爱因斯坦传（上）

A·弗尔辛

目录

一零落年华

第1章 别一种童年

第2章 痛苦的小学校

第3章 初叩科学之门

第4章 浪迹苏黎世

第5章 融入物理学

二巨星升空

第6章 就职专利局

第7章 第一顶博士帽

第8章 创建《光量子》

第9章 七年炼狱

第10章 确立相对论

第11章 天才的代价

第12章 出色的专利奴隶

三辉煌时代

第13章 学府之外的社会天才

第14章 执教苏黎世

第15章 攀越布拉格

第16章 从狭义向广义的飞跃

第17章 柏林的诱惑

第18章 孤独的呐喊

四漫游宇宙

第19章 一生中最大的幸福

第20章 战国春秋

第21章 情断柏林

一零落年华

第1章 别一种童年

位于德国南部的乌尔姆城在1879年的晚冬3月里翘首，那是一个寒冷却阳光明媚的星期五，教堂的钟声尚未敲响，赫尔曼·爱因斯坦见到了上帝赐给他的第一个儿子。这个男孩的诞生给急于延续家族的父亲及亲属们带来了莫大的喜悦。年仅21岁的母亲波琳·爱因斯坦被新生儿子的硕大的有棱角的后脑勺惊呆了，甚至以为他是个怪物，几周以后，男婴的大脑袋才慢慢地显得正常了，然而那很宽的后脑勺仍然存在，并成为伴他一生的特征。

第二天早晨，赫尔曼·爱因斯坦兴冲冲地到市政厅登记儿子的出生。他给儿子取名阿尔伯特，这个名字和他的祖父亚伯拉罕·爱因斯坦的名字有点略微的关联。“乌尔姆人都是天生的数学家，”这句传说一直可以追溯到繁荣的中世纪，但刚刚出生的小阿尔伯特·爱因斯坦却没有丝毫迹象表明他能以自已未来的成就为这一传说证明。在儿子出生登记证的宗教栏里，赫尔曼郑重地填写为“犹太人”。

不仅仅是犹太人，确切地说阿尔伯特·爱因斯坦的祖先是真正的斯华比晋人。从父亲家谱中可以看到，爱因斯坦家族在这个地方已经居住了200多年，但不是在乌尔姆，而是在其南40英里，坐落在阿尔卑斯山脚，菲德湖畔的一个小城—布克城。公元16世纪，一个小的犹太人团体在一个贵族修道院的庇护下开始在布克城里繁衍生息。1665年，巴洛克·摩斯·阿因斯坦家离开位于德国、奥地利和瑞士之间的康斯坦茨湖畔地区，来到这里。再后来，阿因斯坦家的后代把家族姓氏的第一个字母A改成E，变成了今天人们熟悉的姓氏爱因斯坦了。

在布克城的犹太人墓地，层层灌木丛中，静静地矗立着成百上千的墓碑，这是爱因斯坦家族几代历史的鉴证。在布克城居住的最后一个犹太居民是阿尔伯特的侄孙希戈伯特·爱因斯坦。希戈伯特从莱瑞斯达德集中营中幸存下来，二战后不久，曾任布克市市长并照看墓地，负责为偶尔仅有的几位参观者打开墓地的大门。1968年，他也葬在那块墓地，他不仅是布克市最后的一位犹太人，也是阿尔伯特·爱因斯坦在德国的最后一个亲属。

在后来德国布克城1665年3月16日的城市记录簿中，记载着当时来此定居的犹太人所要遵守的各种限制和条件，也记述了犹太人争取自由和解放的斗争历程。他们抵制每年要交12块金币的定居费，还争取到了可以自由进行宗教活动和贸易的权力，但只能像摩斯·阿因斯坦家那样，做马匹和布匹生意。到19世纪，做买卖是犹太人惟一可做的维持生计的事。1806年，在拿破仑的支持下，布克划归沃特堡南德意志王国。1828年，终于在那里通过了一项法律，允许犹太人自由选择自己的贸易，这标志着犹太人作为居民走向解放的第一步。然而在沃特堡省，这种解放直到34年以后的1862年才得以实现。

聪颖的爱因斯坦家族抓住了这新的机会，相继成为皮毛匠、订书匠等工匠。他们仍居住在具有谦逊习俗的老镇。那里受限制的条件和贫困仍然令人想起持续30年的战争年代，以至于他们中间没有人能够出类拔萃。从犹太人墓地的墓碑中可以看出19世纪客居布克的犹太人和爱因斯坦家族与当地人逐渐同化的过程：希伯来的刻印文字越来越少，最后完全消失；受人尊敬的圣经名字如撒母耳，大卫和亚伯拉罕逐渐被如奥古斯特，阿道夫和赫尔曼等德国名字所代替。尤其是南部德国人的自由运动，瓦解了德国犹太团体与犹太教会堂曾经非常牢固的连结；而布克的犹太人，由于不如东欧的犹太人那样牢牢地扎根于传统宗教之中，亦越来越疏远于会堂的钟声了。与此同时，工业革命给大城市带来繁荣和生机，这些新生的大城市对那些传统老镇的人们产生了巨大的诱惑。

多瑙河的古城乌尔姆是当时距布克最近的繁荣中心。旧的墙壁被推倒，给新的不断向外扩展的城市让出发展的空间。爱因斯坦家族的吉特·爵夫斯·爱因斯坦和来自布克城的丈夫库斯曼·爵夫斯于1864年首先踏上了这座新城。1869年以后，爱因斯坦家族的几名男成员又相继来到乌尔姆城碰碰运气。根据1875年的统计，这座城市当时有30000居民，其中692名犹太人顺利成为当地居民。

1877年，整个乌尔姆城都在庆祝大教堂奠基及其南塔建成500周年。犹太居民们敬献了由当地艺术家雕刻的大预言家耶利米的雕像，这份厚礼象征着犹太居民与乌尔姆城及其基督教居民的大团结。在捐献者名单中，爱因斯坦出现6次。由此可以看出，包括与爱因斯坦家联姻的爵夫斯和摩斯家的人，爱因斯坦家至少有12人从布克搬到乌尔姆，其中就有阿尔伯特的父亲赫尔曼。

赫尔曼·爱因斯坦是布克城一位商人的儿子，少年时被送到沃特堡的省会斯图加特读高中。尽管他很聪明并且具有一定的数学天赋，但鉴于当时家庭的经济状况，他不可能继续读大学。然而就这仅有的中等水平的毕业证书也为他今后步入上层社会提供了保障，并且让他享有只服一年兵役的特权。当时规定，每个成年公民要义务服役三年，而且作为军官培训生，还有可能提升为后备军中尉。年轻的赫尔曼显然对两次野外训练这一提升中尉的必须条件没有兴趣，这样也免去了皇家沃特堡军队因为要接受一位犹太人作后备军中尉所要面对的麻烦事。

阿尔伯特·爱因斯坦的母亲家族来自斯华比晋犹太人团体，他们居住在斯华比晋高地的北面，靠近哥丁根的杰本豪森。在那里，阿尔伯特的外祖父朱利斯·多茨布彻开了一间小面包房供养全家。1842年，家族的姓氏改为科克，10年以后，朱利斯·科克搬到斯图加特附近的考斯特，同他的兄弟亨利斯一起做回报丰厚的粮食生意。几年下来，积累了不少财产，直至成为“皇家沃特堡宫廷的供应站”。很显然，科克家族的贸易与爱因斯坦家的小本生意完全不同，不仅利润高，而且覆盖范围很广，具有世界性意识。结婚时，朱利斯·爱因斯坦取了一位年轻漂亮，办事利落、具有良好品行和音乐天赋的姑娘。大家都认为他们是天生的一对。

对于爱因斯坦，可能人们更多要问的是：他从父母那里遗传到了什么？很显然：他的数学天赋源于他的父辈，而他的音乐爱好则来自他的母系家族。因此，大家都想在爱因斯坦的家谱中寻找这种证据，但爱因斯坦本人却否认这样的说法。后来他不只一次地说明这个问题：首先，我完全不了解他们，同时没有一个活着的人可以告诉我有关他们的事。即使有天才存在，在那样严酷的生活条件下，也不会出现。而且，我清楚地知道，我并不具有这样好的天赋。是好奇心、顽强的信念和坚韧不拔的精神，使我最终实现了我的梦想。对于所说的丰富的想象力，我身上好像没有这样的迹象，顶多是中等水平。通过研究我的祖辈们，不会得到什么结果的。

不论从父亲或者母亲方面来看，十分明显，阿尔伯特·爱因斯坦出生于大家族。其成员不久就分布到德国的很多城市和欧洲的几个国家。以后我们会谈到他的几位亲属。这种家族的纽带不仅激励着年少的阿尔伯特，并且在他一生中很多困难时期，帮助他渡过难关。在苏黎世，不是爱因斯坦的叔叔，就是家族的近亲照看年少的爱因斯坦。很多年以后，当纳粹残酷迫害犹太人的时候，在美国任教授的爱因斯坦同样帮助他们渡过难关。

1876年，结婚后，赫尔曼·爱因斯坦和他的妻子首先居住在玛斯特广场—乌尔姆老城的天主教区。两年后，当波琳第一次怀孕时，他们搬到一所大公寓。1879年初，当波琳怀孕6个月时，他们又搬到一幢三层楼的一所舒适的公寓内。当爱因斯坦的祖母刚看到他时喊道：“太胖了，太胖了！”小阿尔伯特是一个非常文静的孩子，不曾给照看他的人惹来任何麻烦。

对于他的出生地，阿尔伯特·爱因斯坦没有什么特殊的感情，因为出生一年后，全家就搬到了慕尼黑。在他50岁生日的时候，原来楼房的主人，拿了一张出生地的照片给他看，阿尔伯特的反应不能说没有一些讽刺意味：“对于出生地，这座房子很漂亮，因为那时人们不会对美学有什么更多的要求；并且，那时的他对感到亲切的事物的反应首先是哭叫，而不会去理会什么原因和情形。”

虽然爱因斯坦只在他出生的第一年呆在乌尔姆，在巴伐利亚长大，后来去了意大利和瑞士，但是，他身上仍然有一些斯华比晋人的味道。他家虽然离开沃特堡，但却一直保留着斯华比晋方言，直到老年，爱因斯坦仍有口音。从他的家人及第二个妻子（他的表姐艾尔莎）对他的称谓上，可以看出斯华比晋方言特别喜欢用“小”字的习惯—小阿尔伯特。即使晚年在美国居住时，在他的一直不能精通的英语中，似乎也含有斯华比晋方言的低音。

从其他方面，诸如他的深于思考的习惯、恶作剧的问或粗俗的幽默、十分明显的固执，都可以找到斯华比晋人的影子。当一家本地报纸的记者采访这位乌尔姆最出色的儿子时，他所讲的几句话很富色彩：“一个人和他的出生地的联系就像母亲与孩子之间的联系……每当我想起乌尔姆，就充满感激之情，它的传统艺术简单而健全。”

