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一八 愛因斯坦:曾經的超級「民科」

「民科」(「民間科學愛好者」的簡稱)這個詞彙,已經逐漸被國內大眾媒體接受和採用了,它的一般定義是:此人沒有在相應的科學共同體中任職,同時他的研究領域是不被科學共同體所認可的,或他的研究方法是不被科學共同體所認可的。例如,一個無業人員研究星占學或煉金術,那麼他很容易被視為「民科」;又如,一個紡織廠的紡織工程師,他在紡織技術領域當然是專業的,但是如果他業餘開始證明哥德巴赫猜想,那他在數學領域就會被視為「民科」。

高考失敗·婚前致孕·就業困難

1895年秋,16歲的阿爾伯特·愛因斯坦投考蘇黎世綜合技術學院,不幸名落孫山,他不得不進入瑞士的一所補習學校(就是今天的「高考複習班」或「復讀班」?)。1897年他才如願以償,考進了當時歐洲最好的學校之一——蘇黎世綜合技術學院。

在大學裡,愛因斯坦很快就和女同學米列娃墮入情網。米列娃生於奧匈帝國的官宦之家,自幼有才女聲望,她在男校讀完中學,和愛因斯坦同年進入蘇黎世綜合技術學院。米列娃比愛因斯坦年長,腳又有一點跛,更要命的是,她不是猶太人,因此愛因斯坦和她的戀情遭到愛因斯坦父母的強烈反對。然而1901年米列娃珠胎暗結,她不得不回到父母家生下孩子再回到學院,結果未能通過畢業考試,無法得到文憑——這是一個典型的女大學生早戀並婚前懷孕而導致學業失敗的悲慘故事。

愛因斯坦在1900年拿到了這所名校的畢業文憑。可是他未能獲得學校的助教職位,只好到處打零工,晃蕩了兩年工夫,經一位同學的父親推薦,才在伯爾尼專利局獲得一份三級技術鑒定員的工作,年薪3500法郎。任務是鑒定新發明的各種儀器。

愛因斯坦對米列娃還算沒有始亂終棄,1903年和她結了婚——但這場衝破重重阻力贏得的婚姻並未能白頭偕老(十多年後他們黯然離婚)。婚後米列娃因沒有文憑,無法找到工作,次年長子漢斯出生,那幾年中沉重的家庭負擔,使這位專利局年輕職員的生活看起來頗有點潦倒落魄。

一個專利局的小職員,當然沒有機會與當時的主流科學家來往。愛因斯坦在伯爾尼只有幾個青年朋友,最重要的是哈比希特(Habicht)和索洛文(Solovine),還有哈比希特的一個小弟弟。這一小群年輕人經常在工餘和課後聚首,一起散步、閱讀或座談。

他們研讀的哲學和科學著作留下了記錄,其中包括:斯賓諾莎、休謨、馬赫、阿芬那留斯、畢爾生的著作,安培的《科學的哲學經驗》,物理學家亥姆霍茲的文章,數學家黎曼的著名演講《論作為幾何學基礎的假設》,戴德金、克利福德的數學論文,彭加勒的《科學和假設》,等等。他們倒也並不「重理輕文」——他們還一起讀過古希臘悲劇作家索福克勒斯的《安提戈涅》,拉辛的作品、狄更斯的《聖誕故事》、塞萬提斯的《唐·吉訶德》,以及世界文學中許多別的代表作品。

一起閱讀的樂趣在於思想的交流,這群年輕人被這種樂趣迷住了,雖然清貧,但是他們充實而幸福,感到「歡樂的貧困是最美好的事」。他們將這難忘的幾年命名為「不朽的奧林匹亞學院」。

「奧林匹亞三劍客」,(由左到右)哈比希特、索洛文、愛因斯坦

1905「奇跡年」

1905年,26歲的愛因斯坦發表了五篇劃時代的科學論文,其中最重要的當然是創立狹義相對論的《論動體的電動力學》和《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》。一年之內,愛因斯坦在布朗運動、量子論和狹義相對論這三個方面都作出了開創性的貢獻,這些貢獻中的任何一個都足以贏得諾貝爾獎。

這讓人想起1665—1667年間,牛頓因躲避瘟疫而離開劍橋到故鄉度過幾年,牛頓在那幾年中得出了微分學思想,創立了萬有引力定律,還將可見光分解為單色光,在數學、力學、光學三個領域都作出了開創性的貢獻。「奇跡年」這個拉丁語詞(annus mirabilis)原本就是用來稱呼牛頓的1666年的,後來也被用來稱呼愛因斯坦的1905年。

人們曾經追問:一個根本沒有進入當時主流科學共同體的小職員,加上一小群年輕朋友,三年的業餘讀書活動,憑什麼能創造1905年的奇跡?

