在我出生的前一年，阿爾伯特·愛因斯坦離開了人世。1955年4月，他拒絕對動脈瘤破裂進行外科手術，並強調：「人為延長生命毫無意義。我已經完成了分內工作，現在是時候離開了。」
儘管從未見過他，但和很多人一樣，我總感覺和他之間有著某種聯繫。他改變了我們對自身和宇宙的理解方式，並且雖說他的很多前輩與同輩也充實了我們的知識體系，我還是認為他是將人類帶入原子王國最具決定性的那個人。
撇開我們共享的這些智力遺產不說，我和愛因斯坦還有一些其他的共同點，這也是我自己在撰寫本書期間查找背景資料前才瞭解到的：他和我都熟悉紐約上州的阿迪朗達克山脈，並且都鍾愛此地。
很多有關愛因斯坦的形象都是他在伏案工作或是在黑板前的回眸一笑，但其實他一有空就會去演奏小提琴、玩帆船或是盡情享受戶外生活。他曾說：「深入自然，那麼你會可以更好地理解任何事。」他非常喜歡設計生動的思想實驗，用加速的火車與變慢的時鐘這些故事來解釋他的相對論。關於原子王國的研究也是如此，不過卻更為真實一些——我可以領著你前往阿迪朗達克山北部的薩拉納克湖，那裡是愛因斯坦生命中最後幾年的避暑之地。畢竟，如果原子確實如他所證實的那樣真實，那麼它們存在的跡象也可以在野外被捕捉到，如同在物理學家的實驗室中或是天文學家所說的遙遠超新星上那樣。
對你而言，跟隨愛因斯坦的隱居之旅也許只是停留在紙面上，但於我來說，這片湖泊以及它周圍的原子環境真是再熟悉不過，因為我就住在那裡向南幾英里的路旁。
薩拉納克湖邊有個小鎮。現在可以開始想像，我們駛離鎮政府邊的十字路口，穿過一座小橋後左轉，順著花湖（Lake Flower）的湖岸前行。富有歷史感的木質房屋在水邊林立，簡樸而誘人，人們如今依然在這裡駕著帆船穿過狹窄的花湖水道，就像七十多年前愛因斯坦曾經做過的那樣。
沿著森林茂密的山道，經過長長的一段上坡之後就可以看到我們要尋找的地方了，一路堆滿了表面刷有白漆的木料，多半是要用於裝飾老式木屋。當我們接近前門時，一條狗友好地蹭了過來渴求我們撫摸。門是開著的，從裡面飄出一陣香味，那是剛剛烘焙好的餅乾散發出的獨特芬芳。一位自稱佩蒂的婦女迎上前來——這位資深烘焙師知悉愛因斯坦「避暑山莊」的一切故事。
「沒錯，就是這個地方！進來隨便轉轉……」
薩拉納克湖邊的房子，1936年阿爾伯特與艾爾莎曾在此處避暑。照片由科特·施塔格拍攝
佩蒂和她的丈夫邁克給我們展示了餐廳中木質壁爐上一根被點過的香煙。「我們非常確定這是他吸過的煙。」佩蒂信誓旦旦地說道。不過即便不是，愛因斯坦的氣息還有皮膚角質的原子大概都已經深入到了這些木纖維的毛細孔中，與如今這些居民融為了一體。
起居室很長，也很舒適，有座傳統鄉村式的壁爐，而碩大的窗戶外，被硬木林覆蓋的斜下坡盡收眼底。「倒退到1936年，那時，愛因斯坦和他的妻子可以從這裡直接看到湖面，」邁克解釋道，「如今樹林都長起來了，景色也被擋住了。」從19世紀後期直到20世紀初，由於人工砍伐以及意外火災，阿迪朗達克山區的大多數森林都不見了蹤影。相比愛因斯坦度假的時期，如今薩拉納克湖邊的丘陵顯得更為原生態了，也許只有屋子旁邊最老的那些樹幹裡才可能找出不少曾經屬於他的碳原子。