阿尔伯特出生后不久，由于弟弟雅各布的原因，赫尔曼·爱因斯坦准备再一次搬家。雅各布是五个孩子中惟一受过高等教育的人。离开瑞尔塞尔时，他进入斯图加特的一所工学院学习并成为一名工程师，曾在1870－1871年法—普战争中服务。1876年他来到慕尼黑定居，在那里开了一家小作坊，从事水和煤气设备安装。雅各布说服了赫尔曼，他现在从事的生意—经营铺床的鹅毛，不会有什么前途，而新的工业时代给合适的领域提供了更好的机会。

赫尔曼·爱因斯坦同他的妻子及一岁的儿子于1880年夏天来到了慕尼黑，成为雅各布·爱因斯坦公司的合作伙伴。赫尔曼全家住在靠近闪德灵入口，墨勒街3号的一间公寓里，单身的雅各布也住在这座楼里，这里也是公司的所在地。根据两兄弟的兴趣和能力分配工作，雅各布负责技术上问题，赫尔曼负责商业上问题。两年以后，两兄弟的生意有了很大发展，取得凯斯林公司—以制造煤气锅炉闻名的机械技术及锅炉制造公司三分之二的资产。这样，赫尔曼·爱因斯坦把他妻子嫁妆的大部分都投入进去了，取得了很好的收益。

雅各布又把爱因斯坦公司的生意扩展到一个相当新的领域—电气工程。1992年，当爱因斯坦兄弟取得凯斯林公司股权的同时，他们参加了由奥斯卡·温·米勒组织的在慕尼黑举行的国际电子技术展览会，展出了发电机、弧光灯、灯泡以及全套的电话系统。由于电气工程方面的生意发展特别迅速，不久，他们就放弃了煤气和水的设备安装以及锅炉生产。

1885年，他们卖掉了所持的凯斯林公司股票，用这些钱以及亲属们的借贷，投资兴建一个新的公司—简·爱因斯坦电气工程公司。至此，他们已经获得了闪德灵郊区的一大块土地—14号地产，当时的名字是瑞戈威戈，1887年改成了一个无法发音的名字阿德尔茨瑞特街。街道的对面是一幢居民楼，楼的后面是一个不引人注目，古树参天的花园。工厂建在从附近林德沃姆街125号地产刚买的楼里。

这样，爱因斯坦家开始了具有很好发展前景的新型工业，也就是我们所说的高技术产业。

从赫尔曼·爱因斯坦那时的照片中，我们可以看到德国早期工业时代的典型：短头发，只有嘴唇上面留有胡须，带着单镜的双眼凝视着，使人感到敬畏。他看起来像普鲁士人，但是了解他的人却有另一种印象—一个友好和蔼的人，很受家庭和朋友们的尊敬和爱戴，特别是女性。他很勤劳，但不至于影响他享受快乐生活。他经常带着家人到慕尼黑附近远足，特别喜欢古老的巴伐利亚消遣—光顾啤酒窖。

赫尔曼非常爱他的妻子波琳，他们两人的性格如此和谐，整个的一生，他们的婚姻不但没有阴云，而且在任何生死关头，总是牢固可靠的。这可能是由于他们的宗教观点十分相似，他们俩都尊重并且承认自己是犹太人，可能从没有考虑过为自己或孩子进行基督教的洗礼，以便与当地人进一步同化。犹太教的会堂，已经不在家中起很大的作用了：他们不去教堂，也不在家里祈祷。犹太人的烹调方式已经不再存在，吃猪肉是很自然的事。思想自由的赫尔曼非常高兴家中没有犹太人的戒律和习惯。大预言家的作品很少读，更不用提犹太法典了。取而代之的是吟诵席勒和海涅的作品。席勒是斯华比晋进步资产阶级的国家英雄，而海涅是德国流行的犹太大诗人。把自己的生活与海涅的相比，他更坚信发展文明的事业。赫尔曼·爱因斯坦不像海涅，为了被他的同胞接受而接受洗礼。

这就是阿尔伯特·爱因斯坦成长的环境。开始时，父母和亲属都非常喜欢他。1881年夏天，外祖母吉特·科克来到慕尼黑看望她两岁的外孙时说：“小阿尔伯特非常招人喜爱，这么长时间没看到他，很心痛。”一周后，她给慕尼黑写信说：“我们大家都惦记着小阿尔伯特，他是那样可爱，我们经常谈起他那有趣的小花样。”非常可惜，这位慈祥的外祖母没有记下所说的有趣的花样是什么。

1881年11月18日，阿尔伯特的妹妹玛雅出生了。阿尔伯特最初的反应很有趣。当人们告诉2岁零8个月的男孩，将有个小妹妹做他的玩伴时，他却马上问道轮子在哪里。这是否是喜好韵律的预示，或者是由于发音的相近，他把妹妹听成新玩具轮子了。最后，他终于非常失望地发现，这哭叫的小妹妹没什么好玩的。可能后一种的解释更可靠些，因为阿尔伯特的语言发育非常迟，这就像他后来所说的：“的确，因为我会说话非常晚，我的父母曾一度非常担心，他们甚至为此咨询过医生。我不知道那时有多大，但至少三岁多。”事实上，说话晚的原因，可能是由于小孩子的抱负，只要开始说话就说完整的句子。当有人问他问题时，他首先在头脑中形成答案，用嘴小声模仿，可以看到明显的嘴唇动作，直到确认正确无误时，才大声说出来。给人的印象是他每句话都说两遍。女佣人因此叫他“傻瓜”。岁时，根据有关资料也可能是9岁，他才戒掉了这个习惯。人们感触最深的不仅是他妹妹所说的追求完美，而且还有他那种不辞辛苦和严格自律学习语言的精神，这与大多数孩子自然、顺利学习语言的方式截然不同。

孩童时的小阿尔伯特经常沉浸在各种各样的谜中，用建筑板造精致的建筑，用卡片搭成令人惊叹的高楼。他不喜欢与经常来访的同龄亲属在花园里玩，从不参与街上男孩子们的打架。这些孩子不久就说他“烦人”。当他不可避免要与其他孩子玩时，他愿意选择作裁判，因为他天生正直，孩子们乐意他作裁判。

当阿尔伯特5岁时，父母为他请了一位家庭女教师，做学前辅导。她发现自己不能忍受这个男孩的另一天性—大家认为是从他的外祖父朱丽斯·科克那遗传的。当什么事不合阿尔伯特胃口时，他会大发脾气，脸色苍白，鼻子变色，模样非常可怕。一次，由于不喜欢上课，他抓起一把椅子，向女教师打去，这位教师被吓跑了，再也没有回来。阿尔伯特的妹妹也要跟着遭殃：一次，他把一个碗向她头部扔过去，另一次，他用玩具尖镐在她头上打了个洞。幸运的是，在他七岁时不怎么发脾气了，上一年级时，这种怪癖完全消失了。

爱因斯坦易于接受“奇迹”和“好奇”，这是他一生中创造性思维的原动力，特别是在科学研究上。他认为无法解释这种特性，但在给一位同事，诺贝尔奖获得者杰姆斯·佛朗克的信中，他趋于同意“好奇”和迟缓的说法。他说，当我自问为什么是我，而不是其他人发现了相对论，我想是由于以下原因：一个成年人对于时空已经熟视无睹了，只有在早期的童年时代才可能有什么想法。而我发育比较迟，只是到了成年才开始考虑时空问题。我只不过比普通孩子更深一步研究了这个问题罢了。经验与观念世界同时并牢牢存在于我的头脑之中。如果这种冲突十分强烈，它就会以更确定的方式重新反映到观念世界。从某种角度来说，观念世界的发展是“奇迹”的继续。还是4、5岁的孩子时，我体验过这种“奇迹”，当时爸爸给了我一个罗盘。没有想到这个小玩艺给我留下如此永久的烙印：

指针以如此确定的方式运动，与我潜在的观念世界形成的模式完全不同。到现在我还记得，我相信在它的后面一定有什么我们不知道的东西。

虽然爱因斯坦在1905年的研究成果—包含狭义相对论的《关于运动物体的电力学》，似乎可以从此找到些痕迹，但我们不必过分研究这种体验。很多孩子对彩虹好奇，对罗盘针好奇，认为有一只看不见的手在操纵。棱镜的折光，苹果从树上掉下来可以引起遐想和机智的问题。如弗洛伊德观察的，在5岁孩子的杰出才智面前，成年人的智慧大为失色。这些孩子中，只有一个伊萨克·牛顿，一个阿尔伯特·爱因斯坦。

爱因斯坦自己也无法解释这种强大的体验，因为“一个人很少洞察内心的想法，一只狗第一次看到罗盘时不会产生同样的反应，大多数其他孩子也是如此。决定一个人的特殊反应是什么？关于这个问题，有或多或少可以接受的理论，但没有一个是更深入的。”我们可以接受创造性结果是依靠“奇迹”和一个人的“好奇”的说法。

第2章 痛苦的小学校

当阿尔伯特·爱因斯坦到上学年龄时，他的父母不必费事地去挑选学校。由于缺少学生，慕尼黑惟一的一所犹太私人学校于1872年关闭了，这也说明犹太人愿意接受同化。（慕尼黑的人口中，每50人中，有1个犹太人，19世纪后20年，在城市发展过程中，这个比例一直保持不变。在城市中心，这个比例高一点，在像闪德灵这样的郊区，比例明显较低）。没有选择余地，1885年10月1日，阿尔伯特进入离家最近的百乐门街的一个大的天主教小学，有来自各个阶层的学生2000多人。以轻快的步伐沿着林德沃尔姆街走，20分钟就可以到达学校。依赖并不成功的家教，阿尔伯特直接进入了小学2年级。

阿尔伯特是70名同学中惟一的犹太人。他参加天主教教义学习，学校的老师很喜欢他。当时因为人道主义教育改革和受慕尼黑资产阶级靳步思想的影响，小学老师思想自由、开明，没有种族之分。但是，那位教宗教课的老师却使爱因斯坦清楚地意识到，在那些基督教同学之中，他是局外人。一天，老师拿个长钉子来上课，告诉学生们，就是用这样的钉子，我们的基督被犹太人钉在十字架上。用这样可怕的方法教授《福音》，说明即使在思想自由、开明的基督教老师中，也没有完全摆脱天生的反犹太人思想，同时这种思想在学生中引起了明显的侵犯行为，正如爱因斯坦回忆的：“在小学生中，由于奇怪的种族意识和受宗教老师讲课的影响，反犹太人思想相当盛行。从学校回家，经常挨打和受侮辱，虽然大多数不是出于恶意，却足以牢牢地留下局外人的真实感觉。”而不论是童年，还是晚年，都没有迹象表明爱因斯坦因为“局外人的感觉”而苦恼，“陌生感”和“属于”则是爱因斯坦早年形成的非常重要的人性。

