爱因斯坦的生命和他的宇宙

在瑞士的精彩生活(3)
  爱因斯坦的工作，特别是对相对论的研究，已开始成为当时欧洲最杰出的物理学家们进行正式讨论的热点话题。他们还不知道，这个带来物理学旋风的年轻天才不过是伯尔尼专利局的一个小职员，而不是某个高端研究所的教授。爱因斯坦名望与日俱增，而且在三年内已发表了25篇质量很高的论文，但要想在学术界谋一个自己长期以来梦寐以求的职位还是不那么容易，主要问题在于他异乎寻常的固执不合乎学术界现有的规则。例如，1907年他曾申请伯尔尼大学的一个博士后的工作，但伯尔尼大学的官员拒绝了他的申请，理由是他有一项条件不符合学校的要求：一篇新写的从未发表过的论文，以此证明他有能力承担创新性研究。他给学校当局寄去一大迭以前发表的文章，并附上一信力陈这些论文足可证明他拥有足够能力符合该项工作的前提要求。他还附上自己的博士学位证书，学位论文和一份只有九行的简历。他的要求被拒绝后，他甚至想获得一所苏黎世的高级文科中学的职位，但最终还是归于失败。后来又尝试进入瑞士北部城市温特图尔的一家他1901年初曾短暂工作过的技术学院。
  1907年秋天，爱因斯坦正在深思为何相对论可以应用于解释其他每一个物理现象而就是无法解释引力现象，突然之间灵光乍现，这个灵感后来被他称为“一生当中最快乐的思想”。他发现匀加速力学系统的等效原理，提出了把相对论扩展到均匀加速的参照系中，完美地解决了引力问题的相对论解释。他用一个新的物理概念表述这个理论，并将它推而广之到万有引力领域：引力的本性就在于，引力能够在某个参照系中局部抵消，引力与加速度直接相等，即相对论物理学中的“等效原理”。在爱因斯坦1905年的论文中并没有讨论如何解决加速的参照系中的相对论表述。就在爱因斯坦坐在专利局的办公室里冥想时，这个全新的想法突然在脑中闪现：如果一个人正处在自由下落的状态，他绝不会有引力在身的感觉。因为所有的事物都跟着人在做引力条件下同样的自由下落运动，引力场此刻相对于下落的人并不存在――因为引力在此刻失去了参照点。爱因斯坦据此得出结论，可以假定这个自由下落的人和当时身边的所有东西都处于静止状态，而他能看到的远处的东西相对于他的状态正处于上升状态。换句话说，在爱因斯坦看来，引力也是相对的。这一发现与艾萨克?牛顿的引力理论相差不大，他认为让苹果落地的力量也使得月亮绕着地球转。在牛顿的例子里，关于苹果落地的思考引导着他最终写出著名的《数学原理》一书；而爱因斯坦则从他瞬间灵感爆发中得到启发，最终在几年以后得出划时代的广义相对论，大大扩展了狭义相对论。而且从这时开始，爱因斯坦也开始对当时颇令人费解的水星近日点轨道异常变动的光线现象产生了浓厚的兴趣。
  到1908年1月，爱因斯坦终于明白想要进入学术界必须对现存的现实有所妥协：你须得遵守规则，至少刚开始时要遵守。他最终向伯尔尼大学提交了所要求的一篇尚未发表过的论文，题为《根据黑体能量分布定律导出的辐射构成的一些结果》，从而获得伯尔尼大学兼职低薪讲师职位资格。这次，校方动作相当迅速，在他申请提交的第二个月便决定聘请他。爱因斯坦在1908年2月底履新时也遵照惯例循规蹈矩地作了就职演讲。他的教职生涯开始于当年4月底，第一节课是关于热分子理论。因为学校给出的薪水相当低，他因此保留在专利局的工作。米列娃在给朋友的信中描述这份教学工作时写道：“很不幸，这个职位的薪水是如此糟糕，我们甚至不能对这份工作带来的荣耀感到高兴。”当第一学期结束后，爱因斯坦带着米列娃和儿子汉斯到阿尔卑斯山度假。当年的秋冬学年，他开始在大学课堂教授辐射学理论。
  1908年一整年爱因斯坦与朋友保罗?哈比希特和康拉德?哈比希特兄弟共同致力于试验他们的“小机器”，该机器可用于测量极其微量的能量。保罗?哈比希特在伯尔尼设立了一家制造科学仪器的小公司，就是他提议着手制造这个台机器。当这台机器制造出来之后，他们试图申请专利，但很快又放弃了这个想法，因为当时所有的制造商对此机器根本不屑一顾。爱因斯坦退而求其次，发表了一篇文章介绍这台小机器的工作原理。过了不久，这台机器被证明确实很有用，因为它能测定辐射强度，并能通过测定质量与能量的等量关系来证明相对论的正确性。这台机器后来还是申请到了专利，不过它从没畅销普及，只有少数几台被生产出来。
