诗成泣鬼神

( 1949年3月15日，爱因斯坦于70岁生日当天在家中接待来自新美国公民收容所接待处的孩子们 )

波普艺术的创始人安迪·沃霍尔（Andy Warhol）喜欢玛丽莲·梦露的肖像和可口可乐瓶子，他喜欢从生活中最常见的形象里找到其中最鲜明的特征进行艺术创作，这种特殊的艺术形式作为现代社会的剪影曾经一度风靡。但在这之前，有一个人的形象早就被以类似的方式传播，他飘扬的白发、深邃的眼神，被以各种手段进行艺术创作，出现在世界上每一个角落。举世无双的名誉也给他带来了深深的烦恼，他甚至为此写过一首诙谐的诗：“无论我去到何方，到处有我的肖像；在书桌上，在大厅里，或挂胸前，或悬高墙。人们的游戏多么新奇，殷殷恳求：请你签名。”他在生前就被看做是物理学，甚至是人类智慧的象征，他因为不被大众理解的理论而被大众所熟知，他是阿尔伯特·爱因斯坦。

2005年是世界物理年，这一年的主题是“爱因斯坦在21世纪”，是为了纪念100年前物理学史上的“奇迹年”。在1905年这一年内，瑞士伯尔尼专利局26岁的职员爱因斯坦一连发表了6篇划时代的论文，对之后物理学的发展产生了深远的影响。在其中的一篇论文中，他从统计物理学的角度通过布朗运动论证了分子的存在和大小，这篇后来使他获得博士学位的论文虽然被认为是相对来讲不太重要的一篇，却反映了爱因斯坦朴素的哲学思想：他相信物质的实在性，这也足以使人理解爱因斯坦之后对于量子力学的抗拒。另一篇论文展示了他无与伦比的开拓精神，他发展了马克斯·普朗克（Marx Plank）的量子学说，提出了光量子理论，解决了当时困扰物理学界已久的光电效应难题，这篇论文日后为他赢得了一个诺贝尔物理学奖。还有一篇名字听起来有些古怪的论文——《论动体的电动力学》，这篇论文夹杂着颇多的哲学议论和一些浅显的数学推导，让人初读起来颇有些摸不着头脑。正是这篇惊世骇俗的论文中提出的理论体系日后被冠以“狭义相对论”的名称，它显示了爱因斯坦深刻的物理直觉，并且也奠定了他一生研究物理学的基调。爱因斯坦在物理学颇多领域有所建树，但其主线是对于时间和空间的探索，从狭义相对论到广义相对论，直至最后的统一场论，他的朴素的哲学与科学思想是他留给世界最宝贵的遗产。

庄子说：“四方上下为宇，古往今来为宙。”这是古人朴素的空间和时间观念，但时间和空间究竟是什么，这种“形而上”的问题多半会被之前的哲学家和科学家们归为“先验”（先于验证，即是说无需验证）。但是自称为智力发育迟缓，所以好多问题都要仔细想之后才能明白的爱因斯坦却拒绝接受任何无需验证的理念（与传说中相反的是，爱因斯坦自幼各科的学习成绩并不差，包括拉丁文）。他从少年时期就开始思考，一个人如果以光速行进会看到什么样的景象；他也不理解“同时”的意思，难道在我们的空间里到处都挂着一模一样的记录时间的钟表吗？他继承了马赫的思想，要“使任何概念都从先验论的奥林帕斯山上降落到人间的实地上来”，相信“没有人类的理智便无科学可言”，正是这种朴素的理念使爱因斯坦得出惯性系中的光速不变原理，使狭义相对论的推导变得自然而然。尽管狭义相对论的数学形式早在前一年就由洛伦兹推导出来（但爱因斯坦并没有读到），爱因斯坦却给出了完全不同的解读，时间和空间被联系在一起，引领人类进入了一个完全不同的时空。引人注意的永远都是表象，“钟慢尺缩”——这种由狭义相对论所得出的一些违反“常识”的推论足够令人感到惊奇，却未能给爱因斯坦谋得一份大学里的教职。在“奇迹年”之后很长的一段时间里，爱因斯坦仍然在伯尔尼安心做一个小职员，这也给了他宽裕的独自思考的时间（在获得苏黎世大学的教职之后，他反而常被教学所累）。

正如爱因斯坦的传记作者派斯（A.Pais）教授所说，如果说爱因斯坦推导狭义相对论的过程带着几分莫扎特式的愉快与轻松，那么广义相对论的推导过程则深深地带有贝多芬式的痛苦与庄严。爱因斯坦说广义相对论是他一生中最愉快的想法，但一开始在科学界内他都很难找到同路人，量子理论的先驱普朗克甚至劝他：“不要做这项研究，因为这不会成功，而且即使成功了也没有人会相信你。”在1905至1916的11年间，爱因斯坦把他的哲学思想与物理直觉发挥到了极致，最终推导出了人类思想史上最伟大的成就之一——广义相对论。这个在发表之初被喻为全世界只有三个人理解的理论，以时空的弯曲来描述引力场。这个玄妙的理论同样来源于一个朴素的观念：爱因斯坦认为自然是“平等”的，它不应该对任何系统或是任何方向有所偏爱。但是无论是牛顿力学体系还是狭义相对论，都只是在惯性系中协变，而无法推导到非惯性系中去。理论的“不完整”使他一直寻找一个“平等”对待惯性系与非惯性系的理论，对完整性的追求同样是引导爱因斯坦一生研究的坚定信念。尽管他是量子力学的创始人之一，他却认为量子力学对于微观现象的解读是“不完整”的（这与他对牛顿力学的评价类似），尽管他对量子力学的研究颇深，却终生无法接受量子力学。