即使在小学，爱因斯坦也没有完全走出孤立。他很少与同龄人玩，也不与雅各布叔叔的孩子和经常到他家的堂兄妹们玩。但他却会以细心和含蓄的态度与他们相处得很好，他们给他取了一个绰号“好好先生”。或许因为他总是在完成作业后才可以出来玩而赢得这个绰号的：“因为对于父母来说，没有任何理由可以违反这条戒律。”

随之而来的是学业的成功，1886年8月1日，小学二年级期末，他妈妈在给其妹妹凡妮·爱因斯坦的信中写道：“阿尔伯特昨天拿回了成绩单，又是全班第一，他拿回了极好的报告单……”必须承认，爱因斯坦从内心不喜欢体育训练和运动，“因为容易头晕，并且很快就累了。”但是，当他专心于他喜欢的智力拼图，沉浸在钢丝锯工作中，或操纵凯撒·科克叔叔送给他的礼物—发嘶嘶声的小汽轮机时，他却从不感到累。

在父亲和老师面前，作为一位有教养的孩子，学生时代的阿尔伯特·爱因斯坦学会了服从学校和大人们要求的各种例行公事。但是在这顺从的背后隐含保持个性的决心，那决心是以一种升华的，社会可以接受的形式出现的，即与其他人和事物怀疑地保持一定的距离。这位温顺的年轻人，对强迫经常表现出不满。可能是由于上次大发脾气后的纪律问题，1886年11月，他从3A班转到3B班。与其他男孩子不同，他不愿意当兵，也不玩玩具士兵。像沃特堡和巴伐利亚这样的南方德国城市，军队不像在普鲁士那样享有很高威望；即便如此，慕尼黑的男孩子们也普遍认为没有什么比有朝一日穿上军装，为国王、皇帝和祖国服务更神气的了，就像雅各布叔叔一样在对法国的战争中服务。大多数孩子对军队的壮观着迷，阿尔伯特·爱因斯坦恰恰相反。一次，当他正在观看检阅时，别人告诉他，有一天他也可以穿上军装，走在他们当中，他对父母说：“当我长大时，我可不想成为这些可怜人中的一员。”

除了积极的方面外，学校盛行军事训练和讲求绝对遵守纪律，甚至有些过分强调命令和纪律。年轻的阿尔伯特。爱因斯坦似乎感受到了这一点。8、9岁时，他从不发表明确的批评：回顾过去，他对慕尼黑的学生生活充满愤慨和蔑视：“在我看来，小学老师好像是军训教官，而高中老师象陆军中尉。”9岁半时，他修完小学课程，进入“陆军中尉”（高中）。

1888年10月1日，阿尔伯特·爱因斯坦进入慕尼黑的路易波尔德高中，离原来的小学不远，但决不是当时最差的高中。学校坐落在米勒大街上，全家搬到闪德灵之前，就住在这条街上。在校长沃尔夫刚·马克沃尔德的领导下，学校以开明、自由闻名，虽然拉丁语和希腊语仍是古典文学的中心，但数学和自然科学也有其地位，当然不是很重要。不管怎样，父母们都非常看重这所学校：学生人数不断增长，不仅仅是越来越多的人对教育感兴趣的原因。爱因斯坦刚入学时有684人，到1894年，他与学校断绝关系时已经有学生1330名。大多数学生信天主教，但有5%的学生是犹太人血统—比预想的纯统计结果高2倍半。教室，特别是低年级的，非常拥挤：从爱因斯坦一年级的课堂照片可以看出一班有50名学生。除他之外，还有2名犹太学生。

也许是为了安慰差学生和家长，人们经常重复这样的故事：爱因斯坦是个差学生，他在学校很失败。显然，学校的低分不能决定后来的成功。事实上，这个故事并不完全正确，至多反映出父母的愿望，最笨的孩子也有伟大的头脑。早在1920年，爱因斯坦经常被作为这种例子，对于这些关于他的有趣的故事，爱因斯坦一笑置之。后来作为纽斯瑞尔中学校长的威莱姆博士并不这样认为。

1929年，在爱因斯坦50岁生日时，许多杂志上的文章都提及在古典文学上，爱因斯坦表现不佳。威莱姆显然担心，这种成绩不好的声明会有损学校的声誉，而不会影响当时著名的科学家本人。于是，他查找学校记录，为了路易波尔德高中的名誉，他在给一家慕尼黑报纸编辑的信中说：“爱因斯坦的拉丁文成绩至少是2，在六年级时还曾得了1。希腊文也都是2……即使在秘密报告中，也没有语言天分差的记录。”学校的记录在第二次世界大战的一次空袭中毁掉了，这位勇敢的校长给编辑的信是现存的惟一说明阿尔伯特·爱因斯坦在高中是好学生的证明。

虽然成绩很好，阿尔伯特·爱因斯坦回忆他的学生时代几乎是充满创伤的。还是一名学生时，他必须忍受沉默；他从不发表任何言论批评学校，当然也可能是由于没有对比经验的参考，不知道它的缺点所在。从家里了解到，这沉默寡言的孩子很少抱怨，也没有表现出不开心。只是很久后，他指出学校的气氛和调子像兵营，在他眼里，这是人性的否定。40岁时，他告诉他的第一位自传作者：在高中，虽然他很喜欢一些老师，但还是被学校的气氛无情地刺伤了。

但是，关于路易波尔德高中，还有另一种不同的说法。在爱因斯坦不久后入学的，后来成为著名数学家的亚伯拉罕·弗兰克尔却有一个完全美好的回忆，作为现存正统的犹太人，他应该比爱因斯坦更能有“局外人”的感受。事实上，弗朗克尔认为这是“快乐的九年”。爱因斯坦的这种体验，不能完全是学校的过错。他自己一定有更大的理由，为什么不能与学校和谐一致。

参考学校的课程表，我们会发现它并不能完全满足爱因斯坦的求知欲。每周8小时拉丁文，有的年级10小时，从第四学期开始，每周加6小时的希腊文，留给其他课程的时间很少。这对于认为“我的最大的弱点是记忆力不好，特别是背诵单词和课文”的爱因斯坦来说是很不利的。只有3次德语课，高年级的法语课也是如此。每周上3－4次数学课；地理和自然科学只上两次。只有到7年级才有物理课；到那时爱因斯坦对此已经不感兴趣了，因为“通过家庭教育，我的数学和物理水平远远超出学校的要求，哲学也只是限于与学校活动有关的范围内。”多亏他特有的自学和自信，他最终发现，除了成绩好以外，他还可以早点离开学校。

年轻的阿尔伯特·爱因斯坦的宗教感情和信仰在发展过程中，一直存在冲突。在小学，他上天主教课，回到家里，由一位远亲指导犹太传统，在这方面这位老师比阿尔伯特的父亲讲得好。从父亲那里，阿尔伯特听到的只是关于教条礼仪的讽刺和不友好的评论。路易波尔德中学与小学不同，那里有几位犹太同学，学校很自由，高级教师亨利克·弗茅德曼为他们指导犹太宗教。弗莱德曼关于大预言家的解释在爱因斯坦那找到了知音，对此，爱因斯坦顺从地接受，并且十分感激。与大多数寻找人类存在意义的少年一样，阿尔伯特·爱因斯坦敏锐地意识到希望和奋斗的虚荣使得大多数人忙碌一生。我们应该谴责那些为了满足他们的胃口，而参与这场角逐的人们。虽然，通过这种参与，胃口得到了满足，但有思想有感情的人却不能满足。爱因斯坦认为第一条出路是宗教。

于是他热心学习传道者所罗门，严格遵守宗教礼仪，并为此不再吃猪肉。他甚至还为崇高伟大的上帝编了几首赞美诗，在家，或在街上走的时候，他会尽情地唱。在弗莱德曼和一位犹太教教士的指导下，他准备在13岁生日的第一个安息日成为犹太人团体的专职会员。可是由于后来接触到的自然科学，使他改变了初衷。

爱因斯坦家仍保留的犹太风俗是安息日邀请贫穷的犹太学者来吃午饭。在爱因斯坦家，安息日是星期四，那个穷学生是不想成为犹太教教士的医学学生，姓塔尔穆德。1889年，当时21岁的马克思·塔尔穆德开始每周来到位于闪德灵的爱因斯坦家。阿尔伯特比他小11岁，在精神和智力上很像父亲的化身，或者至少是叔叔的化身。马克思·塔尔穆德给他主人的儿子带来了当代科技书。在很多知名的家庭里，这些书被认为不适合年轻人。它们通过科学、物质的图象表现世界，会导致无神论和革命的思想。爱因斯坦家没有这样的疑虑，他可以不受干扰专心地读布克纳的《力与物质》，它以一种淡雅的方式向德国公众介绍法国物质学家的哲学。阿尔伯特以极大的热情学习贝恩斯坦的20卷《自然科学通俗读本》；贝恩斯坦是启蒙教育著作的作者，在思想解放的犹太人中很受重视。除此之外，阿尔伯特还测览了亚历山大·文·洪保德的5卷经典《宇宙—尝试解释物质世界》，也读了查尔斯·达尔文及其有关著作。

这些书使爱因斯坦相信“圣经中的很多故事都是假的。结果在他狂热的自由思想中掺杂着国家在故意欺骗年轻人的印象：这是毁灭性发现。”

阿尔伯特·爱因斯坦因此没有成为犹太会员，并且，按照犹太教士的标准，他也不合格。对待儿子的自由思想，父母没有怎么理会，就像当初对待他的宗教热情一样。对宗教的冷淡，也暴露出几年来一直隐藏在很有教养的面具后面的东西。

“这次经验使得我对任何东西持怀疑态度，对当今社会环境中流行的信条也产生怀疑。由此，我发现自己对偶然的联系很有洞察力，渐渐地失去了原来的界限。”

离开了宗教天堂，阿尔伯特·爱因斯坦在数学中找到了补偿。还是在小学，工程师雅各布叔叔给阿尔伯特介绍了一本代数，虽然超出了当时的课程，但作为“懒惰计算艺术”在某种程度上适合阿尔伯特的年龄。把未知数设为X，作为已知数处理，解题，最后求出X的值。还有一次，雅各布叔叔把侄儿引到毕达哥拉斯定理上。阿尔伯特感到有必要证明它，经过3周的苦思，在没有别人的帮助下，得出了答案。他妹妹对他的评价很高，认为他是用全新的方法证明的。不用说，阿尔伯特所用的相似三角形的证明方法，只是对于他自己是全新的，他是靠自己的力量证明的。比证明本身更重要的是，他独自发现这是需要证明的，并且成功地证明了。

这些数学的前奏曲也为其他方面的智力灵感作了准备。12岁时，阿尔伯特上中学4年级之前，马克思·塔尔穆德给他带来一本平面几何书：是T·斯匹克的《平面几何教科书》。若是在学校。他要两年后才开始学习，并且也简单得多。阿尔伯特开始提前独立学习这本书，每周四，他都给马克思·塔尔穆德看他这一周来饵决的问题。这个孩子惊人的进展给塔尔穆德留下了难以磨灭的印象：“短短的几个月时间，他学完了斯匹克的几何。并且开始钻研高等数学，完全是自学路伯森的杰作。如果没有记错的话，这也是我推荐给他的。他凭借数学天赋提高得很快，不久我就赶不上他了。”

