美国《时代》杂志在1999年12月的最后一期中宣布,爱因斯坦当选为20世纪最伟大的人物,并把他称为“世纪人物”。理论物理学家斯蒂芬·霍金解释爱因斯坦的重要地位说:“过去100年里,全世界发生的变化比历史上任何一个世纪都多得多。其原因不是政治或经济上的,而是技术上的——技术阿尔伯特·爱因斯坦直接来自基础科学的进展。任何科学家显然都不能像爱因斯坦那样代表这些进展。”他的主要贡献是提出了相对论,为后来的科学突破打下了基础,包括对宇宙的研究和原子弹的研制。他是因他的光电效应理论而获1922年的诺贝尔物理奖的。不过,“更重要的是,基础科学的突破带动了整个技术世界的前进”。
哥伦比亚大学物理学教授格林说:“爱因斯坦的狭义、广义相对论,提出了时空流动可变的新架构,完全推翻了前人有关宇宙和时空不变的定律。尽管他的相对论不是一般人所能了解,但作为思想家,他在道德人格上给人类的贡献比我们想象的要大得多。”
因此,我们在这儿所要介绍的,不是作为科学家的爱因斯坦,而是作为公民的爱因斯坦。
首先,让我们读一读2007年5月20日《纽约时报》沃尔特·艾萨克森的一篇评论:
回顾因打破传统束缚而存留史册的过去这个世纪,展望培养创造力以实现科技革新的未来岁月,有一个人占据突出位置,是我们这个时代至高无上的偶像。这位暴政的逃亡者性情仁慈,桀骜不驯的乱发、闪闪发光的眼睛、极具魅力的性格和卓尔不群的才华使他的面孔成为一个符号,他的名字等同于“天才”。阿尔贝特·爱因斯坦是个有天赋想象力、坚信自然神工的和谐完美并受这种信念指引的修锁匠。他精彩的人生故事证实了创新和自由的关联,映射着现代社会的胜利和骚动。
创新的时代
既然爱因斯坦的档案已经全部公开,探索他不为人知的一面就成为可能:他不合传统的个性,他叛逆的本能,他的好奇心,他的热望和超然——这些方面与正直、科学交织融合。了解爱因斯坦其人有助于我们理解他科学灵感的源泉,反之亦然。性格、想象力和天赋彼此相关,和谐统一。
爱因斯坦有沉默超然的名声,但他其实在个人生活和科学追求上都充满激情。他读大学的时候疯狂爱上物理班唯一的女生米列娃·马里奇,—位热情的塞尔维亚姑娘。他们有个私生女,结婚后又生了两个儿子。她宣传他的科学理念,帮助他核对论文里的计算。但是,双方关系终于破裂。爱因斯坦提出和她做一笔交易。他说,他有朝一日会得诺贝尔奖;如果她同意离婚,他就把奖金给她。她想了一个星期,同意了。由于爱因斯坦的理论过于超前,他在瑞士专利局工作期间发表的5篇具有划时代意义的论文后过了17年才获得诺贝尔奖,她也终于拿到奖金。
爱因斯坦的人生和事业反映了20世纪初现代主义氛围下社会定式和绝对道德标准的瓦解。人们都在思考如何创造性地打破陈规。毕加索、乔伊斯、弗洛伊德、斯特拉文斯基和勋伯格等人纷纷突破传统束缚。当时对宇宙的认识中,空间、时间和粒子的特性似乎都基于随心所欲的评论。
爱因斯坦却不是真正的相对主义者,尽管许多人都这样认为。在他全部理论——包括相对论——的下面埋藏着对不变量、确定性和绝对事物的探寻。爱因斯坦觉得,在宇宙诸法之下存在一个和谐的现实,科学的目标就是发现这个现实。
思想的实验
他的探索始于1895年:16岁的他想象和光束一道旅行是什么样子。10年后是他的奇迹之年:他写出5篇论文,为20世纪物理学的两大成就——相对论和量子论打下铺垫。