佩蒂隨後領著我們上樓。「臥室還是原封不動，不過盥洗室不是了。」幾年前盥洗室重新裝修時，當地幾個年輕小伙兒把「愛因斯坦的馬桶」抬了出去，埋在了樹林裡。她說：「這對他們來說是種特別的獎賞，直到現在他們依舊對馬桶墓地所在的秘密地點守口如瓶。」
佩蒂確信，位於角落裡正對公路的那間最小的臥室，就是愛因斯坦曾經居住過的。「他和艾爾莎一直分房睡，後面那間稍微大一些的臥室可能是她的，裡面有個大衣櫃。」
我記得我曾讀過有關艾爾莎的書，我瞭解她是如何衝破近親關係（他們是堂姐弟）的障礙，最終和這位被她稱作「阿爾伯特兒」（相當於德語中的「小阿爾伯特」）的人結婚的，我也知道這位頭髮蓬亂的名流對婚姻的誓言很是淡漠。也許到了晚上他們都更喜歡擁有私人空間。儘管這也許不能反映這對著名夫婦私生活的所有細節，但還是可以推測這是由愛因斯坦麻煩不斷的家庭關係引起的。艾爾莎一直飽受慢性疾病的折磨，出於休養和康復的需要，他們在1936年的夏天一同來到了薩拉納克湖，但病魔還是在幾個月後終結了她的生命。站在他們曾經的寓所裡，很容易想像，艾爾莎的病痛恐怕也是讓他們那時難以同房的原因吧。
房東一再跟我們說，我們可以隨便待多久，不過現在沒那麼多時間了。
在此度假的第一個夏天，愛因斯坦在一個傍晚應邀前往諾爾伍德山莊赴宴，這是薩拉納克湖畔一片幽靜的樹林，坐落在鎮區西側，艾爾莎離世後他還去過不少次。莊園的所有權屬於一家由眾多顯赫家族構成的俱樂部，其中就有環境保護學家羅伯特·馬歇爾（Robert Marshall），他因為協助創立荒野保護協會而聞名於世。這裡簡直是休假者的天堂：美麗的山林風光，幾間閒適的村舍依偎在主屋旁，還有一汪點綴著幾座小島的湖泊可供帆船遊玩。馬歇爾後來記錄了他的貴客到達此地後的反應：「我很少看到有人會像愛因斯坦教授一樣，看到此地的自然環境後顯得如此激動。他不停訴說著這裡的人跡罕至，與主流的美國相比大不一樣。」
1936年夏天的薩拉納克湖附近，站在清水湖（Lake Clear）邊的愛因斯坦，陪著艾爾莎（也許因為身體有恙坐在椅子上）和他的繼女（站在艾爾莎身後）。感謝薩拉納克湖公共圖書館提供的阿迪朗達克叢書
黎明後不久，當我們從杜索碼頭劃著獨木舟啟程，打破了猶如鏡子一般平靜的湖面，而這裡也正是愛因斯坦經常泛舟的地方。水分子托舉著我們，而它們正做著愛因斯坦筆下的「布朗運動」。然而不管它們如何振動，氫鍵還是頑強地將水分子牢牢扣在一起，因此重力作用可以將整片水域「熨」成波光粼粼的水平面。儘管如此，還是會有些水分子悄然脫離湖面上升，只會在晨霧中冷凝而現身，而遠處沿岸馥郁的白皮松則向空氣中釋放了更多這樣的水蒸氣。當我們的槳划入厚厚的水中時，手心裡的汗也在提醒著我們，我們的每一次呼吸，也有同樣的一些分子正跳著舞從我們體內流出。
寬廣的湖面倒映的，是我們頭頂上的氮氣分子在太陽風的激發下的散射出的藍色。很難想像當年愛因斯坦駕著帆船，漂浮在這同一片天空與湖面之間時，他會不去思考這些問題，畢竟這還都是他對我們知識體系的貢獻。當我們離諾爾伍德山莊越來越近時，空氣中的氮分子拂過我們的髮絲，像是在問候它們的那些氮原子親戚。這些蛋白質終將從我們身體上脫落，解離出的氮原子會和愛因斯坦白髮上掉落的其他原子一同混合在空氣中。再後來，同樣這些原子或許又會被化工業所捕獲，那是愛因斯坦的朋友弗裡茨·哈伯發明並優化的合成氨工藝。未來它們也許又抵達了某人身體裡，而那人正划著槳，就像我們現在這樣享受著「氮氣藍」的天空下清風拂發的愜意生活。
