第八章愛因斯坦的宇宙(3)
《論動體的電動力學》,無論是在表達方式 還 是在內容上,都是發表過的最優秀的科學論文之一。它沒有腳注,也沒有引語,幾乎不用數學,沒有提及影響過該論文或在該論文之前的任何作品,只是對一個人的幫助致以謝意。他是專利局的一名同事,名叫米歇爾·貝索。C.p.斯諾寫道,愛因斯坦好像"全憑思索,獨自一人,沒有聽取別人的意見就得出了結論。在很大程度上,情況就是這樣"。
他著名的等式E=mc2在這篇論文中沒有出現,但出現在幾個月以後的一篇短小的補充裡。你可以回憶一下學校裡學過的東西,等式中的E代表能量,m代表質量,c2代表光速的平方。
用最簡單的話來說,這個等式的意思是:質量和能量是等價的。它們是同一東西的兩種形式:能量是獲釋的質量;質量是等待獲釋的能量。由於c2(光速的平方)是個大得不得了的數字,這個等式意味著,每個物體裡都包含著極其大量--真正極其大量--的能量。1你或許覺得自己不大健壯,但是,如果你是個普通個子的成人,你那不起眼的軀體裡包含著不少於7×1018焦耳的潛能--爆炸的威力足足抵得上30顆氫彈,要是你知道怎麼釋放它,而且確實願意這麼做的話。每種物體內部都蘊藏著這樣的能量。我們只是不大善於把它釋放出來而已。連一顆鈾彈--我們迄今為止製造出的能量最大的傢伙--釋放出的能量 還 不足它可以釋放出的能量的1%,要是我們更聰明點的話。
其中,愛因斯坦的理論解釋了放射作用是怎麼發生的:一塊鈾怎麼源源不斷地釋放出強輻射能量,而又不像冰塊那樣融化。(只要把質量極其有效地轉變為能量,這是辦得到的:E=mc2。)該理論解釋了恆星為什麼可以燃燒幾十億年而又不把燃料用盡。(同上。)愛因斯坦用一個簡單的公式,一下子使地質學家和天文學家的視界開闊了幾十億年。該理論尤其表明,光速是不變的,最快的,什麼速度也超不過它。因此,這使我們一下子弄清了宇宙性質的核心。而且,該理論 還 解決了光以太的問題,說明它並不存在。愛因斯坦的宇宙不需要以太。
物理學家一般不大重視瑞士專利局職員發表的東西,因此儘管提供的信息又多又有用,愛因斯坦的論文並沒有引起多少注意。由於剛剛解開宇宙中幾個最難解開的謎團,愛因斯坦申請大學講師的職位,但是遭到拒絕,接著又申請中學教師的職位,再次遭到拒絕。於是,他重新幹起三級審查員的活兒--不過,他當然沒有停止思索。他離大功告成 還 遠著呢。
有一次,詩人保羅·瓦萊裡問愛因斯坦,他是不是隨身帶著個筆記本記錄自己的思想,愛因斯坦稍稍而又著實吃驚地看了他一眼。"哦,那是沒有必要的,"他回答說,"我極少帶個筆記本。"我無須指出,要是他真的帶個本子的話,倒是很有好處的。愛因斯坦的下一個點子,是一切點子中最偉大的點子--布爾斯、莫茨和韋弗在他們很有創見的原子科學史中說,這確實是最最偉大的點子。"作為一個腦子的獨創,"他們寫道,"這無疑是人類最高的智力成就。"這個評價當然很高。
1907年,反正有時候書上是這麼寫的,有個工人從房頂上掉了下來,愛因斯坦就開始考慮引力的問題。天哪,像許多動人的故事一樣,這個故事的真實性似乎存在問題。據愛因斯坦自己說,他想到引力問題的時候,當時只是坐在椅子上。
實際上,愛因斯坦想到的更像是開始為引力問題找個答案。他從一開頭就清楚地認識到,狹義相對論裡缺少一樣東西,那就是引力。狹義相對論之所以"狹義",是因為它研究的完全是在無障礙的狀態下運動的東西。但是,要是一個運動中的東西--尤其是光--遇到了比如引力這樣的障礙會怎麼樣?在此後10年的大部分時間裡,他一直在思索這個問題,最後於1917年初發表了題為《關於廣義相對論的宇宙學思考》的論文。當然,1905年的狹義相對論是一項深刻而又重要的成就。但是,正如C.p.斯諾有一次指出的,要是愛因斯坦沒有想到,別人也會想到,很可能在5年之內。這是一件在等著要發生的事。但是,那個廣義相對論完全是另一回事。"沒有它,"斯諾在1979年寫道,"我們今天有可能 還 在等待那個理論。"
愛因斯坦常手拿煙斗,和藹可親,不愛露面,一頭亂髮,真是個非凡人物。這樣的人物不可能永遠默默無聞。1919年,戰爭結束了,世界突然發現了他。幾乎同時,他的相對論以普通人無法搞懂出了名。《紐約時報》決定寫一篇報道--由於永遠令人想不通的原因--派了該報一個名叫亨利·克勞奇的高爾夫運動記者去負責這次採訪,結果正如戴維·博丹尼斯在他出色的《E=mc2》一書中指出的,根本不解決問題。
這次採訪令克勞奇力不從心,他差不多把什麼都搞錯了。他的報道裡有許多令人難忘的錯誤,其中之一,他斷言,愛因斯坦找了個膽子很大的出版商,敢於出版一本全世界只有12個人看得懂的書。當然,根本不存在這樣的書,根本不存在這樣的出版商,也根本不存在這麼狹小的學術界,但這種看法已深入了人心。過不多久,在人們的想像中,搞得懂相對論的人數又少了許多--應當指出,科學界對這種神話沒有去加以澄清。
有一位記者問英國天文學家阿瑟·愛丁頓,他是不是真的就是世界上僅有的三個能理解愛因斯坦的相對論的人之一。愛丁頓認真地想了片刻,然後回答說:"我正在想誰是第三個人呢。"實際上,相對論的問題並不在於它涉及許多微分方程、洛倫茲變換和其他複雜的數學(雖然它確實涉及--有的方面連愛因斯坦也需要別人幫忙),而是在於它不是憑直覺所能完全搞懂的。