再过10年,也就是1915年,爱因斯坦对自然的探索终于取得最辉煌的成就。他创造了科学史上最完美的理论之一:广义相对论。如同狭义相对论,这套理论也是通过思想实验发展而来的。在一次实验中,他想象坐在封闭的电梯里向上加速穿越空间,感受到的结果将和对重力的体验没有区别。
于是,他猜测,重力是对时空的扭曲。他想出一些方程式,描述这种弯曲的动态怎样来自物质、运动和能量的相互作用。这可以用另一项思想实验描述。想象在一个二维蹦床平面上滚动一只保龄球,然后再滚动几颗台球。台球滚向保龄球,不是因为后者有什么神秘的吸引力,而是因为它使蹦床的纤维弯曲了。现在想象这发生在四维时空会怎样。不错,这有点困难。所以我们不是爱因斯坦。
10年后是爱因斯坦事业的中点,也是转折点。他帮助发起的量子革命逐渐变成一种新的基于不确定和可能性的力学。那一年,他作出对量子力学的最后贡献,但与此同时也开始抵制它。此后的30年,他一直顽固批评他所认为的量子力学的不完整性,同时努力把它纳入一个统一场论,1955年临终之前还写下一些潦草的等式。
在作为革命者的30年和抵抗者的30年,爱因斯坦一直甘愿过宁静快乐的孤独日子,不因袭盲从而安然自在。他习惯独立思考,突破传统观束缚的想象力推动他不断向前。他属于那个古怪的类型:受人尊敬的叛逆者。他受信仰指引,但态度轻松,有点调皮;他信仰的上帝不会像掷骰子似的让事物随意发生。
爱因斯坦不因袭盲从的特点体现在他的性格上,也体现在他的政治态度上。他赞同社会主义理想,但因为太强调个性而无法适应过度的国家控制或中央集权。天生的放肆使他反感民族主义、军国主义和其他任何从众意味的东西。
意义和价值
他的故事包容了现代科学的大片领域,从无限小到无穷大,从光子释放到宇宙扩张。在爱因斯坦取得辉煌成就一个世纪后,我们仍然生活在他的世界,宏观上由他的相对论定义,微观上由事实证明“经久耐用”尽管让人有些焦虑的量子力学定义。
爱因斯坦的成就带有鲜明的个人印记,就像毕加索的画。他通过思想实验而不是对实验数据的系统归纳取得想象的飞跃,洞悉伟大的定律,最后创造的理论令人震惊,不可思议,违反直觉,但却包含吸引大众想象的概念:时空的相对性,E=mc2,光线的弯曲,空间的扭曲。
爱因斯坦有一种淳朴的善良,这使他的气质更为迷人。内在的自信与敬畏自然而产生的谦恭彼此调和。他可能与身边亲近的人保持距离,但对于普遍意义上的人类却怀有真正的慈悲和同情。
尽管受到大众欢迎,表面看来也容易接近,爱因斯坦却代表一种观念:现代物理学是一般外行难以理解的东西。以前的情况并不是这样。伽利略和牛顿都是伟大的天才,但他们对世界的力学因果解释多数有思想的人都能理解。在本杰明·富兰克林的18世纪和托马斯·爱迪生的19世纪,受过教育的人都可能对科学产生某种亲近甚至当作业余爱好来研究。
正因为如此,研究爱因斯坦是有价值的。科学可以激励人,是崇高的,对科学的探索是一种令人陶醉的天职,科学伟人的传奇故事就给我们这样的启迪。
在这样一个重新强调科学和数学教育的时代,我们应当注意爱因斯坦说过的话:“素材的积累不应当压抑学生的独立性。”一个社会的竞争优势不是看学校把乘法表和元素周期表教得多好,而要看他们能否激励想象力和创造力。
我想,这就是爱因斯坦成功的关键,也是他的人生给我们的启示。爱因斯坦小时候不善于死记硬背。他日后的成功也不是来自大脑处理信息的蛮力,而是来自想象和创造。他能作出复杂的方程,但更重要的是,他懂得数学是大自然的语言,用来向我们描述她创造的种种奇迹。因此,他能想象方程式在现实生活中是什么样子,比如詹姆斯·克拉克·马克斯韦尔发现的电磁场方程式怎样展示给一个与光线同行的男孩。正如他曾经说的:“想象力比知识更重要。”