愛因斯坦駕船航行在薩拉納克湖上
我們周圍的湖面上出現了一些牛眼大的暈圈，過往雲煙用一場短暫的細雨留下了它們的蹤跡。雨水的絲絲撞擊聲提醒了我們，還有一場由宇宙粒子形成的陣雨也在洗禮著我們和這片湖面，這可不僅僅是將雨滴比喻成了原子。交通工具以及中西部各州火電廠燃煤排放的氮氧化物和硫氧化物也混入了這片湖泊，降低了它的pH值。除了湖泊河流，酸雨也向周邊森林裡的食物鏈提供了氮源，將它們變成了「不潔森林」，和太平洋西北地區富含氮元素的鮭魚森林倒是有幾分相仿。作為本地草莓與鮭魚的消費者，我頭髮中的蛋白質一定也含有部分這樣的廢氣氮原子。然而，我更希望在中年之後逐漸稀疏的頭髮中，少一些這些污染物來源的氮原子，而是像一頭老灰熊那樣在毛髮裡帶著些「舶來」之氮。
一隻潛鳥在我們船舷前方探出頭來，展示了它的戰利品——一隻鱸魚，將其吞下後，它又再次潛入水中。上風方向遙遠的火電站排放出的汞原子，此刻正從魚的體內融入鳥的體內，也許會造成這只潛鳥越發慵懶，不願去打理它的巢穴。這片森林的那些已變成化石的祖先，氧化之後遊蕩在我們和這些新生的森林之間，和那些從遙遠海洋置換出的CO2同伴糾纏在一起。它們給這裡每棵松樹的每一根針葉都提供了額外的1/4碳原子紅利，而當愛因斯坦第一次到達此處時，還不過只佔1/10。
1945年8月上旬，當廣島與長崎被摧毀的新聞傳到阿迪朗達克時，愛因斯坦正在諾爾伍德度假，和他的妹妹瑪雅一起享受著帆船假期。在這個由E＝mc2證明的殘酷事實中，不到一盎司的鈾或鈽完全轉化為能量後，就可以奪走數萬人的生命，《奧爾巴尼聯合時報》（Albany Times Union）的記者理查德·路易斯（Richard Lewis）在8月11日驅車前往諾爾伍德，詢問愛因斯坦對此作何反應。
薩拉納克湖面上位於諾爾伍德的船庫和碼頭。愛因斯坦居住過的6號院就隱藏在它們後面的那片樹林中。照片由凱瑞·約翰遜（Kary Johnson）拍攝
在俱樂部負責人的協助下，當晚他最終在6號院見到了愛因斯坦，完成了獨家即興專訪，而愛因斯坦當時已在全世界範圍內拒絕了很多類似採訪。在表達對原子彈轟炸的無奈之後，愛因斯坦告訴他：「在發展原子能的過程中，科學並沒有創造出超自然的能量，只不過是模仿了太陽中的反應而已。原子能並不比我乘著帆船划過薩拉納克湖這件事更不自然。」
愛因斯坦並沒有直接參與核武器的研製。他是一位和平主義者，而且他也很懷疑，原子裂變產生的能量真是可控的。與他同時代的歐內斯特·盧瑟福（Ernest Rutherford）同樣對核能持悲觀態度，並聲稱：「原子裂變產生的能量少得可憐，將原子能作為能源無異於天方夜譚。」即便是相信核裂變可行的很多科學家們，也非常擔憂，認為這過於危險不應該嘗試。化學家弗朗西斯·阿斯頓（Francis Aston）在1922年的諾貝爾頒獎典禮的演講中說道：「這種能量何時能夠實際應用雖然遙不可期，但值得我們一直去研究，一旦它們完全被解放，就會徹底不可控，巨大的威力將摧毀周邊的一切物質。這樣的事故會導致地球上的氫原子瞬間轉化，而實驗的成功之處就在於讓宇宙中又多了一顆新星。」
