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载《新发现》杂志2010年第1期
科学外史(43)

爱因斯坦:曾经的超级“民科”

江晓原

 

  “民科”(“民间科学爱好者”的简称)这个词汇,已经逐渐被国内大众媒体接受和采用了,它的一般定义是:此人没有在相应的科学共同体中任职,同时他的研究领域是不被科学共同体所认可的,或他的研究方法是不被科学共同体所认可的。例如,一个无业人员研究星占学或炼金术,那么他很容易被视为“民科”;又如,一个纺织厂的纺织工程师,他在纺织技术领域当然是专业的,但是如果他业余开始证明哥德巴赫猜想,那他在数学领域就会被视为“民科”。

高考失败·婚前致孕·就业困难
  1895年秋,16岁的阿尔伯特·爱因斯坦投考苏黎世综合技术学院,不幸名落孙山,他不得不进入瑞士的一所补习学校(就是今天的“高考复习班”或“复读班”?)。1897年他才如愿以偿,考进了当时欧洲最好的学校之一苏黎世综合技术学院。
  在大学里,爱因斯坦很快就和女同学米列娃堕入情网。米列娃生于奥匈帝国的官宦之家,自幼有才女声望,她在男校读完中学,和爱因斯坦同年进入苏黎世综合技术学院。米列娃比爱因斯坦年长,脚又有一点跛,更要命的是,她不是犹太人,因此爱因斯坦和她的恋情遭到爱因斯坦父母的强烈反对。然而1901年米列娃珠胎暗结,她不得不回到父母家生下孩子再回到学院,结果未能通过毕业考试,无法得到文凭——这是一个典型的女大学生早恋并婚前怀孕而导致学业失败的悲惨故事。
  爱因斯坦在1900年拿到了这所名校的毕业文凭。可是他未能获得学校的助教职位,只好到处打零工,晃荡了两年功夫,经一位同学的父亲推荐,才在伯尔尼专利局获得一份三级技术鉴定员的工作,年薪3500法郎。任务是鉴定新发明的各种仪器。
  爱因斯坦对米列娃还算没有始乱终弃,1903年和她结了婚——但这场冲破重重阻力赢得的婚姻并未能白头偕老(十多年后他们黯然离婚)。婚后米列娃因没有文凭,无法找到工作,次年长子汉斯出生,那几年中沉重的家庭负担,使这位专利局年轻职员的生活看起来颇有点潦倒落魄。
  一个专利局的小职员,当然没有机会与当时的主流科学家来往。爱因斯坦在伯尔尼只有几个青年朋友,最重要的是哈比希特(Habicht)和索洛文(Solovine),还有哈比希特的一个小弟弟。这一小群年轻人经常在工余和课后聚首,一起散步、阅读或座谈。
  他们研读的哲学和科学著作留下了记录,其中包括:斯宾诺莎、休谟、马赫、阿芬那留斯、毕尔生的著作,安培的《科学的哲学经验》,物理学家亥姆霍兹的文章,数学家黎曼的著名演讲《论作为几何学基础的假设》,戴德金、克利福德的数学论文,彭加勒的《科学和假设》,等等。他们倒也并不“重理轻文”——他们还一起读过古希腊悲剧作家索福克勒斯的《安提戈涅》、拉辛的作品、狄更斯的《圣诞故事》、塞万提斯的《唐·吉诃德》,以及世界文学中许多别的代表作品。
  一起阅读的乐趣在于思想的交流,这群年轻人被这种乐趣迷住了,虽然清贫,但是他们充实而幸福,感到“欢乐的贫困是最美好的事”。他们将这难忘的几年命名为“不朽的奥林匹亚学院”。