爱因斯坦曾写《我的信仰》,阐明他的人生观。
对于人生,爱因斯坦说:
要追究一个人自己或一切生物生存的意义或目的,从客观的观点看来,我总觉得是愚蠢可笑的。可是每个人都有一定的理想,这种理想决定着他的努力和判断的方向。就在这个意义上,我从来不把安逸和享乐看作是生活目的本身——这种伦理基础,我叫它猪栏的理想。照亮我的道路,并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想,是善、美和真。要是没有志同道合者之间的亲切感情,要不是全神贯注于客观世界——那个在艺术和科学工作领域里永远达不到的对象,那么在我看来,生活就会是空虚的。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。
对于政治,爱因斯坦说:
我的政治理想是民主主义。让每一个人都作为个人而受到尊重,而不让任何人成为崇拜的偶像。我自己受到了人们过分的赞扬和尊敬,这不是由于我自己的过错,也不是由于我自己的功劳,而实在是一种命运的嘲弄。其原因大概在于人们有一种愿望,想理解我以自己的微薄绵力通过不断的斗争所获得的少数几个观念,而这种愿望有很多人却未能实现。我完全明白,一个组织要实现它的目的,就必须有一个人去思考,去指挥,并且全面担负起责任来。但是被领导的人不应当受到强迫,他们必须有可能来选择自己的领袖。在我看来,强迫的专制制度很快就会腐化堕落。因为暴力所招引来的总是一些品德低劣的人,而且我相信,天才的暴君总是由无赖来继承,这是一条千古不易的规律……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;只有个人才能创造出高尚的和卓越的东西,而群众本身在思想上总是迟钝的,在感觉上也总是迟钝的。
对于战争,爱因斯坦说:
我想起了群众生活中最坏的一种表现,那就是使我厌恶的军事制度。一个人能够扬扬得意地随着军乐队在四列纵队里行进,单凭这一点就足以使我对他轻视。他所以长了一个大脑,只是出于误会;单单一根脊髓就可满足他的全部需要了。文明国家的这种罪恶的渊薮,应当尽快加以消灭。由命令而产生的勇敢行为,毫无意义的暴行,以及在爱国主义名义下一切可恶的胡闹,所有这些都使我深恶痛绝,在我看来,战争是多么卑鄙、下流!我宁愿被千刀万剐,也不愿参与这种可憎的勾当。尽管如此,我对人类的评价还是十分高的,我相信,要是人民的健康感情没有被那些通过学校和报纸而起作用的商业利益和政治利益蓄意进行败坏,那么战争这个妖魔早就该绝迹了。
对于宗教,爱因斯坦说:
我们所能有的最美好的经验是奥秘的经验。它是坚守在真正艺术和真正科学发源地上的基本感情。谁要是体验不到它,谁要是不再有好奇心也不再有惊讶的感觉,他就无异于行尸走肉,他的眼睛是迷糊不清的。就是这样奥秘的经验——虽然掺杂着恐怖——产生了宗教。我们认识到有某种为我们所不能洞察的东西存在,感觉到那种只能以其最原始的形式为我们感受到的最深奥的理性和最灿烂的美——正是这种认识和这种情感构成了真正的宗教感情;在这个意义上,而且也只是在这个意义上,我才是一个具有深挚的宗教感情的人。我无法想象一个会对自己的创造物加以赏罚的上帝,也无法想象它会有像在我们自己身上所体验到的那样一种意志。我不能也不愿去想象一个人在肉体死亡以后还会继续活着;让那些脆弱的灵魂,由于恐惧或者由于可笑的唯我论,去拿这种思想当宝贝吧!我自己只求满足于生命永恒的奥秘,满足于觉察现存世界的神奇的结构,窥见它的一鳞半爪,并且以诚挚的努力去领悟在自然界中显示出来的那个理性的一部分,即使只是其极小的一部分,我也就心满意足了。