不過1939年的時候，一位朋友告訴愛因斯坦，德國正在開發一種使用原子能的超級炸彈，於是他帶著萬分不情願向羅斯福總統提議，催促他也開展同樣的研究。不久後他便對這個決定感到後悔，並強烈反對進一步發展核武器。如果他活得更久一些，他或許還會繼續抗議他和地球上其他所有人的身體都被鈰137、碳14以及其他一些放射性同位素污染了，這些都是核爆試驗在世人共享的大氣圈中留下的遺跡。在阿迪朗達克湖泊中的湖床上也有一層富含鈰的淤泥，對應的時間則是20世紀中葉，而我自己的科研中也利用這一全球性鈰元素突躍對沉積物巖芯進行定標，只不過取材於遙遠非洲的湖床。
當我們靠近諾爾伍德的船塢時，熾熱的陽光從藍色的天空深處照射過來。愛因斯坦一定也會暗自得意，因為他那著名的質能公式顯得簡單而優雅，也解釋了這團令人目眩的火球。夏日裡的阿迪朗達克，具有波粒二象性的光線火力全開，這些恆星之光的原子源頭也被充分展現。我們之所以能看到湖泊、島嶼還有森林，多虧了這些因氫核聚變而產生的可見光能量，在觸及我們的眼球之前，從這些物體上向四面八方發散。跟著光一同抵達的熱量，引發了原子的熱運動，而這一過程竟是如此精確，使得地球上的水可以固、液、氣三相同時共存，無論北極點在冬季時如何背離太陽。
如果不用蘑菇雲或塗鴉公式之類的事情去談論愛因斯坦，公眾還是更願意將他和夜空聯繫在一起，也許是因為他關於時空一些廣為人知的理論——當我們仰望星空時，光可以讓我們看到歷史。這些關於星空的討論，可以勾勒出他在銀河光輝之下思索黑洞的情形，然而他的一些有關物質與能量關係的觀點，即便在白天的阿迪朗達克野外，也有著巨大的影響力。
簡單地將「太陽」這個詞替換成「恆星」，或許可以改變你對什麼是真正田園風光的感受。當你平躺在溫暖的甲板上時，一般感受是大火球「懸掛在空中」，而非「在太空中和我們做鄰居」。以這樣一種水平視線觀察，太陽就在眼前，這比它在頭頂時更容易讓你感受到，其實並沒有什麼用於支撐的基座或纜繩，於是你會發現，我們太陽系中普照萬物的耀眼核心其實是飄浮在一片虛無之中，直接從千百萬英里以外讓你的原子跳起了舞蹈。同樣，這顆岩石行星的引力讓你的身體可以緊貼著地面，就像它對水分子的作用力那樣。
在這樣的位置可以更容易覺察到一顆由陸生原子構成的巨大球體，其柔和的曲面正帶著你和薩拉納克湖以接近聲速的速度向東旋轉。「白天」這個詞更像是描述一個地區而非時間——一片可以看到太陽光穿過「氮氣藍」天空的區域。它掩蓋了更多遙遠恆星的光芒，只留下月球的反光面和鄰近行星，當然還有像SN1054這樣極為罕見的超新星。如果你等待得久一些，你和你的這片地區便會從藍色迷霧滑落到可以更清晰欣賞太空暗井的區域，而這片太空一直從各個方向包圍著你。
如果你能在此環境中哪怕待上片刻，你對這顆飄浮的行星徹底依賴的情緒會變得更加真實，然後也許還會更輕易地感激那些維繫著你的原子，並理解你對它們的影響。就目前我們所知道的，只有地球上才有生命存在。只是存在就非常了不起了，更重要的是我們的數量還在不可避免地增長，我們以及我們的後代還將獲得更多知識。