当马克思·塔尔穆德惊叹于他的小朋友吸取科学知识的速度时，特别在结识了“神圣的小几何书”后，爱因斯坦开始把他第一次关于罗盘针体验的神秘的“好奇”进一步向更深更远发展：

“12岁时，我经历了另一次完全不同的奇迹：新学期开始时。我得到了一本欧几里德几何学。书中的论述，如三角形的三条高线交于一点，虽然本身很明了，但可以明确地证明。这种明了精确的证明给我留下无法表达的印象。”

同其他伟大的智者一样，阿尔伯特·爱因斯坦也十分酷爱几何学。伽利略17岁接触到数学时，马上放弃了医学，而投身于欧几里德。B·罗素在他哥哥的指导下，11岁开始学习几何学，认为“这是我一生最大的事业之一，像初恋那样迷人。我从没有想到会有如此精美之物”。这三位热心者感受最深的不是几何学的丰富内容，而是公元前300年欧几里德严谨公理推理方法的精确与完美。

与11岁的B·罗素不同，阿尔伯特·爱因斯坦没有费心研究欧几里德是建立在本身不可提问的基础上的。其中的基本论述，即公理没有证明，并且不可证明，必须简单接受。两千多年来，这些公理一直认为是台明的，所以直接应用于具体事物是很自然的。只有在发展他的广义相对论时，爱因斯坦才发规几何和现实的关系非常复杂，根难了解。只有跳出欧几里德几何学的框架，付出巨大的努力，才得到了成功的解释。当他第一次接触经典几何时，对于希腊人首先在几何中提出如此精确和完美的思想，他认为实茬“太妙了”。

阿尔伯特·爱因斯坦晚年对“神圣的小几何书”韵追忆，说明了对于他来说，与数学的结识不仅是纯粹智力上的快乐。他后来解释说，他的宗教热情是一个孩子第一次打算摆脱“纯个人的束缚”，即摆脱欲望、希望和原始情感的束缚。对传统宗教的失望，使他在数学中发现了另一条达到同一目标的路，他将以同样的热情投身到这条路上。

通过自学，爱因斯坦接触到高等数学的主要领域，从分析几何到无限级数，到微积分，他发现这一领域“真正迷人：它具有很高的层次，地位可以和初等几何媲美。”

事实上，除了雅各布叔叔外，他周围的人数学都不怎么样，同时，大多数同学和老师认为对数学的无知是一种美德，这使他更相信自己的选择是正确的。

虽然马克思·塔尔穆德给他的其他书籍也给他留下很深刻的印象，特别是增强了他的强烈的狂热自由思想，但是它们对爱因斯坦的撞击力都不能与那“神圣的小几何书”相比。他如饥似渴地学习A·贝恩斯坦的《自然科学通俗读本》，并且发现其中的错误，因为“其中的介绍完全局限于定性方面。”无疑，生物进化论和A·文·洪保德在他的《宇宙》中关于“物质世界的描述”也使阿尔伯特着迷，但是它们也不可避免地局限于语言文字上的争论，在“思想的精确和完美”方面没有数学中表现得充分。

不久由于马克思·塔尔穆德无法赶上爱因斯坦的数学高度，他们的谈话转向哲学问题。13岁时，在塔尔穆德的推荐和指导下，这个孩子学习了康德的《纯粹推理原理》，塔尔穆德认为普通人很难理解的书，对阿尔伯特来说却相当明了。可能是康德试图严格表达“认识可能的条件”，使得爱因斯坦乐于接受，并且认为一样是对“精确与完美”的苦苦追求。

爱因斯坦认为其他人也有必要分享他的这种体验。一位同学回忆说：“他讲得很有说服力，即使是30年后的今天，每当我碰巧处在我们昔日漫步的地方，就会回响当时的话语，你指导，我接受。当时你开始学习《纯粹推理标准》，我从中学到了不少东西。”从这种严谨的态度中，我们可以欣慰地感到这个孩子的举止与年龄是相符的。比他小两岁，没有亲属关系的阿尔弗莱德·爱因斯坦，后来成为著名的音乐学家和《柏林日报》的评论员，他回忆从1894到1895年与这位著名科学家在路易波尔德中学的经历：在我们的合唱课上，你非常喜欢拽你这个小同姓的头发。

大约在此时，阿尔伯特·爱因斯坦有了除数学外的另一个爱好—音乐。爱因斯坦家充满了音乐。赫尔曼不太喜欢音乐；但是优秀钢琴家波琳非常希望儿子成为她的音乐伙伴。6岁时，她请什米艾德作阿尔伯特的小提琴老师。但是对于阿尔伯特来说，技巧训练和讨厌的练习曲似乎是学校军训的继续，所以没有取得什么效果。来来去去又请了几位老师，爱因斯坦认为不会从他们那里学到什么，因为他们的音乐“没有超出机械的范畴。”

对于爱因斯坦来说，只有当他对某些章节感兴趣的时候，他对音乐的热爱才会觉醒并且开始自学，他后来回忆说：

只是13岁后，我才学了点东西，当时我非常喜爱莫扎特的奏鸣曲。我希望能在某种程度上重新展示它们的艺术内涵，同时，它特有的美感迫使我提高演奏技巧；我不是通过系统练习，而是通过演奏几首奏鸣曲提高的。与责任相比，我认为爱好是更好的老师—至少对于我是这样。

这样，波琳与儿子表演二重奏的愿望实现了。他们主要是演奏莫扎特和贝多芬的钢琴、小提琴奏鸣曲：妈妈喜爱贝多芬，儿子更喜欢莫扎特。

阿尔伯特·爱因斯坦长成了非常英俊的小伙子，有着微微卷曲的头发；丰满敏感的嘴唇，嘴角向下，略带怀疑主义的味道；深褐色的大眼睛；强烈的自信而又时而心不在焉的凝视。马克思·塔尔穆德回忆道：“在那些年里，我没见他读过娱乐性文学，也没见过他与同学或同龄的男孩子们在一起。”早在14岁时，爱因斯坦至少开始显露出他所说的样子：“独行者，从没有全身心地属于他的城市、国家和朋友，甚至他最亲的家庭，虽然存在这些纽带关系，但是由于喜爱独处，他感到无法超越局外人的感觉。”

这样的年轻人不可能轻易受到欢迎，特别对于那些权威人士，如德国高中的老师们。像我们前面所说的那样，爱因斯坦认为他们是陆军中尉。但是也有一些特例，如阿尔伯特4岁和6岁时的家庭教师罗素博士。罗素不仅教拉丁和希腊文，还教历史和德文。他指导他的学生追求完美的古典世界。阿尔伯特非常喜欢他的老师，不仅满足了他渴求知识的愿望，而且，即使课后留在学校听老师指导，他都觉得是一件非常愉快、幸运的事。罗素给阿尔伯特留下了非常好的印象。1909年，30岁的刚刚提升为教授的阿尔伯特在赴萨尔斯堡参加物理学家会议过程中，专程到慕尼黑拜访他的老师罗素。罗素没有认出他的这位学生，还以为这位穿着不怎么讲究的人足打算向他借钱呢，经过很长一段尴尬之后，阿尔伯特只得匆忙离开那里。从那以后，爱因斯坦再也没有拜访过他的其他老师。60岁时，他回忆说：“我讨厌那种没有思想、机械呆板的教学方法。因为记忆单词的能力不强，并且很难改好，给我带来不少麻烦。我宁愿承受所有的惩罚，也不愿喋喋不休地背诵。”他的这些回忆，与威莱特所说的爱因斯坦的古典文学成绩都很不错有些不一致。显然，除罗素外，所有的老师在他看来都像怪物—但这与亚伯拉罕·弗兰克尔的陈述不太相符。

阿尔伯特与老师们之间的隔阂，无疑有部分原因在于他自己。在他7岁的时候，有一次与老师发生了很大的冲突，以至于他的新老师约瑟夫·达根哈特断言说他今后不会有什么成就。爱因斯坦的回答绝对没有什么抵触的情绪：“你的态度只不过破坏了我在班里的声誉。”双方可能都想结束这种不愉快的关系。由于阿尔伯特·爱因斯坦父母的经济状况的变化，终于结束了这种关系。

自从1885年建立以来，电子技术爱因斯坦公司发展很快。不到一年，它就因为第一次在10月节日时，用电照亮了慕尼黑的特勒维斯而在当地享有名气，不断收到斯外宾街道的路灯安装订单和来自意大利北部城市瓦芮沙和苏沙的订单。在《电器技术中心论坛》和《电器》上也相继出现了关于爱因斯坦公司的有利报道。由此看来，爱因斯坦兄弟的高技术公司似乎可以发展成为电子工业的巨人，或者至少可以成为知名的大企业，不论利润和技术都很成功。

公司的革新者是工程师雅各布·爱因斯坦。他一共有6项专利。第一项是三个关于弧光灯的；第二项是两个关于先进碳电极的改进方法；第三项是关于自动断路器的。另外三项专利是可以测量安培/小时或瓦特/小时的电表，这是电气化经济发展所必须的。

除了灯和电表外，爱因斯坦公司还经营各种型号的发电机，从工厂用的小机器到发电厂用的大型发电机组，还有城市电气化所需要的电缆和全部设备以及电解厂和计量器。在1891年法兰克福国际展览会以及会后的城市照明和电力传输研讨会上，爱因斯坦公司很引人注目。会上共邀请了21家公司，包括一家美国公司，展示他们对电气化未来的看法。只有爱因斯坦公司和因泽尼尔伯罗奥斯卡公司来自慕尼黑。

在爱因斯坦公司鼎盛时期，大约有200名工人。公司的产值和效益相当可观，虽然如此，考虑到资金的不足，兄弟俩只拿出一小部分生活，但这足以使两家过上舒适的生活了。

1893年，公司的命运发生很大的变化。爱因斯坦公司全力以赴打算赢得照亮慕尼黑市中心的合同，因为这足以使整个公司全负荷运行好几年。经过与德国三大电气工程公司—柏林的西门子和AEG，纽伦堡的舒克特的艰苦竞争，1893年4月，合同却由舒克特获得。

德国剩下的项目规模实在太小了，今后的希望只剩下来自意大利的一些小的项目。1894年3月，兄弟俩与意大利的代表一起在意大利北部的帕维亚建立了格罗纳电气公司；7月份他们清算了慕尼黑的公司。

离开慕尼黑是很痛苦的，特别对于孩子们，“在离开慕尼黑时，透过窗口，看着他们的美好记忆被残酷地粉碎了。”一个建筑师和楼房承包商取得阿德尔慈瑞特街的财产，砍下了美丽的古树，准备建四层的住宅楼。1894年夏天，爱因斯坦家搬到了米兰，第二年，他们来到了米兰南20英里的帕维亚，在这里建起了新工厂。女儿玛雅也随父母去了意大利。阿尔伯特则留在慕尼黑，由他的远亲照料，因为他要在那里完成高中毕业考试。