入籍美国
阿尔伯特·爱因斯坦1879年生于德国伍腾堡的乌尔姆镇,下一年他全家迁往慕尼黑。他父亲是一名犹太小商人。爱因斯坦在瑞士读了中学和大学,并在瑞士获得诺贝尔奖,瑞士一直说他是瑞士公民,他回德国时曾支持兴登堡的魏玛共和国,自从希特勒上台后,他非常不满希特勒的法西斯政策,尤其是反犹主义,他决定改变国籍。
他在1933年9月19日的《纽约世界电讯报》上发表谈话说:
我确信,在我看来,纳粹专政政权必然会不可避免地全面垮台。我的根据倒不是因为反纳粹者的力量强大和道德高尚,而是纳粹分子们自己的愚蠢。即使一名独裁者有千万刺刀为之卫护,如果他没有智慧,终究不能长久维持其统治。在现代条件下搞独裁需要智慧,而希特勒及其党徒们连一丁点儿智慧也没有。
我是一个坚定的民主主义者,正是为了这个原因,我没有去俄罗斯,虽然我接到了他们非常热忱的邀请。假如我去莫斯科,苏维埃的统治者一定会利用这件事为他们的政治目的服务。我不但是法西斯之死敌,也同样是布尔什维主义的死敌。我痛恨一切形式的专政政权。
爱因斯坦是1933年10月到达美国的,他定居于普林斯顿大学。1940年6月22日,他正式宣誓为美国公民,并发表了谈话,题为“我是一个美国人”。他说:“我感到,在美国人们可以有机会获得个人及其创造力的发展,这对我而言是生命中最有价值的资产。在某些国家,人们既没有政治权利,又没有自由发展其智力的机会,美国人是绝对不会容忍这种情况的。自从到美国以来,我看到不论从脾气来说,从传统来说,美国人都不适合在极权主义的制度下生活。我相信,绝大多数美国人都认为在极权主义下实在不值得一活。因此,他们认为最重要的是保住自由权利。我相信,美国将证明,民主不仅仅是指根据一部好宪法所建立的政府,而更是指遵守具有道义力量的伟大传统的一种生活方式。今天,比以往任何时候更甚,人类的命运决定于人类的道义力量。”
促成美国研制原子弹
20世纪30年代中期,德国已经开始研究原子的裂变问题了。爱因斯坦起初没有重视这个问题。1939年3月,他与物理学家斯齐拉和韦格谈到了裂变的连锁反应时才感到这一问题的严重性,因为它所释放的能量将未可限量。于是他立即写了一封信给罗斯福总统。他说:“在过去四个月内,发现了一种新的认识。有可能使大块的铀产生核连锁反应,在这种反应中,可能发放出巨量的能和无数的放射物质。看来,几乎可以肯定,在不远的将来,这就可成为事实。这就会有可能制造出新型的炸弹。鉴于此,请考虑政府是否应与研究连锁反应的物理学家们建立某种永久性的联系。据我所知,德国已经停止出售它在捷克斯洛伐克所取得的铀了。”
罗斯福写了回信,对此表示感谢,但并未采取大力行动,他只为此在一年内拨款6万美元。爱因斯坦看到问题的严重性,1940年3月7日,再次写信给罗斯福说:“去年,由于我认识到对铀的研究可能会产生影响国家的重大结果,我曾认为有责任向政府提请注意这方面的可能性。自从战争爆发以来,德国已大大加强了对铀的兴趣。我现在已获悉,德国正在极秘密的情况下从事这项研究。”
在爱因斯坦的再次敦促下,罗斯福才决定全面展开对原子弹的研究,并取得了成功。假如德国抢先造出原子弹,这个世界可能已变成灰烬了。命也乎,命也乎!