在瑞士的精彩生活(4)
  大部分人可能都会认为爱因斯坦是一个理论物理学家，但他亦是实验物理的高手。除了这台小机器，他多年来一直喜欢亲自动手鼓捣些小玩意儿，解决复杂的拼版游戏并喜欢泡在实验室里做实验。据爱因斯坦的儿子汉斯和孙女伊芙琳后来回忆，爱因斯坦是狂热喜欢敲敲打打鼓捣东西的人。汉斯?艾尔伯特小时候最喜欢的玩具拉线小车就是父亲爱因斯坦用火柴盒做成的；伊芙琳则记起小时候常跟祖父一起玩复杂的可以拆卸拼板游戏，这些拼板大都是爱因斯坦的朋友送给他的。（见第十二章详述爱因斯坦的实验和申请专利的信息）
  1909年，爱因斯坦作为当时物理学界的一名新星，他的声望通过其充满独创性和革命性的想法继续增长，其中一个表现是他希望获得更重要职位的愿望很快得到实现。他的博士生导师阿尔弗雷德?克莱纳，即他先前声称“并不那么愚蠢的”的教授，敦促所在的苏黎世大学物理系任命一位新的理论物理学家，他考虑让爱因斯坦担任此职位，还因此到伯尔尼评估爱因斯坦的教学技巧。但爱因斯坦在这方面没有给老师留下多好的印象。爱因斯坦承认那天表现确实糟糕，因为毫无心理准备，而且克莱纳到场听课让他感到很紧张。经过这次考察，克莱纳暂时搁置将这一职位提供给爱因斯坦的想法，但考虑再给爱因斯坦一次机会来证明自己。他邀请爱因斯坦1909年2月到苏黎世的物理学会作演讲。爱因斯坦抓住了这次机会，这次演讲显然表现不错，克莱纳得以说服招聘委员会相信，爱因斯坦是当时物理学界重要的理论物理学家，有资格获得这个职位。克莱纳在写给同事的信中说：“现在爱因斯坦已跻身于最重要的理论物理学家之列。”招聘委员会很快投票，同意任命爱因斯坦为理论物理学的助理教授，从1909年10月份开始在苏黎世大学的教学生涯。这是爱因斯坦的第一份全职教授工作。
  米列娃为爱因斯坦和他的新工作颇感自豪，但她对丈夫地位的变化抱着复杂的感情，因为她知道一旦进入学术界这个圈子，丈夫的行踪就不会如以前朝九晚五八小时专利局工作时那样平静可测。她似乎预感到了这种变化对婚姻的冲击，在一封给朋友的信中写道：“现在，他将可以全心投入心爱的科学事业了，他心中只有他的科学。”爱因斯坦在苏黎世大学的工资与他在专利局拿的差不多，这正合他的心意。没有了经济方面的后顾之忧，爱因斯坦决定辞去专利局的工作。
  1909年夏天，当得知自己的苏黎世大学助理教授任命已被通过，爱因斯坦随即向专利局提交了辞呈，离开了待了七年之久的第一份工作。两天后，这位新科教授到日内瓦接受日内瓦大学授予的荣誉博士头衔（爱因斯坦一生接受了大约二十五个类似的荣誉头衔），并且被邀请作为嘉宾参加日内瓦大学建校三百五十周年庆典。实际上，爱因斯坦还差点错过这个仪式。当他打开日内瓦大学的邀请信时，看到里面的内容是通知他到日内瓦城接受荣誉博士学位，居然认为是有人开玩笑给他寄了这么一封垃圾邮件，就把它随手扔到垃圾筐。由于久不见回音，日内瓦大学校方直接跟他联系，竟然说服尚不知怎么回事的爱因斯坦答应到日内瓦城。到了日内瓦他才知道将被授予日内瓦大学荣誉博士学位，不过他已来不及穿得正式一点参加这个仪式了。他是惟一一个身穿休闲的夏装和草帽参加仪式的贵宾，其他宾客都身穿正式衣装或博士袍与会。玛丽?居里，即居里夫人，也是被授予荣誉博士学位的嘉宾之一，这应该是两位伟大的物理学家的第一次会面，不过大部分传记作家声称他们开始成为熟识的好朋友是在1911年秋天的索尔维大会。当天还有一个被授予该项荣誉的名人是诺贝尔化学奖得主弗里德里希?奥斯特瓦尔德，他后来数次提名爱因斯坦评选诺贝尔物理学奖。真是时空变幻造化弄人，现在离爱因斯坦刚毕业时还没几年。1901年时，爱因斯坦和他父亲都曾给奥斯特瓦德写信求助，希望能帮当时尚为工作发愁的爱因斯坦推荐工作，而此时这个天才的后生已和他站在一起接受同样来自日内瓦大学的荣誉了！
在瑞士的精彩生活(5)
  1909年秋天，米列娃犹豫再三决定离开伯尔尼跟随爱因斯坦到苏黎世去。对于爱因斯坦与日俱增的名声，她越来越觉得没有安全感，担心这种身份地位的提高可能对他们的家带来冲击。