只有一點，不知道愛因斯坦是否對「非生命原子如何產生生命」這一懸而未決的問題有過思考。他承認人類的理解力會有極限，其中也包括他自己。1945年7月，他在6號院寫下一封書信：「我們必須謙虛地讚美這個世界的和諧構造——僅限於我們所能掌控的程度。這就是一切。」自然選擇的壓力已經讓我們的大腦足夠聰明，可以保持呼吸和生育，但它們沒有讓我們變得全能，而且還有很多事情我們不能簡單地裝進腦袋裡。僅僅依靠科學，我們努力掌控的世界也僅此而已，但有時科學與藝術的結合卻可以帶著我們探索旅程的剩餘部分。作為一名音樂家，愛因斯坦很明白這一點，也許正是他對音樂的熱愛，也曾將他的視野帶到原子構建生命的方式，如今我們用「湧現」（emergence）來描述這一過程。
湧現現象是由一些相對簡單的現象構成的，然而總體卻大於個體之和，就像隨機的劃痕可能構成字母一樣；而通過改變排列順序，字母也可能構成具有特定含義的詞彙，比如字母e、l、f和i，可以構成「file」（文件）或「life」（生命）。在同樣這些神秘地區，這些詞彙又進一步湧現成文獻，大量原子與分子便是如此構成了有生命的細胞。很多現象都與此類似：上千條鰷魚可以形成起伏的銀色波浪，上百萬居民可以讓一座城市變得獨一無二，數十億條珊瑚蟲可以構建複雜而多彩的珊瑚礁，而數以兆億計的無意識細胞可以構建出一片殖民地，像人一樣行走、說話和思考。
前文提到的音樂，其實就是空氣中聲波的「湧現現象」，儘管不能完全依此解釋生命起源，不過也能讓描述生命的過程變得很愜意。愛因斯坦是位出色的小提琴手，尤其喜愛莫扎特的音樂，而且他聲名遠播，經常被國際上一些成就斐然的音樂家邀請作為嘉賓。鋼琴家阿圖爾·鮑爾薩姆（Artur Balsam）在被問起「相對論的作者音樂水平如何」這個問題時，答道：「他相當棒。」（He is relatively good.此處為文字遊戲，相對論在英語中是relativity theory，而這裡的回答則用了relatively這個詞。——譯注）
不過愛因斯坦對音樂的熱愛更多是出於個人感情而非職業關係，而且雖說他可以擁有最優質的音樂器材，他卻更願意在一隻陳舊的盒子裡裝著他那並不昂貴的小提琴，跟著他游東走西，其中也包括諾爾伍德。在6號院的陽台上，他經常一個人演奏，或是很享受地和小提琴演奏師弗朗西斯·馬格內斯（Frances Magnes）進行二重奏，後者也是薩拉納克湖的一位避暑常客。愛因斯坦曾經說過：「如果我不是物理學家，也許會成為音樂家……我用音樂看待我的人生。」
科學史作家亞瑟·米勒（Arthur Miller）曾如此描述愛因斯坦對莫扎特的愛慕之情：這是科學與藝術情感的完美混合。他寫道：「自然法則的奧秘，正在等待著某個人去揭示，他有著一雙可以被宇宙激起共鳴的耳朵。」物理與音樂一樣，整個領域都包含著「呈現驚人對稱性的預設和諧」，愛因斯坦對此有著深刻感悟並將其作為自己的財富。對他而言，莫扎特的音樂「似乎早已在宇宙中出現，只是等待著大師去發現」，這不禁讓人想起米開朗基羅談起他的雕塑時所說的話——他並沒有創造人物形象，只是讓本來沉睡於大理石中的他們從此解放而已。
關於生命的原子屬性，音樂又能揭示什麼呢？物理學家時常會將軌道電子的振動模式比作是樂器諧振弦的駐波，而且據說這些亞原子超弦的振動模式很像和弦，可以用小提琴演奏出來。不過根據量子力學理論，原子更難被測定，而音樂與生命對精確度的追求都非常苛刻。一些動物發出的聲音究竟是歌聲還是噪聲？生物學家對此仍然爭論不已。同樣，即便是研究生命起源的科學家，也仍然沒有確切的定義可以說明，生命本身究竟是什麼？你也不妨自己試著解釋一下，就跟我經常在生物學導論課上跟學生講的那樣。