由于经济困难而不得不清算公司，这一直是很伤心的事，它对家庭产生的影响也是无法表达的。15岁的阿尔伯特发现慕尼黑的舒适的资本主义生活结束了，一定很痛心。虽然他从没提起那多变时期发生的巨变，但是从他后来对为了虚荣心而无休止的奋斗进行的辛辣批评，以及对为了满足胃口而参与奋斗的人的鄙视，可以找出根源。

我们也可以假定是潜意识的反犹太人情绪在争取慕尼黑城市中心的合同中起了一定的作用，因为项目给了外面的公司，而不是慕尼黑的公司—而这慕尼黑惟一的发电机经销商碰巧是犹太人。关于是什么原因使爱因斯坦公司在竞争中失去了这关键的合同，他们认为是城市的经济和社会阶层的官员们把他们当作暴发户，而应该砍倒，让他们去做适合犹太人的小贸易，这种感觉使他们倍受折磨。

看到父亲的公司倒闭却无能为力的年轻的爱因斯坦，更加有理由认为是整个德国社会抢走了他家的生计。他对自己国家的冷淡态度，早于1933年就开始了。他对路易波尔德高中的否认扭曲的回忆，以及公司关门时自己的决定—取消德国国籍，至少部分原因是由于1894年的创伤。

按照父母的计划，他要在慕尼黑再呆三年，这对他来说实在漫长而遥远。他不想等到学校毕业，因为高中真的变成兵营了，况且早在孩子时，他就不想成为他们中的一员。在这种情况下，当达根哈特要求爱因斯坦为了他而离开学校时，便被他视若命运仁慈的手。这一次，爱因斯坦准备使他的老师高兴，设法离开学校。当然，他不能太草率从事：他要采取审慎的行动，尽量减少离开学校带来的损害。

首先，他找了个医生—马克思·塔尔穆德的哥哥给他开一个医疗诊断，证明他神经衰弱，需要休学。下一步，他说服他的数学老师约瑟夫·德克路以书面形式确认他的数学知识已经达到高中毕业生的水平，可以是位杰出的数学家了。最后，借助医疗证明，他申请离开学校。当所有的程序结束后，圣诞节假期前，他直奔慕尼黑中心火车站，第二天在米兰面见为他而吃惊的父母。15岁的爱因斯坦，毅然中断了学业，虽然对未来的前途还没有任何计划，但却早早地为自己人生的发展开拓了自由的天地。

第3章 初叩科学之门

这一年的春天，米兰城像阿尔卑斯山北部的任何城市一样，幽暗、阴雨绵绵，但是对于阿尔伯特·爱因斯坦来说，这里的天空比他曾经居住过很长时间的慕尼黑更加光明灿烂。也许从罗素先生的课程中他知道，传统上，德国人都向往南方，现在发现自己正生活在梦寐以求的土地上，或者仅仅是因为又一次和家人的团聚而感到高兴。当然，摆脱了慕尼黑高中生活的束缚，把典型的德国事情抛在脑后，使他兴奋异常。爱因斯坦的父母非常惊骇于儿子的决定：他们的希望是让他毕业于正规学校，然后上大学，获得学位，从而出人头地，然而现在看来一切都不可能了。年轻的阿尔伯特坚持说他再也不想回到慕尼黑了。在他态度如此坚决的情况下，家庭委员会接受了雅各布舅舅的建议，把这个逃学生送到位于苏黎世的联邦工学院，一所高级技术学校，那里没有高中毕业的人也同样可以入学。

阿尔伯特非常勇敢地答应了父母，他将于当年秋天通过自学，准备工学院的入学考试，这样渐渐消除了父母的担心与焦虑。爱因斯坦从慕尼黑获得非正式的关于其卓越数学能力的推荐书使他的父母获得某种心理上的满足。爱因斯坦变得更加努力了：在米兰一所大学的书店里购买了他平生最早的3卷德语版的J·外俄耳的紧俏书《物理入门》。

在现存的爱因斯坦注解和标记的外俄耳的物理学课本中，可以充分看出他对父母的许诺是非常认真的，自学的方式也非常独特、惊人。

爱因斯坦的学习方法非常奇特：即使是在嘈杂的人群中间，他也会隐退在沙发中，手持笔和纸，小心地把墨水瓶摆在沙发的靠背上，然后全神贯注地沉浸在自己思考的问题之中，周围的声响不但没有扰乱他，反而更增进了他的思维进程。

阿尔伯特·爱因斯坦摆放墨水瓶的沙发最初摆放在位于米兰伯尔克特街2号的一座大公寓中。这里也是爱因斯坦格罗耐电器设备公司的所在地。此外，爱因斯坦家在帕维亚和杜林也建立了同样的公司。根据合理预测，这个公司将被授权建立一个水电站以及辅助的输电线，从而把帕维亚城的街灯电气化。为此，1895年春天，爱因斯坦全家都搬到了帕维亚。

兄弟俩分别住在不同的公寓。赫尔曼·爱因斯坦一家住在位于弗斯可罗街11号的一座带有三个会客厅的富丽堂皇的古典式建筑物里，从前这里曾是诗人U·弗斯可罗的寓所，门前的街道就是因此得名的。在帕维亚河岸建起了公司，一条运河连接比萨和米兰。爱因斯坦夫妇除了在慕尼黑企业破产节省下来的钱，以及S。格罗耐的一部分投资外，其余大部分资金是从波琳的妹妹凡尼的丈夫鲁道夫·爱因斯坦那里借贷来的。鲁道夫在沃特堡经营一家纺织厂，很富有。随着公司生意的日益兴隆，在意大利的名声日益扩大，许多工匠和技师又都从慕尼黑来到了这里，同爱因斯坦家一起工作。

对于只知道慕尼黑及其周围的一些小镇的阿尔伯特‘爱因斯坦来说，他的意大利之旅是他一生中最主要的一次旅行。南方的山山水水，不同的文化背景和生活方式，给他留下了不可磨灭的印象。40年后他回忆道：“我如此惊奇，当我越过阿尔卑斯山来到意大利，即使是最普通的意大利人，普通的男人和女人，也能用高水准的语言和词句表达他们的思想和文化内涵，完全不同于德国人。这要归功于漫长的文化历史……意大利北部的人们是我所见到的最文明的人。”

这种经历仅仅局限在意大利北部，因为不可能去佛罗伦萨和罗马，或者更南一点的地方旅行。当然我们现在已无从知道，爱因斯坦当时是否曾经希望去南方旅行。他惟一一次稍远的旅行是在1895年初夏，到热那亚看望他的舅舅雅各布·科克，他母亲的兄弟。他首先乘坐地方火车从喀斯特格到沃格拉，走了12英里，然后步行穿过阿尔卑斯到热那亚，大约走了60英里，花了几天时间。暑假期间他和家人在艾络罗渡过了一个愉快的假期。

对于他的新家帕维亚，爱因斯坦曾在给瑞士的女朋友的信中，毫不留情地描述道：“这个城市的灵魂可以用数学术语定义为（1)各种各样的绅士和女士的能忍受能力（2)看到到处是污秽的墙壁和街道时，一位观察者的心情。惟一优美之处是活泼可爱的儿童。”

即使是这样，这片土地、这里的人物、文化和语言还是给他留下了不可磨灭的印象。20年后，在给数学家J·利维·西维塔关于广义相对论的回信中，他请求说：“下一次请用意大利文给我写信。”在下一封信中，爱因斯坦十分感激地说：“你也许很难想象得到，收到这样一封用地道的意大利语写的信，我是多么高兴和愉快。它唤起了我对青年时代的美好回忆。”但是他没有足够的勇气用意大利文给这位数学家回信，担心这太唐突。在爱因斯坦的晚年，在给妹妹年轻时的好友C·埃莱第纳的信中，爱因斯坦用这既熟悉又久违的优美的意大利文写道：“在意大利度过的那些岁月是我最美好的回忆。无忧无虑……”

除了复习准备苏黎世工学院技术学校的入学考试外，爱因斯坦还经常在工厂里打杂，偶尔也到雅各布叔叔的设计室帮忙。雅各布·爱因斯坦曾这样对他的一位助手说：“我这个侄子真是令人难以置信，每当我和我的工程师们苦苦思索几天，绞尽脑汁不得其果时，这个年轻人一来，仅用一刻钟，公司所有的问题就会迎刃而解。他将来一定会有出息。”可惜没有史料详尽介绍这些“工作”的性质。

在不影响自学的情况下，爱因斯坦在1895年夏天还撰写了第一篇物理学论文《在静态磁场中检验以太的状态》。这可能是作为他到苏黎世进行入学考试前的自我测试和热身吧，也可能是对家人的一个交待。无论如何，他还是把这篇论文连同一封信寄给住在布鲁塞尔的舅舅凯撒·科克，当然他并不希望这个谷物商人能够看懂它。信上说：“这是一个特殊的课题，而且对于像我这样的年轻人，不免有些幼稚和不完善。如果你根本不愿去读，我也丝毫不会怪你的。”

这篇文章共有5页，是用爱因斯坦在高中学会的整洁的歌德式笔迹写成的，它是检验电力、磁场和以太之间相互关系的文章。以太是一种假设的非物质，一种充满整个空间的电磁波的传播介质。这篇文章的作者宣称：“这篇文章只是对这个难题的几点简单思考，至多是一个计划而不是一篇论文。”

阿尔伯特·爱因斯坦的辩论是以当时的以太理论为基础，根据这个理论，波的传播类似于波的力学理论，这是他在外俄耳的教科书中学到的。他一定听说过H·赫兹的伟大实验，并且在那个实验的基础上，提出一种思想，测量以太发生的弹性形变以及作用力。通过这种奇怪的方法，他定性地得出了“自我感应现象”。关于这篇文章，一些狂热者认为它是一个对将来发生事情的一种预测，这未免有些夸张。在H·赫兹划时代的发现过程中，在德国出现了许多关于电磁波理论的论述，爱因斯坦至少读过其中的一些文章。事实上，爱因斯坦的文章与一份通俗科学月刊中的一篇文章《关于电力效应概念的革命》，有些段落十分相似。

随着意大利宜人夏季的结束，苏黎世工学院的入学考试无情地临近了。当时规定参加这种考试的人必须年满18周岁。年仅16岁的小爱因斯坦，必需具有特别的理由，才可以参加这项考试。为此，爱因斯坦找到他家的一位朋友G·枚厄，苏黎世居民，与爱因斯坦家一样，枚厄也来自乌尔姆，曾任德国国家银行地区分行的经理。事业获得成功的枚厄从法兰克福来到苏黎世，在那里管理一家银行和百货商店。枚厄是一位自由思想的倡导者。

