2.爱因斯坦的成长历程
家里来的大学生
好,我们现在来看看这个爱因斯坦是怎样一个人。他是个犹太人,父母都很喜欢音乐。他父亲开了个工厂,几百个工人,是一个小企业家。他的堂叔是这个厂的工程师。看来是个家庭企业,在慕尼黑经营。爱因斯坦出生不久,他们家就搬到了慕尼黑。爱因斯坦小时候说话很晚,一直到3岁的时候才能跟人讲得比较明白,所以大人都觉得这孩子是不是智力有问题啊!小爱因斯坦也不大注意大人们在谈论什么,他就在那儿摆弄自己的东西。有一次他父亲给他带来一个罗盘,他高兴得不得了,就成天摆弄那个罗盘。他基本不注意别人在干什么,他提的问题常常跟大人们正在谈论的东西没有关系,而是他自己在想的东西。不过,小爱因斯坦喜欢看课外书。当时德国的犹太家庭有一个习惯,中产阶级以上的犹太家庭一般都会在周末的时候,接待一位贫穷的犹太大学生到自己家度周末。他们家也来了一位医学院的学生。这名学生来了以后,爱因斯坦很喜欢他,虽然跟父母谈话不多,但是他跟这个小伙子谈话很多。这个小伙子发现爱因斯坦爱看书,就把各种各样的书都带来给爱因斯坦看,科普的、数学的,甚至哲学的。他很高兴,翻看了很多书,也不知道看懂看不懂,反正是在那儿很专心致志地看,所以他的知识很丰富。看来这个大学生的出现,对爱因斯坦的智力启蒙产生了作用。
不受学校欢迎的学生
小爱因斯坦在学校里是不大受欢迎的,有几个原因,其中之一是他的功课一般。对此老师倒不会对他有什么想法,但他还有两个“短处”:第一,他是犹太人,德国那时有种族歧视,由于犹太人有钱,因此对犹太人是既看不起又羡慕;第二,他是无神论者,不相信上帝,这在当时是个严重的问题。所以学校觉得这个孩子比较烦人。另外,小爱因斯坦看的课外书多,又爱乱想,净问一些老师答不出来的问题,老师觉得很丢面子。当时德国是军国主义教育,老师都是居高临下地对待学生。老师好像什么都懂:“啊,这个你还不会!”结果小爱因斯坦问的问题老师不会。于是老师觉得很下不来台,就比较烦他。
小爱因斯坦上中学以后,他们家买卖做得不行,全家迁往意大利,投奔爱因斯坦家族的亲友,只把小爱因斯坦一个人留在慕尼黑,安排他进入一所重点中学学习。在那里老师们仍然不喜欢他,觉得这个小犹太人功课一般,不相信上帝,还总问老师答不出来的问题,有损老师的面子和学校的声誉。最后爱因斯坦在学校里感觉压力太大,待不下去了,于是他就找到那个经常给他们家看病的社区医生,开了一份患神经衰弱的证明,准备休学半年去纾解一下压力。可他的证明还没拿出来呢,老师就跟他说校长找他。校长一见面就劝他退学,他一听退学,吓了一跳。这怎么跟父母交代啊!后来一想,也好,以后就再也不用来这所学校了。于是他愉快地接受了校长的建议,退学去意大利投奔自己的父母。
阿劳中学——孕育相对论的土壤
在意大利待了一段时间以后,他还是想上大学。爱因斯坦的父亲希望他回德国上,因为他的母语是德语,而且德国的科学技术比意大利先进。但他特别讨厌德国的教育方式,不愿意去。他父亲最后同意了,并建议他去瑞士,瑞士有德语区和法语区。德语区跟德国一样讲德语。于是他就去投考了苏黎世工业大学的师范系,这是一个培养大学和中学数学、物理老师的系。第一年他没有考上,没考上的原因之一是他中学课程没有学完,当然他功课也一般。
爱因斯坦只好准备第二年再考,于是他在瑞士的阿劳州立中学上了一年补习班。爱因斯坦一生对学校都没有好印象,他认为学校的教育都过于呆板,把学生的思想都给束缚死了。他后来回忆说:“我很幸运,我属于少数没有被束缚死的人之一。”爱因斯坦唯独赞扬的就是他上补习班的阿劳中学。瑞士的中学跟德国的中学风格非常不一样,给学生充分的自由,学习上的自由、生活上的自由,老师非常平等地与学生进行讨论。
所以爱因斯坦没有任何压力,度过了愉快的一年,而且思考了一些问题,包括最早引导他走向相对论的那个追光悖论。这个思想实验就是那时候产生的,因为那时他有闲工夫去乱想。要是学习压力太大,学生根本没有时间去思考。但爱因斯坦在阿劳中学有充分的可以自由支配的时间去遐想,他经常想入非非。当时人们已经认识到光是电磁波。有一次他想,假如一个人追上光,跟光一起跑,能看到什么呢?大概能看到一个不随时间变化的波场。可谁也没见过这种状况,这是怎么回事呢?这个思想实验使他认识到光相对于任何人都是运动的,不可能静止。这个思想实验伴随了他十年,最后把他引向相对论的创建。
不平常的大学生涯
上了一年补习班后,爱因斯坦考上了苏黎世工业大学师范系。那时他非常高兴,他很喜欢物理,但听课后却大失所望。讲课的物理教授是韦伯,这个韦伯不是命名为磁学单位的那个韦伯,而是个电工专家。他讲的物理全都是跟实际联系非常密切的,他不大重视理论。可是爱因斯坦对电工不感兴趣,他感兴趣的是比较深的理论问题。爱因斯坦问老师的一些理论问题,韦伯也不会,所以他对韦伯讲的课没有兴趣。韦伯也对他印象不大好,觉得爱因斯坦不但不来听课,而且一点礼貌都没有,不叫他“韦伯教授”,居然叫他“韦伯先生”。那个“先生”估计是“Mr”那种称呼,不是特别尊敬的男士之间的称呼。
教授职位在德国是非常难得的,德国、英国以至整个欧洲,一个系通常就一个教授,这种体制绝对能够保证教授的质量。当然也有弊病,老先生不死,年轻人没法子,升不上去啊!