但爱因斯坦本人非常谦虚,他在1945年11月的《大西洋月刊》上宣布:“我并不认为我自己是原子能量释放之父。我在这件事中的作用是非常间接的。事实上我并没有预见到在我有生之年会实现此事,我只不过是相信这在理论上是可能的。”
他希望将来能有一个超国家政府来管理原子能。
宗教情怀
爱因斯坦的宗教信仰历程几乎与林语堂先生一样。他们都因家庭传统而在幼年就成了宗教信徒。然而皆因接触科学而反叛宗教,到晚年又重新皈依宗教。1936年,有一名小女孩写信给爱因斯坦问他是否做祷告。他回答说:“科学家很难相信可以凭祷告而影响事情的发展。但另一方面,凡认真从事科学工作的人都会相信自然法则中体现着一种精神,它大大地超过人。因此,我们作为只有微弱力量的人,必须谦卑向它臣服。因此,专心科学就会产生一种宗教情绪,这是一种特殊的宗教,它与较无知的人的宗教是两码事。”
他给他的宗教起了一个新名词,叫作“宇宙宗教”(cosmic religion)。
1939年5月,爱因斯坦在普林斯顿大学神学院发表谈话说:“在过去150年来,人们广泛地认为,知识与信仰间存在不可调和的矛盾。高层知识界人士认为用知识替代信仰的时代早已到来了。他们认为没有知识根据的信仰就是迷信,因此必须加以反对。然而,此论有一个大漏洞。因为引导我们行动和判断的那些信念是不能完全从硬邦邦的科学方法中取得的。科学只能教导我们事物是如何联系和互为影响的。你们当然不会怀疑我轻视科学工作者的成就和他们在领域内所作出的英雄功绩。但同样清楚的是:关于‘是什么’的知识并不能直接打开‘应当是什么’的大门。你可以掌握关于‘是什么’的最充分的知识,但仍不能从这里演绎出我们人类生存的目标应当是什么。”
“客观的知识的确可以为我们提供有力的工具去完成某些目的,但那个最后目标和达到这一目标的渴望必须来自另一来源。这里我们就碰上了纯理性的局限。”
他在他岳母的葬礼上说过:“上帝的创造,也由上帝收回,感谢上帝吾主。”
更重要的是他还为我们留下一句名言:“科学没有宗教是跛子,宗教没有科学是瞎子。”
人权斗士
50年代是麦卡锡主义在美国横行的日子,爱因斯坦作为人权斗士一直在为人权而呼吁。其中最有名的案件是弗劳恩拉斯事件。弗是纽约布鲁克林詹姆斯·麦迪逊中学的英语教员,参议院国内安全委员会认为他是“不安全分子”,要他到委员会去作证。弗根据宪法的人权条例第五条,拒绝前往作证。结果被开除教员籍。他向爱因斯坦诉说了案情,后者回了他一封信,其中说:“我国知识分子今天所面临的现状非常严重。反动的政治人物们利用外来危险为借口,已经向公众灌输了对知识探索的怀疑。在初步成功的基础上,他们现在又着手要镇压教学的自由,并要剥夺那些不愿俯首帖耳的人的工作职位。对这种丑恶行径,知识分子的少数派应如何对付呢?我认为只能采取甘地式的不合作主义革命行动。凡被召至国会委员会作证的人应当拒绝作证,他应当做好坐牢和经济破产的准备,也就是为了我国的文化福利而牺牲自己的个人福利。”
爱因斯坦的这封信引起了轩然大波。《华盛顿邮报》责问道:“有些国会委员会的调查做得太极端了,爱因斯坦博士对此表示强烈不满,美国人民与他是有同感的。但是,我们认为这位大物理学家号召被国会传召的‘知识分子’拒绝到国会作证是歪道歪理。为什么‘知识分子’可以享受别的公民所并不享受的特殊豁免呢?如果人们都听从爱因斯坦博士的劝告,宁可坐牢而不愿作证,我们的代议制政体岂不要瘫痪吗!”
爱因斯坦在1954年3月14日《纽约时报》上作答曰:“在原则上讲,保卫宪法权利是人人一样的。但知识分子的地位有点特殊,因为由于他们所受的特殊训练,他们对公众舆论的形成产生特殊强烈的影响。这也就是为什么那些想误导我们接受威权政府的人特别注意知识分子并要胁迫他们。在这种情况下,知识分子就特别要尽他们的重要责任。对任何违犯个人宪法权利的图谋,我认为,拒绝合作就是我们的责任。”
崇尚甘地的非暴力主义
爱因斯坦是甘地非暴力主义的热烈拥护者。早在1931年,他就写信给甘地说:“你所做的一切显示我们可以不诉诸暴力来完成我们的理想。我们能够用非暴力的方法征服那些主张使用暴力的人,你的榜样将启发人类通过国际资助和合作以保证世界和平的方法来终止暴力冲突。”