枚厄向工学院的院长推荐说，阿尔伯特·爱因斯坦是一位神童。理应得到特殊的照顾，院长奥尔宾·赫泽格教授也认为不应该把这样的“神童”拒之门外，但是有条件，那就是有关学校的校长必须为爱因斯坦出示书面证明，证实他的天赋和超群智力，这样才可以为爱因斯坦破例。似乎赫泽格教授对慕尼黑老师为爱因斯坦提供的非正式的、赞扬他数学能力的证明感到满意，认为可以相当于高中毕业。不管怎样，10月初，阿尔伯特乘火车来到苏黎世，住在枚厄先生家里。可能是心里没底，爱因斯坦报考了工程系，这是他父亲和叔叔的兴趣和专长。

考试于10月8日进行，持续了好几天。考试包括许多学科，一些基础科目和有些与未来专业有关的课程。对阿尔伯特·爱因斯坦来说，那是一次令人难忘的经历。他描述说：“这次考试使我痛苦地意识到以前所受的学校教育的残缺不全。虽然主考官们都非常耐心，又富有同情心，但我认为我的失败是情理之中的事。”这次考试失败的原因主要是语言科目的失败；否则的话，主考官一定会接受这位“神童”的。著名的物理学家H·F·韦伯教授十分欣赏这位年轻考生的非凡的数学能力和渊博的物理学知识，告诉爱因斯坦，如果他愿意留在苏黎世的话，他将破例特许他前来旁听自己给大学二年级上的物理课。最后，爱因斯坦还是听从了校长的善意忠告：到阿劳小镇上的州立中学学习一年，补齐功课后，再来投考工学院。

州立阿劳中学位于苏黎世西30英里的小镇上。这里以思想自由、民主而颇负盛名。虽然当初是一所经典高中，但后来又增设了现代语言和自然科学课程，尤其以物理实验室最为闻名。当爱因斯坦在校学习期间，实验室里装配了发电机、交流电动机、电池、配电盘以及电子测量仪器等新设备。爱因斯坦于1895年10月26日获准入学。校长是物理学家A·塔克希米德博士，曾在工学院担任过韦伯的助手。

虽然爱因斯坦就读三年级，但是从入学成绩报告中可以看出，他的法语很不好，同时化学也需要补习。一位老师要求爱因斯坦自学法语、自然科学和化学。另一方面，为爱因斯坦破例，不用参加唱歌和物理训练，同时由于爱因斯坦是外国人，因此不用参加军事指导。

虽然爱因斯坦必须接受额外指导，并且在所有的学科中，他都是成绩平平，但是他对这个州立中学的回忆与他对路易波尔德中学的印象完全不同：

由于学校充满自由气氛，老师没有受到外来的权威的影响，思想朴实而严肃认真，这所学校给他留下的印象非常美好，使他清楚地意识到：与强调权威和野心的德国教育相比，追求自由和个人责任感的教育是多么优越。真正的民主并不是虚幻的。

值得一提的还有爱因斯坦在阿劳的家庭环境。G·枚厄把爱因斯坦安排寄住在约斯特·温特勒家。在温特勒家，爱因斯坦所感受的不仅是床和一日三餐，而是第二个家的感觉，这个家可能比他的第一个家对他的影响还大。整个一生，爱因斯坦一直与温特勒家保持亲密的关系。

温特勒在阿劳州立中学教希腊文和拉丁文，所以爱因斯坦并不是他的学生。温特勒开始曾在苏黎世学习，后来去了德国的耶拿，在那里获得了克兰茨方言的语言学博士，这个方言是他生活地区的母语。在耶拿，温特勒遇到了未来的妻子波琳·埃克塔，后来改名为罗莎。7个孩子（3女4男），再加上一两位寄宿学生，这个大家庭对于爱因斯坦来说，似乎是瑞士文化的田园家庭。不久，两位温特勒就成为爱因斯坦的“妈妈”和“爸爸”了。

阿尔伯特的表兄，来自海赤根的罗伯特·科克就住在附近。他与爱因斯坦同岁，但比爱因斯坦矮一级。把两个男孩子都交给约斯特·温特勒照看的G·枚厄告诉温特勒说，阿尔伯特·爱因斯坦比他的表兄成熟，不用特别监护。

温特勒的大女儿安娜回忆说：“在家庭中，爱因斯坦是一位令人愉快、受人尊敬的成员，从不惹是生非。他非常喜爱谈论科技方面的事情，同时很有幽默感，有时会开心的大笑。晚上很少外出，他经常不停地工作，但也时常与大家一起围坐在桌子旁，一起朗读或讨论。”

一位同学声称，当时他就感觉到阿尔伯特·爱因斯坦虽然年轻，但并不适合任何一种模式，然而州立中学“那种怀疑之风”很适合他的胃口。这位爱讽刺的犹太人在这种环境下感到很自如。天性自尊，使他与别人保持一定距离。这位同学浪漫而夸张地描述爱因斯坦说：

一顶深灰色的毡帽把他丝一样的头发推向脑后，他充满活力和自信，昂首阔步而行，头脑中装着整个世界，并且不停地迅速思考着。没有什么可以逃出他那敏锐、明亮的大眼睛。任何一位与他交往的人都折服他那超然的人格。嘴唇丰厚，下唇微微向前凸起，带有一丝嘲弄，任何小人都没有胆量面对他。没有传统的清规戒律的限制，他像一位快乐的哲学家面对这个世界，同时用他机智的讽刺无情地严惩所有的自负和虚伪。

这些论断听起来似乎令人怀疑，过于理想主义；但是如果把阿劳拍摄的10名毕业生的集体照拿出来，人们会很容易地找出爱挖苦，特别奇特的爱因斯坦。

阿尔伯特·爱因斯坦现在首先要放弃两个身份，这几乎是普遍公认的当然的事：公民权和宗教信仰，虽然他几乎没有什么信仰。我们不知道是什么时候开始，爱因斯坦不再希望做德国人了。可能开始于慕尼黑，当时他发现这是惟一可以不用服兵役的方法，或者是后来在阿劳，在“爸爸”温特勒的影响下，才不希望做德国人的。

记录显示，商人赫尔曼·爱因斯坦在帕维亚提出为其子阿尔伯特请求豁免沃特堡公民义务，并且于1896年1月28日得到批准，理由是要移民意大利。赫尔曼（阿尔伯特·爱因斯坦的法定代理人，当时阿尔伯特还是个未成年人）走这一步的具体时间我们不知道，但目的十分明显：逃避兵役。虽然德国的征兵制度规定20岁才开始服兵役，但那时每个男性公民一旦超过17岁，虽然没有到达法定年龄，也别指望逃避他的公民义务。爱因斯坦必须时刻准备着，响应军队的征召。因此，当阿尔伯特·爱因斯坦离17岁生日还差6周时，那份日夜期盼解放他的文件终于被送达帕维亚，他显然非常高兴。在豁免沃特堡公民义务的登记表上，阿尔伯特·爱因斯坦的名字出现在“商贸营业人员和工厂工人”一栏中。在另一栏里，我们第一次发现“没有宗教教派”的记载。

刚开始，阿尔伯特·爱因斯坦放弃德国公民权的决定可能有些感情用事，但温特勒爸爸一定以适当的论争支持过他。当温特勒还是学生时，在耶拿就目睹了日耳曼民族意识的上涨，尤其是1870年到1871年的普法战争之后。在他的祖国瑞士，他总是不失时机地警告人们反对泛日耳曼的扩张论。

温特勒是如此强烈地希望爱因斯坦接受他的政治思想，以致后来，爱因斯坦经常能回忆起他那令人吃惊的政治远见。1933年，在康乃狄克的老莱米过暑假时，在给妹妹玛雅的一封信中，爱因斯坦说：“我时常想起爸爸温特勒，想起他那富有预见性的政治观点，我一直都是这样认为，但从来没有现在这么纯粹和强烈。”约斯特·温特勒死于1929年，所以没有看到纳粹的嚣张气焰。但是从爱因斯坦对他的政治观点的评价来看，很显然，对于温特勒这位瑞士共和论者来说，比起后来几乎是不可避免的一连串的德国政治病症，纳粹独裁乌云的渐聚也就不是什么不可理解的灾难了。无论如何，1936年，爱因斯坦从普林斯顿给他的朋友、约斯特·温特勒的女婿M·贝索写了一封信：“我们这个时代的人类活动都不是那么令人愉快的，就更不要提那几个德国小丑了。所以，可想而知，当温特勒教授发现这种巨大的危险会很快达到什么程度时，他的预想会是什么。”

放弃德国公民权以后，爱因斯坦的另一决定是申请瑞士公民权，他这样做的原因很大的程度上要归因于温特勒爸爸。规定的5年等候期不是太大的问题，在第一次世界大战之前，人们还没有完全被护照束缚。得到了帕维亚或苏黎世当局有关“居民管理”部门的批准，爱因斯坦可以在任何时间游览任何他所喜欢去的地方。

爱因斯坦不仅放弃了德国国籍，继而，他又放弃他的宗教身份。从青年时期表达谈论宗教热情的一段话中，我们不难看出他这种举动的必然性：

父辈们的宗教，正如我在慕尼黑的宗教课程和犹太教堂中所接触的那样，令我感到不快，并且缺乏吸引力。我既感受不到民族共性的东西，也感觉不到命运共性的东西。犹太人的资产阶级圈子，对我并没有什么影响。我小时候起慢慢认识的那些人缺乏社会共同感，在他们看来是有价值的东西，对我来说却没有什么用。为此，我最初感到痛苦，后来是新的感触不断萌生和加强，最终的结果是孤独。

一个显而易见的情况是：在放弃沃特堡公民权的申请中，他的父亲为爱因斯坦作了“无宗教派别”的记载，当然，不是在爱因斯坦的要求下，就是征得他的同意后才这样注册的。在州立学校的记录中，爱因斯坦被列入“犹太教”，这并没有什么可奇怪的，因为在学校看来，任何一位学生都必须有一个宗教身份。1900年10月，在苏黎世填写的“居留权申请人”的问卷中，爱因斯坦写下了“无宗教派别”，并且，他一直把这个身份保持了20多年。

由于现今的观点一直认为阿尔伯特·爱因斯坦是在16离开犹太教的，所以有必要引述爱因斯坦在去世时对这种断言的更正：

那时，我甚至还不明白离开犹太教到底意味着什么，在我的意识里根本没有传统宗教的存在。但我完全意识到自己是犹太人，虽然到后来才真正意识到自己也深深地扎根于犹太教中。

这位年轻的具有怀疑和自由思想的人与他祖先们的宗教一直保持一定距离，但是他并没有脱离他的祖先们。

个性成熟的阿尔伯特·爱因斯坦在阿劳还第一次体验过恋爱。他并不要到很远的地方去寻找女朋友：第一位女朋友是玛丽，温特勒家18岁的女儿。她刚刚毕业于当地的教师进修学院，在赴阿劳的一个小村庄工作之前，一直与她的父母们住在一起。阿尔伯特·爱因斯坦在帕维亚度复活节假期时，在给他的“亲爱的爱人”的信中，表达了自己的感情经历：“我的天使，我现在才懂得思乡和怀念的滋味。但是，爱所带来的幸福远远超过思念带来的痛苦。直到现在，我才意识到你是我生命中的阳光，幸福的源泉。”他们两人没有必要向双方的父母隐瞒他们彼此间的倾慕。帕维亚和阿劳之间经常互相祝福，所有的一切都似乎是一种非正式的订婚。

