讀書 | 相對論終於被講明白了！
人人都知道相對論，卻鮮有人知道相對論的提出和驗證，穿越了戰爭和民族主義的隔閡，結合了兩位敵對國科學家的努力，構成了國際科學共識的一塊基石。
《愛因斯坦的戰爭：相對論如何征服世界》是一部扣人心絃、飽含人文關懷的科學史作品，既展示了相對論征服世界的歷史，也呈現了充滿隔閡和敵對的第一次世界大戰，以及身處敵對國的愛因斯坦和愛丁頓如何付出了卓絕的努力、克服了常人難以想象的艱辛，才使得相對論成爲現代物理學的奠基理論。馬修·斯坦利的這部作品，是一部關於科學理性和求知精神如何戰勝偏見和民族主義的史詩，也是對當代科學精神和國際合作的讚歌。
《愛因斯坦的戰爭：相對論如何征服世界》，
[美]馬修·斯坦利
著，孫 天 譯，譯林出版社出版
>>內文選讀：
第一次世界大戰前的科學世界
"謝謝你，我已經把問題徹底解決了。"
愛因斯坦家族都是樂於嚐鮮的。雅各布和赫爾曼兄弟二人經營着一家小公司，主營業務是當時最前沿的革新技術：電氣化。他們讓德國南部的大街小巷都亮起了電燈，成了這個國家在19世紀末最超乎想象的進步之一。1871年，普魯士在普法戰爭中大獲全勝，隨後建立了統一的德意志帝國。因此，此時的德意志還是一個非常年輕的國家。統一前的25個公國和王國現在變成了一個世界級帝國，擁有一支龐大的陸軍、迅速發展的國民經濟，以及引領整個歐洲大陸發展的學術和文化機構。這樣的德國似乎已經是"現代性"的最佳範例了。馬克· 吐溫曾在1878年訪問德國，他寫道："這真是一座天堂，人們的衣着是那麼整潔，面容是那麼友善，洋溢着那麼安靜的滿足感，這裡是那麼繁榮，有真正的自由和一流的政府。而且我很高興，因爲我不需要對這一切負責，我來到這裡只是爲了享受這一切。"
在馬克· 吐溫到訪德國一年後，赫爾曼的妻子波琳生下了兩人的第一個孩子阿爾伯特。當時他們一家住在多瑙河畔一個規模不算太大的城市烏爾姆（這裡的城市格言是"烏爾姆人都是數學家"）。沒過多久，愛因斯坦一家就從烏爾姆舉家搬到了位於德國南部的大都市慕尼黑。幼年時的阿爾伯特很晚纔開口說話。他習慣於先把要說的話反覆講給自己聽，確定正確無誤後纔開口講出來。他發脾氣的樣子也很出名，整張臉會變得蠟黃，鼻尖變得雪白。據阿爾伯特的妹妹回憶，有一次哥哥生氣了，就用花園裡的鋤頭砸了她的頭。
愛因斯坦一家是猶太人，但已幾乎完全世俗化了。德意志帝國對猶太人幾乎已經沒有任何法律上的限制，但很多反猶太人的傳統仍然存在。與大多數同化主義家庭相同，愛因斯坦一家也深深融入了德國的世俗文化。赫爾曼會在晚上給孩子們大聲朗讀席勒和海涅。波琳是一位技藝精湛的鋼琴師，她希望阿爾伯特能成爲自己的音樂夥伴，因此在他六歲時便開始教他拉小提琴。此時，小男孩阿爾伯特非常討厭這種機械而又重複的訓練，因此只是很不情願地學習音樂，這也彷彿是對未來的一種預兆。直到多年以後，阿爾伯特發現了自己對莫扎特奏鳴曲的熱情，纔開始全心全意地學習小提琴。他在多年以後曾回憶道："我完全相信，相比於責任感，愛是更好的老師，至少對我來說是這樣的。"
然而，對他來說很不幸的是，那時的德國教育更強調責任而非愛。阿爾伯特就讀於離家最近的一所學校，剛好是一所天主教學校。學校紀律嚴明，崇尚軍國主義。阿爾伯特不喜歡總是有人告訴自己該做什麼，於是幾乎與所有老師都對着幹。他曾經用椅子砸自己的家庭教師，還總喜歡用"你"而不是"您"來稱呼老師，讓人非常惱火。根據愛因斯坦的家族故事記錄，有一位老師曾嚴厲訓斥阿爾伯特說："就算你只是出現在這裡，也已經是整個班級對我的不尊敬了。"但這些言語對阿爾伯特並沒有產生什麼影響。
阿爾伯特幾乎沒有朋友，而且從很小的時候開始就很獨立了（四歲時就可以獨自走在慕尼黑最繁華的街道上）。他最喜歡的遊戲是用紙牌搭房子。與那些廣爲流傳的故事所描述的不同，阿爾伯特的成績其實並不差。學校總是強調對經典語言的學習，這並不合阿爾伯特的胃口。因此，阿爾伯特所接受的持續性教育大多來自家庭。老年阿爾伯特曾經憶起那個點燃了自己對科學之熱愛的瞬間。那是在他四五歲的時候，他那喜歡小物件的父親把一個羅盤當作禮物送給了他。羅盤裡的指針總是指向北，這個簡單的現象深深吸引了年幼的阿爾伯特。在現象的背後，那些看不見的力始終保持不變，也絕不會出現差錯，阿爾伯特爲此而着迷。這些是什麼？是不是還有更多這樣的事物？可以去理解它們嗎？如果可以，應該怎麼做？