在學生們列舉了一大堆生命特徵之後，其中包括飲食、呼吸、應激以及繁殖等，我從講台背後了拿出一把事先藏好的鏈鋸。他們下巴都被驚掉了，隨後爆發出一陣笑聲，而我從容地拉動鏈鋸的拉繩，機器發出「生命」的咆哮。幾乎之前列舉的所有生命現象都在燃料的作用下產生了，包括廢氣的排放，還有對我觸動開關的手指的刺耳反應。當我「殺死」這台機器時，總會有學生問：「慢著，還有繁殖呢？如果不能繁殖，可稱不上是生命。」如你猜想的那樣，總會有些粗魯的回答緊接著就出現了：「那你說修女呢？難道修女也不是生命嗎？」或者「騾子怎麼辦？再努力也下不出崽兒」。
定義生命就已是如此艱難，就更別提如何從原子起源的問題了，任我們怎麼努力也無從答起。不過雖說我們不能完全解釋生命是什麼，分子共振湧現出的「音樂」還是可以幫助我們描述生命到底像什麼。如果你現在打算借來愛因斯坦的小提琴——如今還經常被他的重孫保羅帶到音樂廳演奏——並來到諾爾伍德的船塢演奏他最愛的莫扎特《e小調奏鳴曲》，想一想會發生什麼？
這把特殊的樂器，其中大多數原子早在20世紀40年代就曾到訪過此地，因為比起湖泊和演奏者這樣的原子暫居對像而言，小提琴之類的物體中，原子可以待上更久的時間。但是，從你指尖和琴弓中傳出來的音樂究竟是什麼？
聲音本身是一種空氣分子撞擊你耳膜形成的波，存續時間很短，而你對音高與聲調的感知，來源於神經元離子形成的波，它們激發了你的感官與你大腦的情感反應。然而，旋律本身是因演奏而產生的一種抽像模式，更徹底地說，是1778年誕生於莫扎特腦海中一些抒情的思想。《e小調奏鳴曲》的「湧現現象」，比任何音樂會或演奏家的生命都更持久，並且無論有沒有樂器將其具象成聲音，也無論是否在紙上記錄下樂譜，它其實都是存在的。
也許這就是你與音樂的最相似之處——並不是你的原子構成了一把物質意義的「樂器」，而是它們像音樂那樣通過內部相互作用「湧現」出了一種獨一無二的排列。你真實存在，卻又是一個抽像體。或許，你就好比是一個成功的原子樂隊正在演奏的一段旋律，你的身體就是劇場，然而音樂會遲早都將落幕。沃特·惠特曼（Walt Whitman）在一首詩中曾多次表達過這樣的態度：
我為自己喝彩，為自己歌唱；
我之所思，也將是你之所想；
因為我所擁有的每一顆原子，
都將成為屬於你最好的給養。
如同奏鳴曲的聲音那樣，或是像莫扎特、愛因斯坦還有惠特曼那樣，終有一天你也會離去。然而如同樂曲的抽像結構那般，時空坐標和你生命的湧現方式卻將不朽，曾屬於你的原子或是亞原子，都將在億萬年中不斷變換形式繼續存在，直到它們逐漸消散在那垂死的寂靜宇宙之中。就像惠特曼所總結的：
我像空氣一般離去，對著夕陽甩著我的白髮；
我把肉體投進漩渦，讓它在花徑格柵間飄蕩；
我把自己埋入泥土，期待在我愛的草間重生；
你若想再看我一眼，可在你的鞋底尋尋覓覓。
與此同時，歡迎回到原子的你（your atomic self）。氫原子經歷了幾十億年的恆星聚變，又在地球上的氣水土火之間跳過無數次原子之舞，終於變成了你，而你也會優雅地將它們饋贈給那些尚未出生的許多生命。而當你的生命故事謝幕之時，你也會明智地跟宇宙一同分享你的物質與能量。
方便的話，再來一次呼吸吧——這不僅是因為你必須這麼做，更是因為，你可以這麼做！