广义相对论的诞生至今仍然让科学界激动，它发自一个简单的“等效原理”：物质的惯性质量与引力质量相同。对于一个在封闭空间的观察者来说（这个观察者所处的环境被称为是“爱因斯坦电梯”），他无法判断自己是处于一个引力场中还是处于加速系（非惯性系）中。爱因斯坦回忆说，这个原理是1907年他还在专利局上班的时候忽然想到的，之后他却用了8年时间来发展和完善这个理论。尽管自从发表以来，广义相对论通过了所有实验的验证，1919年，远赴非洲的英国科学家爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）借助日全食现象验证了广义相对论预言的光线受引力场影响发生了弯曲，这使他名扬世界，至今还有很多人带着兴奋的心情进一步通过不同的实验验证它的正确性。只是因为广义相对论用高超的数学手段描述了一个人们从未想象过的世界景象：空间因为质量而发生扭曲，在广义相对论中，笛卡儿坐标系不再是宇宙偏爱的度量，扭曲的空间里欧几里得几何也不再适用。

爱因斯坦并非是一个高超的数学家，数学曾经给他带来了很大的困扰，他曾经自嘲似地说：“别担心你在数学上的困难，我敢保证我面对的困难要比你大得多。”于是他不得不求助于老朋友马塞尔·格罗斯曼（Marcel Grossmanh），这位在大学里经常借给爱因斯坦课堂笔记的数学家向爱因斯坦介绍了黎曼几何，这成为爱因斯坦描述宇宙的最有力的工具。宇宙中的一切包括引力和质量（在广义相对论中，质量被描述为更加基本的能动张量）都以黎曼几何的语言描述，时间和空间因为彼此而存在，美国物理学家约翰·惠勒（John Archibald Wheeler）描述得非常巧妙：“时空告诉质量如何运动，质量告诉时空如何弯曲。”

正是因为一切都用张量来描述，广义相对论拥有协变性，使其在惯性系和非惯性系中保持同样的形式，也就是说，物理定律对于一切观察者来说都是一样的。爱因斯坦认为这个理论离不开麦克斯韦的“场”概念的推广和黎曼微分几何的数学手法，但这种平等的、实证主义的理念才是广义相对论成为人类思想最为深刻的成就之一的根源，只是在某种程度上，这又被其高深的数学手段所掩盖了。

爱因斯坦一生中最大的错误同样出现在广义相对论中。在他推导出的爱因斯坦场方程中，为了维持一个静态的宇宙模型，爱因斯坦不惜破坏这个方程自身的简洁与优美，在其中加入了一个“宇宙常数”。更多一些的分析就会使他明白，这个静态模型并不稳定，一些干扰会打破这种平衡，这使他错过了物理学中最重要的预测之一：宇宙在膨胀。令人奇怪的是，爱因斯坦一开始坚信宇宙是静态稳定的，这可能与他早期背离宗教有关：他在很小的时候就相信《圣经》里面关于宇宙的描述不可能是正确的。宇宙如果不稳定（收缩或是膨胀），就意味着它自身存在着一个开端，这仿佛又回到了他所不能接受的神创论。另一方面，广义相对论也开启了宇宙学，有人认为20世纪宇宙学的历史就是宇宙常数的历史，一直有人怀疑宇宙常数是否真的存在（有些宇宙学家认为宇宙常数描述的是宇宙中尚未被认识的暗能量），正如美国物理学家乔治·伽莫夫（George Gamow）所说：“宇宙常数一直在试图回来，而且现在它存在的证据更有力了。”

作为他一生研究的三部曲，爱因斯坦在普林斯顿高等研究院度过的下半生中，他希望可以进一步发展广义相对论，发展出一种统一所有力的理论——统一场论，他并没有成功。尽管爱因斯坦的一生无论如何都算得上是传奇而非悲剧，但他过早地偏离主流物理学研究方向却让很多人感到痛心，很多人认为他对于量子力学的抗拒是他失败的主要原因，但是孤独和执著也正是他一生所不曾改变的特质。人们对这位孤独的大师充满崇敬，在爱因斯坦的葬礼上，有人朗诵了歌德写给席勒的诗：

我们全都获益不浅，

全世界都感谢他的教诲；

那专属他个人的东西，

早已传遍广大人群。

他像行将陨灭的彗星，

光华四射，

把无限的光芒同他的光芒永相连结。■（文 / 苗千） 诗成泣鬼神