在那种情况之下,爱因斯坦就不去听韦伯的课了。教数学的是闵可夫斯基,现在理工科的学生在相对论中都看到过闵可夫斯基这个名字,相对论中用到了闵可夫斯基时空。这位闵可夫斯基小时候是个神童,他们弟兄几个都非常聪明。聪明到什么程度呢?在上小学时,他们与那位大数学家希尔伯特是同学。他们聪明到让希尔伯特对自己都没有信心了,回家跟父母讲:我可能不行,他们那哥几个才真聪明呢!结果呢,后来闵可夫斯基兄弟没什么太大的成就,希尔伯特反而成为数学大师。过去一百多年中两个最杰出的数学大师,一个是希尔伯特,另一个是法国的庞加莱。而这位闵可夫斯基还是靠着他的学生爱因斯坦最后出名的。当然,他后来研究爱因斯坦的相对论也有贡献。可见神童不神童不是最重要的。
爱因斯坦不去听课,每天躲在他租的小阁楼里。因为国外的大学通常不提供那么多宿舍,学生大都是在校外租当地居民的房子,学校附近的居民也靠出租房屋作为家庭收入的一部分。
爱因斯坦租了一个小阁楼,买了一些当时德国著名物理学家的著作,比如赫兹、亥姆霍兹这些人的,每天躲在小阁楼里看书。他也不是完全不去学校,一般是下午五点放学后他就去了。去干嘛呢?两件事情,一件事情就是跟同学们到咖啡馆喝咖啡,讨论讨论,问问:“你们课堂上听了些什么啊?”同时告诉他们自己看了些什么书,交流交流。另外一个就是到实验室做实验。德国大学和瑞士大学的实验室都是开放的。瑞士在这点上跟德国是很相近的,学生可以随时进来做实验。我们国家现在还没做到这一点,我想我们国家要想成为一个创新型的大国,大学应该做到让学生能够进实验室自主地做实验。
米列娃与格罗斯曼
那么,爱因斯坦不去听课有没有问题呢?有,因为他需要有人帮他记笔记。不过没有关系,他们班唯一的女生米列娃跟他关系很好,也爱听他神侃,愿意帮他记笔记。但是米列娃功课一般,到了考试的时候,单靠米列娃的笔记不行。他们班还有一个优秀的学生叫格罗斯曼,这是一位标准的好学生,每天是西服革履,领带打得非常好,皮鞋锃亮,功课又好,对老师又有礼貌,字也写得漂亮,是爱因斯坦的好朋友。爱因斯坦考试前几个星期就跟他借笔记,他都慷慨地借给爱因斯坦。当过学生的都知道,考试后借笔记一般问题不大,考试前借笔记那我自己还得看呢,所以格罗斯曼还真是不错,每次都借给爱因斯坦。爱因斯坦拿到这个笔记,突击两个星期,然后就去参加考试,一考还就考过了。考过之后,他就跟别人发表感想:这门课简直一点意思都没有。你想,这种学习方式他能感到有意思吗?肯定感觉没有意思。但他还是通过自学学到了很多东西,就这样直到毕业。
生活的辛酸
毕业的时候,格罗斯曼和另外一个同学被闵可夫斯基留下来当数学助教,爱因斯坦想韦伯大概会把他留下来当物理助教了,结果韦伯不要他,也没要他们班的其他几个学生,而是从工科系留了两个同学。
爱因斯坦一时找不到工作,非常狼狈。曾有一个同学帮他找了一份在另外一座城市的、三个月的中学代课老师的工作,爱因斯坦写了一封感谢信,我看过那封信,简直是感激涕零啊!可见他当时真是很困难了。他还在小报上登广告,说自己可以教数学、物理、小提琴,一个小时多少钱,也没什么人找他。
爱因斯坦当时倒霉的事不只是找不到工作,婚姻也成了问题。因为他与米列娃结婚的事遭到他父母的坚决反对。为什么呢?米列娃出身“不好”,不是犹太人,而是属于被压迫民族的塞尔维亚人。再有呢,米列娃有残疾,她腿瘸,先天性的有一些什么病,几本书上写的病不大一样,反正就是瘸得比较厉害。爱因斯坦的父母觉得这个女孩子怎么能配上自己的儿子呢!非常不满意。但是爱因斯坦呢,父母越不满意他越要跟米列娃好,于是就处于一种僵持状态。婚姻上碰壁,工作也解决不了。