十一歲那年，阿爾伯特開始嚴格恪守猶太教規（這既不是家人的要求，也沒得到家人的支持），不過只持續了很短的一段時間。很快，到了第二年，阿爾伯特就發現了自己心目中"神聖的幾何學小書"。愛因斯坦一家會定期邀請一位名叫馬克斯·塔木德的醫學院窮學生到家裡來吃晚飯。塔木德和雅各布叔叔給阿爾伯特帶來了大衆科學和數學領域的書籍。在阿爾伯特看來正是這些書促使他開始了自由的思考。在這些書籍中，最爲關鍵的幾何學內容便是歐幾里得的《幾何原本》，這是2000多年來歐洲數學教育的基礎。整本書以幾個不容置疑的前提（比如兩點確定一條直線）爲起點，經過縝密有力的論證，發展出多個複雜的推論（比如畢達哥拉斯定理）。這個從簡單到複雜的過程讓阿爾伯特感到震驚。阿爾伯特曾這樣描述這種感受："對這些結論的證明是如此確定，不容有任何質疑。這種明晰和確定給我留下了一種難以形容的印象。"這成了阿爾伯特思考自然世界時的一個範本：從一個明確而又有力的想法出發，通過推演得出結論，而在推演過程中也有可能會得到一些有用的想法。
對阿爾伯特來說，尤爲重要的一點是這本書中的知識似乎是超越人類個體的，是一種深刻而超驗的真理。於是，數學和科學成了阿爾伯特逃離人與人之間瑣事束縛的一種方式。十幾歲的時候，阿爾伯特宣佈自己將來想成爲理論物理學家，恰恰是因爲理論物理學可以讓他獨立自主，獨立於社會與常規，獨立於傳統與權威。他也承認自己缺乏實用主義意識，這意味着理論物理學比應用物理學更適合自己。
儘管學校體系僵化，但愛因斯坦完全願意爲了達到學校的期待而堅持應付下去，但畢業後所面臨的出路卻讓他深感恐懼。所有德國男性在畢業後都需要進入陸軍服役，愛因斯坦也不能例外。學校生活已經夠糟糕了，他不認爲自己能活着過完實打實的軍中生活。於是，1894 年，他稍稍動了動腦筋，找到了自己家的一位世交，說服他給自己開了一張診斷證明，上面寫着自己"極度神經衰弱"。在19世紀，這種病症極爲常見，特徵是用腦過度、神經系統極度疲勞。愛因斯坦用這張診斷證明讓自己沒能畢業，並提前從學校退學。後來，他甚至更進一步，正式放棄了德國國籍。這樣一來，德意志帝國就再也無法約束他了。
不出所料，面對這樣一個突然沒了文憑也沒有工作的兒子，愛因斯坦一家一點都不開心。幸運的是，有一所優秀的學校並不要求學生在入學前必須取得高中文憑，這就是蘇黎世聯邦理工學院。阿爾伯特說服家人讓他通過自學來參加這所學校的入學考試。他第一年沒考上，又準備了一年後就成功被錄取了。他發現與慕尼黑相比，瑞士（特別是蘇黎世）是個更加自由的地方，他在這個新環境中如魚得水。
不過，愛因斯坦的學習習慣並沒有明顯改善。如果他覺得某一門課沒什麼意思，就常常會逃課。這其中常常會有數學課，哪怕當時多位歐洲中部最優秀的數學家都在這所學校執教，其中就包括赫爾曼·閔可夫斯基，他把愛因斯坦形容爲"一條懶狗"。幸運的是，愛因斯坦與勤於做筆記的數學系學生馬賽爾·格羅斯曼成了朋友。愛因斯坦會研究格羅斯曼的筆記，然後參加考試，儘管考試成績不錯，但也會因爲不重視學習而收到學校的正式訓誡。後來，在回憶這段生活時，愛因斯坦對格羅斯曼充滿感激，他說："我都不敢想象如果沒有那些筆記我會落得什麼下場。"
即使是對物理課，愛因斯坦也只是勉強花點精力。這些物理課總是聚焦於已經相當成熟的主流物理學領域，避開電動力學和熱學領域中那些尚未取得定論而又令人興奮的新研究。這與今天的科學教育並沒有太大差別。這樣的課程並不是要培養學生去進行新的科學研究，而是確保他們能掌握已知的知識。因此，學生們要記憶一個又一個概念，解開一道又一道典型習題，再現一個又一個經典實驗。愛因斯坦和朋友們只能自發閱讀當代物理學的最新發展。
作者： [美]馬修·斯坦利
文：[美]馬修·斯坦利 編輯：蔣楚婷 責任編輯：朱自奮