1905“奇迹年”
  1905年,26岁的爱因斯坦发表了5篇划时代的科学论文,其中最重要的当然是创立狭义相对论的《论动体的电动力学》和《物体的惯性同它所含的能量有关吗?》。一年之内,爱因斯坦在布朗运动、量子论和狭义相对论这三个方面都作出了开创性的贡献,这些贡献中的任何一个都足以赢得诺贝尔奖。
  这让人想起1665~1667年间,牛顿因躲避瘟疫而离开剑桥到故乡度过几年,牛顿在那几年中得出了微分学思想,创立了万有引力定律,还将可见光分解为单色光,在数学、力学、光学三个领域都作出了开创性的贡献。“奇迹年”这个拉丁语词(annus mirabilis)原本就是用来称呼牛顿的1666年的,后来也被用来称呼爱因斯坦的1905年。
  人们曾经追问:一个根本没有进入当时主流科学共同体的小职员,加上一小群年轻朋友,三年的业余读书活动,凭什么能创造1905年的奇迹?
  爱因斯坦后来多次表示,如果他当时在大学里找到了工作,就必须将时间花在准备讲义和晋升职称的论文上,恐怕就根本没有闲暇时间来自由思考了。他在逝世前一月所写的自述中表明,奇迹来自自由的思考:
  鉴定专利权的工作,对于我来说是一件幸事。它迫使你从物理学上多方面地思考,以便为鉴定提供依据。此外,实践性的职业对于象我这样的人来说简直是一种拯救:因为学院式的环境迫使青年人不断提供科学作品,只有坚强的性格才能在这种情况下不流于浅薄。
  杨振宁曾对青年学生说过,应该“经常思考最根本的问题”,才有望在科学上有所建树。爱因斯坦在伯尔尼那几年间的故事,可以有力地证实杨振宁的说法——相对论就是“思考最根本的问题”所产生的最辉煌的结果。

超级“民科”对今天的启发
  但是,换一个角度来看,爱因斯坦在1905年之前几年中的表现,其实非常符合我们今天的“民科”标准:未能在主流科学共同体中得到职位,搞出来的东西又不是在现行主流理论基础上的添砖加瓦——特别是相对论,简直是横空出世天马行空,其中的光速不变原理严重违背日常经验,难怪诺贝尔奖的评委们始终不肯将物理学奖给相对论。夸张一点说,爱因斯坦当年就是一个超级“民科”——只是由于他在1905年是如此成功,以至于没有任何人将他视为“民科”,他反而成为主流科学的神话和科学共同体一致膜拜的教主。
  “爱因斯坦奇迹年”为我们提供了深刻的教训和启发。可惜的是这些教训和启发在中国经常是被忽视的。我们习惯于将注意力集中在1905年时的“物理学危机”之类的话题上,只注意物理学,不注意人和人的生活,这样就将应得的教益从我们的视野中剔除了。
  例如,在《爱因斯坦奇迹年》一书的导言中,主编施塔赫尔(John Stachel)比较了牛顿和爱因斯坦这两个“奇迹年”的多项异同,但是有一个非常重要的共同点,却完全没有被注意到,这个共同点也是经常被后来的科学家们有意无意忽略的,那就是——牛顿和爱因斯坦创造奇迹时,都没有用过一分钱的“科研经费”!
  事实上,科学史上有许多伟大发现,都是在不用国家一分钱的状况下完成的。而如今那些用掉了纳税人亿万金钱所取得的“科研成果”,与万有引力和相对论比起来,绝大多数显得多么平庸、多么匠气、多么令人汗颜!“爱因斯坦奇迹年”完全是学术自由、思想自由的产物,而不是计划经济或“计划学术”的产物。
  而如今中国大学里的职称晋升、年度考核及成果指标之类,已经被许多学者认为是“灾难性的”,其压力恐怕远大于爱因斯坦当年的学院环境。当年爱因斯坦就认为“只有坚强的性格才能在这种情况下不流于浅薄”,那在如今的中国大学要怎样的性格才能“不流于浅薄”?还会有几个人有足够的闲暇去自由思考?
  从牛顿的“奇迹年”至今已三百余年,爱因斯坦的“奇迹年”至今也已百余年,如今科学研究的建制化、职业化,已经高度成熟,牢不可破。今天人们普遍认为,如果不能进入科学体制之内任职,不能发表被主流科学共同体立即认可的成果,那充其量只能是一个“民科”。而中国的“民科”总是拿哥白尼、伽利略等人来激励自己,其实是找错了人——他们最伟大的精神偶像,应该是爱因斯坦!
  
                                20100206加入