伟大的思想实验(原创文学)
一、退学
1894年,爱因斯坦15岁,正在慕尼黑一家高级中学就读。
数学老师休斯正在讲三角形的内角和定理,指出三角形的内角和等于180度,并且给出了完美的证明。休斯放下三角板,一只手拿着粉笔,一只手扶着讲桌边缘,用温和的语气问:
“同学们听懂了吗?”
同学们很配合地点点头,休斯一脸轻松。爱因斯坦却举起了手,休斯预感这刺儿头难对付,眉头皱成一把锁。
“我认为三角形的内角和不等于180度,比如在地球仪上,从北极点出发的两条经线和赤道相交构成一个三角形,经线和赤道垂直,两个直角是180度,加上顶角,应该大于180度。”爱因斯坦说出自己的观点。
“我说爱因斯坦,又钻牛角尖了不是?我们讨论的是平面几何,你怎么扯到球面去了?你可真不让人省心!”休斯训斥道。
“可是老师并没有给出明确的限制条件。”爱因斯坦辨解道。
老师扬起手中的几何书:“这是什么,平面几何,你眼瞎呀!”休斯有些恼怒。
“可老师应该向学生完整地呈现世界的真实图景,分割支离实不足取!”爱因斯坦不会善罢甘休。
“反了不成?究竟你是老师还是我是老师?你给我坐下,下去好好反思,将今天讲的定理罚抄一百篇!”休斯气急败坏地说。
“这不公平!我不会抄!”爱因斯坦当场拒绝。
“好吧,既然我管不了你,就让训导主任来管!”休斯脸红脖子粗。
训导主任出面的结果是,勒令爱因斯坦退学。
爱因斯坦并不因此懊恼,相反,他心中释然,
甚至感到庆幸,终于可以逃离德国的威服教育和令人反感的兵役了,终于可以去米兰和家人团聚了。
二、交流
1913年7月,爱因斯坦邀请居里夫人一家来瑞士阿尔卑斯山的旅游胜地——瑞吉峰消夏,居里夫人愉快地接受了邀请。
两家人从旅店出发,爱因斯坦的妻子米列娃带领孩子们走在前面,孩子们蹦蹦跳跳,唧唧喳喳,又说又笑。如茵的草地,点缀着五彩斑斓的野花,环绕着葱绿的山林,远处漏出一二处高耸的雪峰,时时可以看到碧绿的湖水像翡翠一般镶嵌低洼处,沿途都是缓坡,特别适合步行,蝴蝶翩翩起舞,蜻蜓穿梭其中,阳光是那样明媚,空气是那样清新,孩子们欢呼雀跃,享受着大自然的馈赠。爱因斯坦和居里夫人走在后面。
“郎之万炮弹,真是妙绝的想象,对于传播相对论,郎之万可没少花心思。”居里夫人比爱因斯坦年长12岁,率先挑起话端。
“速度接近光速,只差二万分之一,到太空旅行两年回到地球,地球人已经过了两百年,儿子已经死去,迎接他的是曾孙。这种科普倒是极有戏剧性。”爱因斯坦友好地附和道。
“可有一种比喻就让人哭笑不得。”居里夫人另起一个话题。
“你是说火炉和美人的比喻吧?”爱因斯坦接过话茬,“大热天在火炉边会是一种煎熬,春天里和佳人散步会感到时光飞逝,这就是相对论?不,这是对相对论的亵渎!”爱因斯坦有些激愤。
“这也从一个侧面表明世人急切了解相对论的躁动情绪。”居里夫人解释道。“自从你提出相对论,经典力学的时空观便被颠覆了,时间是相对的,空间是相对的,运动也是相对的,这真是一场哥白尼式的革命。解释相对论相对容易,提出相对论就要困难得多,它需要勇气,需要缜密的逻辑,更需要非凡的想象力。说说看,你是怎么做到的。”居里夫人往深处探究。
“爱看书,爱深入思考,喜欢刨根问底,重视表达的透彻、清晰和严谨,重视想象力,我想这大概是我的长处,是我刻意打造的核心竞争力。当我将这些优势用于物理学的研究,一不小心,就有了惊吓学术界的一点点发现。”爱因斯坦总结道。
“不是惊吓,是震惊,是震撼!不是一点点草坪,是一大片绿洲!”居里夫人赞美道。
“记得当时我在伯尔尼专利局工作,瑞士毕竟太小,专利申请项目并不多,我的工作相对清闲,我喜欢停下手中的事务,向远处凝望,我看到钟楼上悬挂的一面大钟,——在我思考的场域,每一个地方都安排了一架时钟,我在想,在相对静止的参照系中的时钟,和放在准光速运动的参照系中的时钟,它们旋转的节奏会不会不一样。我将这种设想画成图样,列出算式,严格推导,最后发现,在高速运动的参照系中时钟会变慢,如果以光速运动,时间就会停止。同样,空间也会变形。这就是我的发现。”爱因斯坦停下脚步,掏出怀表看了一眼。
“这是伟大的思想实验!这是想象力的伟大胜利!”居里夫人由衷赞美!
爱因斯坦十分理解居里夫人的慨叹,相较于居里夫人苦役般地实验和提炼,这种在大脑和稿纸上完成的实验太过轻巧。前面有一道坡坎,爱因斯坦伸手来拉居里夫人。
“科学发现有两种途径,一种源于观察和实验,一种出自想象和推理。你发现了镭和钋,属于前者;欧几里得创立几何学,属于后者。这也是实验物理学和理论物理学的重要分野。”爱因斯坦解释道。
“说说看,你下一步计划是什么?”居里夫人抬头凝视远处的雪峰,幽幽一问。
“我正在准备一篇广义相对论的论文,试图建立一种全新的万有引力理论。”爱因斯坦答复道。
“很期待论文发表,相信它会更加惊艳!”居里夫人显得热情洋溢。
三、忏悔
晚年的爱因斯坦除了完成他的统一场论研究之外,还常常为一件事忏悔。
1939年8月2日,爱因斯坦上书罗斯福总统,提醒美国政府重视原子弹的研制工作,防止德国法西斯利用原子弹危害人类。曼哈顿工程由此启动。1945年8日6日和9日,美国先后向日本广岛和长崎投放两枚原子弹,导致二十万日本平民死亡,城市夷为平地。
爱因斯坦认为自己有罪,并深感痛悔,从此后,爱因斯坦热忱为世界和平事业奔走呼号,直到去世。