1939年,爱因斯坦为甘地70寿辰写了一篇短文,内称:“甘地的一生在人类政治史上是很独特的。他发展了一种全新的人道的方法来引导他的人民从事解放斗争,他已经全心全意地实施了这一办法。它对整个文明世界中能自觉地思考问题的人所产生的道义影响可能要比我们这个过分强调武力方法的时代中所使用的方法更深远得多。”
1952年,他又说:“甘地是我们时代最伟大的政治天才,他指出了我们该走的道路。他证明,人只要发现正确的道路,他就可以作出多大的牺牲。他为印度解放事业所做的工作是活生生的见证,证明建立在不可动摇的信念之上的人的意志要比表面看来不可一世的物质力量更为有力量。”
爱因斯坦认为:“在我们这个道德败坏的时代中,甘地是代表人类关系中的高尚概念的唯一政治家。”
1955年,爱因斯坦因心脏病逝世。
中国的周培源博士在纪念爱因斯坦的一次会上说:“我们纪念他,就是要学习他崇尚理性,关心人,尊重人,反对偶像崇拜,反对专断的民主精神;学习他言行一致,表里一致的坦白胸怀;学习他为追求真理和为人类谋福利的目标始终如一的人生态度。”
爱因斯坦还为我们留下了这样一段话:“我们这个时代的最大特征是科学研究硕果累累,科研成果在技术应用中也取得了巨大成功。大家都为此感到欢欣鼓舞。但我们切莫忘记,仅凭知识技巧并不能给人类的生活带来幸福和尊严。人类完全有理由把高尚的道德标准和价值观的宣道士置于客观真理的发现者之上。在我看来,释迦牟尼、摩西和耶稣对人类所作的贡献远远超过那些聪明才智之士所取得的一切成就。如果人类要保持自己的尊严,要维护生存的安全以及生活的乐趣,那就该全力保卫这些圣人所给予我们的一切,并使之发扬光大。”
传记作家沃尔特·伊萨克森则对爱因斯坦作了如下的总结。他写道:
爱因斯坦像是一名园丁为花圃除草去芜。物理学家斯莫林评论道:“我相信让爱因斯坦成就非凡的主要原因是一种道德特质。他就是比大部分同行更关心物理法则在解释自然万物时必须融合一贯。”
爱因斯坦对于统一的本能,也烙印在个性中与反映在政治观上。如同他追寻科学上支配宇宙的统一理论,在政治上也追求可以统管地球的统一理论,期盼透过全世界共通的原则实践世界联邦主义,克服民族主义脱缰失序所造成的混乱状态。
也许他个性中最重要的一面是他乐意成为一个非遵循旧规的角色。当他在接近生命尽头为新版伽利略传作序时,他歌颂了这样一种态度:“我认为伽利略的研究中有一个重点,便是热情挑战各种权威教条。”
爱因斯坦在1905年作出的突破,其实普朗克、庞加莱和洛伦兹全都只差临门一脚了,可惜他们被权威教条限制住了。唯有爱因斯坦叛逆成性,能够将数百年来定义科学的传统思考抛弃丢掉。
不因循旧规的快乐,让他看到普鲁士军人踢正步便倒退三步。这种个人观点也演变成政治观点。他挺身而出抗议压抑心智自由的专制政权,包括纳粹主义、斯大林主义到麦卡锡主义皆然。
爱因斯坦的基本信条是认为自由为创造力之命脉。他表示,“科学发展和精密创造皆需要独立思考的自由,意即不受独裁和社会偏见所限制。他觉得,培育这种精密应该是政府的基本角色与教育任务。”
有一套简单的公式可定义爱因斯坦的观点。创造力需要乐于不因循盲从,需要培育自由心智和与自由精神,更需要培养“包容的精密”。包容之基石在于谦逊。他相信没人有权利将想法和信仰强加于他人身上。
世上已见过许多莽撞的天才。爱因斯坦之所以特别,在于其聪明才智受谦逊陶冶。在人生孤独的旅程中怡然自得,对于自然造化之美永远保持谦逊敬畏之心。他写道:“宇宙法则中彰显出一种超越人类的精神灵魂,力量平庸的我们必须谦卑以对。在此方式下,追求科学有一种特别的宗教威觉。”“万物和谐共存彰显上帝存在”才是正道。
爱因斯坦认为,这份崇敬的感觉、宇宙性的宗教正是所有艺术和科学的泉源,并且一路指引他。他表示:“当我判断一个理论时,我会问自己,如果是上帝,会不会这样安排世界?”
他优雅地融合了自信和敬畏之情,使他在人世间发光发亮。