愛因斯坦後來多次表示,如果他當時在大學裡找到了工作,就必須將時間花在準備講義和晉陞職稱的論文上,恐怕就根本沒有閒暇時間來自由思考了。他在逝世前一個月所寫的自述中表明,奇跡來自自由的思考:

鑒定專利權的工作,對於我來說是一件幸事。它迫使你從物理學上多方面地思考,以便為鑒定提供依據。此外,實踐性的職業對於像我這樣的人來說簡直是一種拯救:因為學院式的環境迫使青年人不斷提供科學作品,只有堅強的性格才能在這種情況下不流於淺薄。

楊振寧曾對青年學生說過,應該「經常思考最根本的問題」,才有望在科學上有所建樹。愛因斯坦在伯爾尼那幾年間的故事,可以有力地證實楊振寧的說法——相對論就是「思考最根本的問題」所產生的最輝煌的結果。

超級「民科」對今天的啟發

但是,換一個角度來看,愛因斯坦在1905年之前幾年中的表現,其實非常符合我們今天的「民科」標準:未能在主流科學共同體中得到職位,搞出來的東西又不是在現行主流理論基礎上的添磚加瓦——特別是相對論,簡直是橫空出世天馬行空,其中的光速不變原理嚴重違背日常經驗,難怪諾貝爾獎的評委們始終不肯將物理學獎給相對論。誇張一點說,愛因斯坦當年就是一個超級「民科」——只是由於他在1905年是如此成功,以至於沒有任何人將他視為「民科」,他反而成為主流科學的神話和科學共同體一致膜拜的教主。

「愛因斯坦奇跡年」為我們提供了深刻的教訓和啟發。可惜的是這些教訓和啟發在中國經常是被忽視的。我們習慣於將注意力集中在1905年時的「物理學危機」之類的話題上,只注意物理學,不注意人和人的生活,這樣就將應得的教益從我們的視野中剔除了。

例如,在《愛因斯坦奇跡年》一書的導言中,主編施塔赫爾(John Stachel)比較了牛頓和愛因斯坦這兩個「奇跡年」的多項異同,但是有一個非常重要的共同點,卻完全沒有被注意到,這個共同點也是經常被後來的科學家們有意無意忽略的,那就是——牛頓和愛因斯坦創造奇跡時,都沒有用過一分錢的「科研經費」!

事實上,科學史上有許多偉大發現,都是在不用國家一分錢的狀況下完成的。而如今那些用掉了納稅人億萬金錢所取得的「科研成果」,與萬有引力和相對論比起來,絕大多數顯得多麼平庸、多麼匠氣、多麼令人汗顏!「愛因斯坦奇跡年」完全是學術自由、思想自由的產物,而不是計劃經濟或「計劃學術」的產物。

而如今中國大學裡的職稱晉陞、年度考核及成果指標之類,已經被許多學者認為是「災難性的」,其壓力恐怕遠大於愛因斯坦當年的學院環境。當年愛因斯坦就認為「只有堅強的性格才能在這種情況下不流於淺薄」,那在如今的中國大學要怎樣的性格才能「不流於淺薄」?還會有幾個人有足夠的閒暇去自由思考?

牛頓的「奇跡年」距今已三百餘年,愛因斯坦的「奇跡年」距今也已百餘年,如今科學研究的建制化、職業化,已經高度成熟,牢不可破。今天人們普遍認為,如果不能進入科學體制之內任職,不能發表被主流科學共同體立即認可的成果,那充其量只能是一個「民科」。而中國的「民科」總是拿哥白尼、伽利略等人來激勵自己,其實是找錯了人——他們最偉大的精神偶像,應該是愛因斯坦!