但是当阿尔伯特·爱因斯坦到苏黎世学习时，他改变了主意。确实，每当爱因斯坦来阿劳，而玛丽能从她的教学工作脱开身时，这两位年轻人经常在温特勒夫妇家见面。但是6个月以后，他不是向玛丽，而是向她的母亲表达了自己打算结束这种关系的决心：

为了不再进行激烈的思想斗争，对我来说，斗争的结果都是一样的。我不能到你们家去过犹太人的五旬节了。对我来说，不值得为了这几天的快乐，而再带来新的痛苦。由于我的过错，我已经使你的女儿承受了很多痛苦。品尝一些由于自己的轻浮和无知给你女儿带来的痛苦，对我来说有一种奇怪的满足感。在这种艰苦的生活中，发奋学习，认识上帝的本性是我一生默默以求的工作。

“妈妈”温特勒并没有责备阿尔伯特，或许她感到有些宽慰，年轻的爱因斯坦的聪明决断会避免她的儿女承受更深的伤害。这个浪漫史的结束并没有影响爱因斯坦与温特勒家的关系。实际上，不久他们就成为亲属关系了。1899年到1902年，爱因斯坦的妹妹玛雅到阿劳的教师进修学院学习，并与温特勒的儿子保尔结婚了。而且爱因斯坦在苏黎世工学院时的朋友M·贝索也与温特勒家的长女安娜结了婚。玛丽后来与一位手表制造商结了婚，关于她与爱因斯坦的关系，她写道：“我们彼此真诚相爱，但是这种爱完全是一种理想的爱。”

当与自己无关时，这位年轻人对爱的评论经常是与众不同的。在安慰一位因为与一位比自己年龄大的男人相爱而不开心的女士时，21岁的爱因斯坦发表一个胆大妄为的观点：

你是否真的相信，你会从别人身上得到永远的幸福，即使是从你惟一所爱的男人身上？噢，根据个人的经历，我对此深有体会。我完全可以肯定，不会从他人身上获得太多幸福的。我们今天不满，明天享乐，后天冷淡，最后发怒和对生活产生厌倦……如此这样一直进行下去。对了，我几乎忘记提醒一下产生的不忠和忘恩负义，这样的事情我们比许多好女孩子做得还多。

年轻的阿尔伯特·爱因斯坦的论述是纯洁的。一个人能够逃脱一位迷人“天使”的爱，而去艰辛奋发工作、揭示和认识上帝的本性，并且否认从其他人身上会获得永久幸福，这似乎是爱因斯坦本人的写照。虽然如此，爱因斯坦和妇女在一起一直感到很舒畅，甚至是快乐，特别是这种交往经常是有回报的。许多不同年龄的女士不仅对他的小提琴表演着迷，而且认为他的长相也很有魅力，似乎是一位感情丰富的拉丁大师，而不是一位呆板的理科学生。爱因斯坦的第二位妻子的一位朋友描述阿尔伯特·爱因斯坦的魅力时说：“他具有一种男性美，特别是在这个世纪初，对这种男性美存在一种崇拜。”

学校，特别是考试成绩对爱因斯坦来说非常重要。所有的成绩报告单都显示出爱因斯坦在法语上表现不佳，以前曾经因此受到过批评。虽然曾经自学并接受过辅导，他还是赶不上他的瑞士同学。面对爱因斯坦于1895年圣诞节拿回来的不太好的成绩报告单，他父亲的表现相当平静：“对此我已经习以为常了，每次阿尔伯特带回来的成绩报告单，除了非常好的分数外，就是一些不怎么样的，对此，我并不感到不安。”在现代语言拉丁文上，刚开始，爱因斯坦的表现也不好，但是在毕业前，有了一定的提高，取得了良好的成绩。他所学的课程中，代数和几何成绩最好是6分，物理得了5—6分，其他课程都是5分或4分，只是法语得了3分。

从1895年9月5日的成绩报告单中可以看出，爱因斯坦成功地学完了第四技术班的课程，他现在可以参加最终考试了。这个考试共7天，分笔试和口试两部分。在口试上，习惯作法是：苏黎世工学院的几位教授到阿劳看一下他们未来的学生。这次A·赫泽格教授一同来了。

9月18日早7点，阿尔伯特·爱因斯坦开始了第一门考试，概述歌德剧本的情节。爱因斯坦花了两个半小时完成了，但是很平淡，而且没有新意。他的德语都是阿道夫·弗莱出于同情心给这篇概述打了“5＋”。接下来要考的是几何、代数和物理，爱因斯坦非常熟练而迅速地完成了，并得了高分，但是在答卷上多次出现马虎。一个应该是“虚数”的数学术语，他写成了“无理”；而“麦石桥”变成了“外石桥”。显然，他的老师早就知道这位学生不愿花费时间注意这样的细节，只是在这些地方作了标记，并没有影响他的分数。

在化学和自然常识上，爱因斯坦在成绩也不错，最后的平均成绩是5．5分，是九位参加考试的学生中成绩最好的，这么好的成绩对这位最小的学生来说是很难得的。必须指出，这个考试相当简单，一个典型的传统德国（包括瑞士）的高中考试不论是在德语文章，还是在数学上都要比这个考试难得多。

爱因斯坦参加考试的科目中，成绩最差的是只得了3～4分的法语文章，但也是最有趣的，那不是因为那篇文章每隔一行都要出现错误，而是因为那篇文章的主题《我的未来计划》除了错误百出的语法外，还可以看出爱因斯坦已经找到了自己的目标：

一位快乐的对现实太满足的人是不会过多地思考未来的。另一方面，特别是年轻人都非常喜欢制订大胆的计划。但是，对于一位严肃的年轻人，他很自然地会尽可能精确地制订自己的奋斗目标。

如果我十分幸运地通过了这次考试，我将进入苏黎世工学院。我将在那里呆4年，学习数学和物理。我的理想是在这些自然科学领域中作一名教师，我将选择其中的理论部分。

这就是我制订这个计划的原因。这个计划是为具有抽象数学思想，而缺乏想象力和实践天赋的人设计的。同时也是我的希望使我如此抉择的。非常自然：每个人都希望做自己所最能胜任的事。同时更加有吸引力的是，在科学的事业中存在一定的自由。

除了这些希望和梦想之外，文章似乎第三镒否认自我，完全改变了他的家庭为他所设计的生活方式。当初，父母把爱因斯坦送到苏黎世的目的是让他学习电器工程，以便对父亲和叔叔的公司有用，最终接管公司工作，并进一步发扬光大。但是像他在20年前对一位朋友解释的一样，阿劳的经历使他最终决定不当一名技术专家：

……因为为了挣大钱，而所我的发明创造应用到各种事物上去，会使日常生活变得世俗，一想到这些，我就无法忍受。

在阿劳的第一年，这种思想已经找到了它的主题和内容。爱因斯坦一直在思考电磁波在以太中的传播问题，在三年前的一封信中，他曾经确认了这一点：“在阿劳，我想出了一个好主意，研究一个物体相对于发光以太的相对运动是怎样影响光在透明物体中的传播速度。”这个“好主意”似乎是1853年费泽著名的、确定运动物体上光的速度实验的变体。事实上，这个实验是他在6年后的狭义相对论中提到的两个光学结果之一。

最重要的是其中的另外一个问题，也是关于电磁波的。对于爱因斯坦来说，在阿劳的时候，这是一个很“值得问”的问题。在当时，这个问题只是一个谜，60年后，爱因斯坦回忆这个问题时说：“如果一个人以光的速度追逐光波而行，那么在这个人面前就会有一个与时间无关的波场。但是现实似乎并不存在这种情况！这是第一次孩子气的与相对论有关的脑力实验。”

但是，阿尔伯特·爱因斯坦这位学生不再那么孩子气了，他在十六、七岁时发现的问题，就是当时最伟大的科学家也没有想过。爱因斯坦的脑力实验正是歌德所明确定义的，打开科学大门的钥匙：“科学上的任何成就取决于对事物现象本质的直觉，而具有这种直觉会有无限收获的。”这句话用到相对论的发现上是非常恰当的：相对论不仅发现了“现象后面的本质”，而且揭示了这种“现象”概念之外的本质。爱因斯坦将要花十年时间才能寻找出他六、七岁时所发现的现象的本质—相对论。

第4章 浪迹苏黎世

1896年10月的第二个星期，阿尔伯特·爱因斯坦考入苏黎世工业学院的数学和科技教育进修学校的第六系。当时，他比规定的最小入学年龄18岁小半岁，是这所著名学院录取的年龄最小的学生之一。

在苏黎世堡脚下的高大建筑物是工学院第二位建筑学教授G·塞姆普尔教授设计的。这是十分引人瞩目的大厦之一，从平坦的斜坡向上望去，它是里马特山谷的古城胜景。工学院是由瑞士联邦（建于1848年）于1855年建立的第一所大学型的学院，不同于后来的巴塞尔、苏黎世、日内瓦的其他大学，它们是由州投资和管理的。工学院由坐落在伯尔尼的瑞士政府直接管理，与其他学院相比，工学院的地位稍逊一筹，无权授予博士学位。1911年，工学院升级为瑞士工业大学，并享有所有权力，但是苏黎世人仍沿袭旧称。19世纪末，工学院有不到1000名学生，他们之中的绝大多数人是学习工程的。自然科学在第六系，即教师进修学校；除了给工程师们讲授基础数学和进行科技知识培训外，系里也进行基础研究。数学部6A，包括数学、物理学和天文学；1896年，阿尔伯特·爱因斯坦和另外10名新生，包括惟一的一名女生米列娃·玛利奇，来到这个部读书。当时，数学部只有23名学生。

1855年，第一批任命的40名教授来到新建的工学院任教，一位了解一点历史的记者写道：“自从柏林大学建立以来，没有一所学院拥有这么多天才。”这不仅是指建筑学，还包括数学，著名的鲁道夫·狄德金是这所学院的第一位教授。爱因斯坦拥有两位著名数学家，阿道夫·赫维茨和赫尔曼·明可夫斯基教授，他本应该在这里得到第一流的训练，但是这些机会几乎白白浪费掉了。看到数学分布到很多领域，每个领域都需奉献短短的一生。爱因斯坦发现自己不知如何是好，加上明显的自大，天真无邪的阿尔伯特·爱因斯坦认为，对于一名物理学家，只要了解数学基础知识，并且知道怎么用就足够了，其他深奥难解的事对于物理学家没有什么价值。到了后来，他才认识到自己的错误，但悔之晚矣。他说：“我的数学才能显然不够，以至于不能区分主次，重要与否。”

