學校里到處散步參觀，并讓自己的妻子和七個孩子都與愛因斯坦交上了朋友。很快，愛因斯坦就在溫特勒先生家里找到了溫暖，抑郁的心情過去了，一個新愛因斯坦誕生了。
阿勞中學的老師教育思想開通、民主。19世紀初葉，瑞士偉大的教育學家佩斯塔洛齊曾在阿勞州附近活動過，他的民主和人道主義思想在阿勞州立中學十分盛行。他們不贊成用權威的棍棒和名利的誘餌當做教育的手段。他們主張學生自我負責，老師的責任就是向學生展示知識和科學的魅力，點燃他們好奇心的火花，激起他們的求知欲望，讓他們的智力自由地發展。溫特勒先生教德文和歷史。他純樸熱情，學識淵博，采集鳥類標本是他的業余愛好。他常帶著學生到山里去遠足，采集動植物標本。讓孩子們歡笑，來洗去歲月留在身上的塵翳，這是溫特勒先生最大的快樂。愛因斯坦與溫特勒先生朝夕相處，尊重他，熱愛他，他們成了好朋友。
愛因斯坦有生以來第一次喜愛學校了。老師這樣親切，學生可以自由地提問、研究問題，第一次享受到這樣的民主和自由，愛因斯坦變了：他對生活的熱愛，他青春的朝氣和活力迸發出來了。路易波爾德中學里那個怯生生、不多說話的少年，現在變成笑聲爽朗、步伐堅定、情緒激昂的年輕人了。他濃密的黑色卷發下面，那一雙棕色的大眼睛里，時常帶著嘲笑的神色。早年的那種靦腆已經痕跡全無了。有一位同班同學后來還回想起愛因斯坦的那種有力而又自信的步伐，臉上的那種微帶嘲諷意味的表情以及他的那種“不顧是否會冒犯別人而敢于表達自己意見的大無畏方式”。
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