愛因斯坦傳(23)_學達書庫

二三

　　可也就在1905年，哈比希特和索洛文先後離開伯爾尼。

　　富於創造性的奧林比亞科學院結束了輝煌的日子。1906年5月，在給索洛文的信中，愛因斯坦不無傷感地說：「你去後，我再沒同什麼人交往。甚至同貝索在回家途中慣常的談話也中止了。」

　　1905年3月，愛因斯坦邀請哈比希特重返伯爾尼。

　　「敬請閣下蒞臨我們無尚光榮的科學院召開的幾次會議，這樣就可使它的成員增加百分之五十。」

　　此後不久，愛因斯坦又給哈比希特寫了如下一封信：

　　「親愛的哈比希特！我們之間現在籠罩著一種神聖的沉默，如果我用無足輕重的廢話來打破它，似乎是一種褻瀆。然而，在這個世界上一切高尚的東西難道不總是遭到這種命運嗎？您究竟在忙些什麼，您，冰凍的鯨魚，乾癟的罐頭式的靈魂片，而……我還能把充滿百分之七十的忿怒和百分之三十的憐憫都扔向您的腦袋嗎？您可以感謝這後面的百分之三十，由於它我才沒有把裝著切好的大蔥和大蒜的鐵罐寄給悄悄溜去過復活節的您。您為什麼直到現在還沒有把您的學位論文寄給我呢？難道您這可憐的人不瞭解，我將是高高興興地和津津有味地閱讀它的幾個男子漢中的一個嗎？我答應回敬給您四篇作品，其中第一篇很快就寄去，因為我在等作者應得的贈閱本。它講的是光的輻射和能量，是很革命的。

　　只要您先把自己的作品寄給我，您自己就會看到它。第二篇的內容是通過研究中性物質稀溶液中的擴散和內摩擦來測定原子的實際大小。第三篇證明：根據熱的分子理論，懸浮在液體中大小為1／1000毫米的物體進行著分子熱運動引起的可以覺察到的不規則運動。懸浮物體的這種運動，確實已被生理學家觀測到了，他們稱它為『布朗分子運動』。第四篇作品是從動體的電動力學概念出發並將修改空間和時間的學說；這篇東西的純動力學部分准會引起您的興趣……您的阿爾伯特·愛因斯坦向您致敬！我的妻子和已滿周歲好尖聲哭叫的小傢夥向您致以友好的問候！」

　　§小公務員的大發現

　　在伯爾尼的歲月裡，愛因斯坦在科學上取得豐碩的成果，第一批研究結果的問世，就像閃電劃破了時代的夜空一般。1905年，對於26歲的愛因斯坦來說，是碩果累累的一年，對物理學史來說，則是革命的一年：相對論誕生出來了！

　　在這一年，來比錫出版的《物理學紀事》雜誌上發表了三篇論文，作者是同一個人——阿爾伯特·愛因斯坦。一篇是討論布朗運動的，用最有力的證據證明了分子的存在，它的作者在物理學史上佔有光榮的一頁。一篇是發展普朗克的量子論，提出了光量子假設，它的作者將因此獲得科學界的最高獎賞——諾貝爾獎金。第三篇就是《論動體的電動力學》。這是相對論的第一篇論文。它開創了物理學的新紀元，它的作者的名字是和牛頓並列的。

　　一個26歲的青年，伯爾尼專利局裡默默無聞的小職員，利用業餘時間進行科學研究，在物理學三個未知領域裡，齊頭並進，同時取得巨大成果，這在科學史上，不能不說是一個奇跡。也許只有1665—1666年可以和1905年相媲美。當時瘟疫席捲英國，劍橋大學被迫關閉，23歲的牛頓回到故鄉烏爾索普村。他在鄉居期間，發明了微積分，發現了白光的組成，並且開始研究引力問題。

　　天才，一個真正的天才！人們也只好這樣解釋。

　　愛因斯坦當然不這麼看。

　　他對為他寫傳記的作家塞利希說：「我沒有什麼特別的才能，不過喜歡尋根刨底地追究問題罷了。」

　　他也對一位物理學界的同行說過：「空間時間是什麼，別人在很小的時候就已經搞清楚了；我智力發育遲，長大了還沒有搞清楚，於是一直在揣摩這個問題，結果也就比別人鑽研得深一些。」

　　但不管怎麼說，愛因斯坦是物理學史上當之無愧的革命者。牛頓繼承哥白尼、伽俐略和開普勒，完成了物理學的第一次革命，創立了牛頓力學。法拉第、麥克斯韋完成了物理學的第二次革命，創立了電磁場理論。以愛因斯坦為代表的新一代物理學家，則進行了物理學的第三次革命，創立了相對論和量子力學。

　　從時間順序看，愛因斯坦在1905年的創造性研究中，最早的研究工作是分子物理學。

　　愛因斯坦關於熱運動的主要研究內容，是用統計方法分析原子、分子運動問題以及研究運動和熱之間的關係問題。在這方面，愛因斯坦的工作超過了奧地利天才的物理學家玻爾茲曼和美國科學家吉布斯的研究成果，他在物理學方面的探索深度勝過數學的論證。同時，在玻爾茲曼的思想引導下，他把概率作為熱學的數學演算基礎。

　　所有這些問題，都是愛因斯坦單獨研究出來的，以致有人曾對玻恩說過，「統計力學的所有具有重要特點的新發現」全是愛因斯坦搞出來的。這位年輕的研究家研究分子物理學的明確意圖是想借助於可靠的結果，為他篤信的原子論的正確性提供論據，因為當時原子論還處在爭論之中。

　　許多人否定分子和原子的存在。他們說：「存在原子嗎？存在分子嗎？多大？什麼樣子的？」

　　愛因斯坦相信世界是物質的。他相信原子和由原子組成的分子是存在的。但是，怎樣才能用最有力的證據證明原子和分子存在呢？他開始研究分子運動論。在那些失業的日子裡，他已經開始研究分子運動論。現在，坐在專利局的辦公室裡，他要來研究布朗運動了。1827年，英國植物學家布朗在顯微鏡下觀察，發現在液滴中浸泡的花粉粒子不停地在作不規則運動。後來，以發現者的名字把這種粒子的亂動稱之為布朗運動。粒子越小，液體溫度越高，運動就越激烈。

　　幾十年來，無數學者為解釋這種現象的奧秘，作了種種徒勞的努力。早在愛因斯坦前20年，法國物理學家曾經猜測，布朗運動是由於懸浮粒子受到顯微鏡下觀察不到的液體分子的不規則碰撞所造成。這種富於想像的解釋，在當時不僅缺少數學基礎，而且沒有任何的實驗證明。

　　在《分子熱運動論所要求的平靜液體中懸浮粒子的運動》一文中，愛因斯坦以統計方法論證了懸浮粒子的運動速度及其顆粒大小與液體的粘滯係數之間存在著可用實驗檢驗的數量關係。

　　愛因斯坦對於以前布朗運動方面的工作並不瞭解，他把顯微鏡下可見粒子的運動看作是顯微鏡下看不到的液體分子運動的表徵。他用統計方法，解釋了在他之前波蘭物理學家斯莫魯科夫斯基論證過的這種現象，並且作出數學表述。1908年，法國物理學家佩蘭通過實驗完全證實了「布朗運動的愛因斯坦定律」。由於這項工作，佩蘭榮獲了1926年諾貝爾獎金。

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