不管怎样，他还记得F·盖瑟在大学二年级时讲的微分几何知识，认为这是数学艺术的真正杰作。可能是因为后来在从事广义相对论研究时，用到了从盖瑟那学到的知识，爱因斯坦才这样认为的。

六系的每个入学者都有一份教授给他们安排的学习计划，包括需要登记成绩的必修课，不需要登记成绩的选修课。学完前三年的必修课，阿尔伯特·爱因斯坦发现自己现在非常喜欢大学的自由学术环境，他说：“作为一名普通学生，我非常满足。”可能是出于羞愧，他列举了他缺少作为好学生的条件：善于理解，能集中精力学习所学的课，课程笔记做得完美整齐。慢慢地爱因斯坦学会了根据自己的兴趣和需要，安排自己的学习，有的课，他会非常聚精会神的听，不喜欢的课程，就旷课，呆在家里，利用这些时间狂热地学习理论物理。

爱因斯坦所说的家，是指离工学院不远，在尤涅街4号的一间公寓，这所独楼建于1890年。三年级时，爱因斯坦搬到克劳斯巴赫街87号，住在史蒂芬尼·马克沃尔德开的一所寄宿学校，并在那里吃午餐。第四年，他又搬到佛罗伊·哈纪那里，后来与哈纪一起搬到道尔德街17号。三所学生公寓都在浩廷根的资产阶级居住区，是为方便湖边的工学院和百丽斯宾馆而设立的。

爱因斯坦每周收到的100瑞士法郎的汇款不是来自他的父母，而是来自热那亚的有钱亲属。因为爱因斯坦家在帕维亚的爱因斯坦加伦公司破产了。为了争取电厂的经营权，爱因斯坦兄弟和他们的意大利伙伴打算出高价打败当地的同行者，结果遭到惨败，1896年夏天，刚成立一年的公司不得不进行清算，因此失去了所有的财产和从亲属们那里的借贷。雅各布叔叔放弃了企业家的雄心，作了一名职员，后来成为维也纳一家仪器制造公司的经理，过着安静舒适的日子。另一方面，在亲属的帮助下，赫尔曼决定碰碰运气，再次成为企业家。他马上在米兰的马恩左尼街建了一家新公司，生产发电机和电动机。同爱因斯坦家一起从慕尼黑来到帕维亚的办事利落的领班S·克恩布罗斯特代替了雅各布·爱因斯坦的位置，成为技术经理。尽管经济困难，但是在米兰，爱因斯坦家仍然保持资产阶级的生活方式。爱因斯坦一家住在贝格力街21号的一层楼房，共有11个房间。

在帕维亚公司倒闭的时候，阿尔伯特·爱因斯坦正在阿劳紧张地准备考试。他曾想说服父母像雅各布叔叔一样，谋个职业。这样可以使全家避免变得更糟。两年后，在米兰开的公司也倒闭了。爱因斯坦忧伤地给妹妹玛雅写道：

“最使我感到沮丧的是父亲的不幸，他这些年来几乎没有过上一天好日子。同时使我感到伤痛的还有，作为一个大人，我无能为力，只能袖手旁观。我只能成为家中的负担，如果我死了，情况可能会更好些。我只想一直做我力所能及的事情，除了从学习中得到的快乐外，年复一年我从没有打算享乐过，而且永远使自己保持正直，不陷入失望。”

不久，父母的情况有了好转。不管怎样，爱因斯坦没有长时间陷入悲伤，一直认为自己是位快乐的人，除非胃口不好或其他类似的事情，没有理由悲伤。

沉默寡言的年轻学生阿尔伯特·爱因斯坦不久就觉得在慕尼黑生活如同在家一样。温特勒的男孩子们和他的侄子罗佰特·科克经常从阿劳来看他，同时从乌尔姆来此的G·枚厄家的大门也总是向他敞开。思想自由的枚厄和志同道合的朋友刚刚建立了一个“瑞士道德文化学会”，大家在一起讨论社会改革，教育问题，军国主义和沙文主义对和平的威胁等问题。发起人还包括“爸爸”温特勒和工学院的文学教授罗伯特·塞特才克。爱因斯坦也加入了这个圈子，这说明受约斯特·温特勒影响，爱因斯坦对俾斯麦德国产生了怀疑态度。这点以后得到了证实。

通过在米兰的朋友，爱因斯坦还结识了在工学院任教的阿尔弗莱德·斯特恩，犹太人血统的著名的德国历史学家。爱因斯坦每周都到斯特恩教授家去，非常喜欢那高档次的款待。有关个人问题，爱因斯坦总能得到斯特恩教授的同情和理解。完成学业后，爱因斯坦用感人的话语表达了他的感激之情：“同你们在一起，我非常开心，对于你们给予我的爱和父亲般的关怀，我无法用语言表达。但有一件事是可以肯定的，再也没有一个像你那样待我的人，有多少次，我怀着沮丧的心情到你那里，马上就找到了丢失的欢乐，恢复了内心的平静。”

除此之外，每周日，爱因斯坦还应邀到弗雷斯曼家吃午饭，像在慕尼黑，爱因斯坦家每周四邀请马克思·塔尔穆德到他家作客一样。米歇尔·弗雷斯曼以前曾经营管理热那亚科克家族在苏黎世的粮食分店，后来在班霍夫街建立了自己的公司，作为代理代表科克家族的利益。品尝完星期天的烧烤，人们经常见到爱因斯坦在班霍夫街的一家咖啡馆里，手拿着烟，陷入沉思。这种新的爱好一直保持了很长时间。

从科克家每月寄来的100瑞士法郎，对于一名普通学生来说应该是足够了，虽然不多但也不少。但是，爱因斯坦要付给苏黎世居住管理处10瑞士法郎罚款，因为他经常粗心地忘记交回一些文件材料；同时，他每月要存20法郎，以便申请瑞士居民身份时用，所以经济相对比较紧张。有时，爱因斯坦通过辅导学生挣点钱，例如辅导他父亲般的保护人斯特恩教授的女儿。

传统的学生生活并不符合爱因斯坦的胃口，在回忆时，爱因斯坦经常把自己描述成“流浪和独行者”。但这并不是说，他在工学院感到孤独。一个比他大一岁的学数学的学生马耳塞罗·格罗斯曼成为他最好的朋友。爱因斯坦和格罗斯曼几乎每周都去里马特银行的咖啡店广在那里，谈论学习上的事以及年轻人感兴趣的各种话题。参观坐落在苏黎世湖畔塞尔维尔的格罗斯曼家后，格罗斯曼家那种深深扎根于瑞士传统但又保持相对自由的环境使流浪的爱因斯坦深深着迷；同样，爱因斯坦那深奥的知识给格罗斯曼留下了深刻印象，格罗斯曼告诉他父母说：“终有一天，爱因斯坦会成为真正的大人物。”而爱因斯坦认为格罗斯曼是一位模范学生，和老师相处得很好……而自己与老师却很疏远，不受欢迎。

格罗斯曼不仅积极听所有的课，笔记做得也非常整洁，可以直接拿到印刷厂印刷。每当考试临近，这些笔记就成了爱因斯坦的救星。他曾说：“没有这些笔记，我不知道怎么能通过考试。”在以后的岁月里，格罗斯曼也多次成为爱因斯坦的救星，一次是爱因斯坦在伯尔尼专利局的首次求职；一次是有关广义相对论的第一个数学计算。当1936年，格罗斯曼不幸早逝时，爱因斯坦给他的遗孀写信说：“最重要的是；我们永远是朋友。”

另一个终生伙伴是比爱因斯坦大6岁的米歇尔·贝索，在苏黎世州出生，意大利长大。贝索在工学院学习机械工程并成为一名工程师，在温特图尔的一家公司工作。贝索建议爱因斯坦阅读厄斯特·马赫的著作，并经常一起讨论物理学基础理论，成为爱因斯坦观点的回音板。

对音乐的执著热爱，使爱因斯坦与贝索相识。那是爱因斯坦上大学的第一个学期，他们是在苏黎世的一个叫S·卡布罗提的女士家相识的，当时大家在那里表演音乐。爱因斯坦出众的小提琴表演才能是被学校的督学发现的。在检查阿劳的17位学生的音乐才能时，说起了受检的学生中有一个叫爱因斯坦的学生，能很出众并充满感情地演奏贝多芬奏鸣曲的一个慢板曲子。

因为当时没有收音机和其他高级音乐复制手段，像爱因斯坦这样优秀的业余演奏者，在当地音乐演奏界是很受欢迎的。几乎没有女钢琴家不受爱因斯坦的音乐热情所感染。爱因斯坦专门演奏莫扎特的奏鸣曲，给女房东年轻的女儿苏姗娜·马克沃尔德留下了“忠诚和奉献”的深刻印象。爱因斯坦愿意与年长的女士合作二重奏，这样可以避免引起纠纷。“我日夜沉浸在音乐的美妙中，是上帝通过手拿双刃剑的天使送给我的，但不再使人心情激动了，她已是一位作老祖母的女士了。”

许多有趣的事情都与爱因斯坦的小提琴演奏有关，同时说明他具有极强的自尊心。一次，在马克沃尔德小姐家，爱因斯坦正给一群女士独奏，她们中的几个人开始用织针编织，爱因斯坦马上把小提琴装到盒子里，并说：“我不打扰你们的工作了。”

小提琴已经成为爱因斯坦生活中不可缺少的部分，在第三年末的一次物理实验中，他把自己的手伤得很厉害，不得不到卫生所缝几针。这时，小提琴成为他的交谈工具。在给“亲爱的女士”—在阿劳和他一起演二重奏的人的一封信中，爱因斯坦非常伤心地说：“非常不幸，我不能拉小提琴了。我非常想念我的老朋友，通过它，我可以诉说所有想说的事情。我以前不曾承认这点，看到别人这样时还嘲笑他们。”

象老朋友小提琴一样，爱因斯坦又有了一位新朋友，手拿双刃剑，并且使人心情激动。这位朋友与音乐无关，是物理系的一名女学生—六系的米列娃·玛利奇。从当时的哈伯斯堡帝国匈牙利那边的沃维迪恩来，后来变成南斯镰夫的一部分，是一个迷人的地方。米列娃出身于一个农场主家庭，在当时的诺萨茨（后来改为诺维萨德）长大。虽然她的家庭和当时的学校制度都不太支持她，米列娃早就下决心读大学。瑞士是惟一的可以接收女学生的讲德语的国家，因此她来到苏黎世，这里吸引着世界各地有学识的女性。为了于1896年夏季到苏黎世大学学习医学，她首先必须通过苏黎世的青年女子大学的“离校考试”。同年冬天，她转校到工学院，与爱因斯坦同时入学，毕业后将获得教师资格证书。

早在第二学期，就有迹象表明，独行者阿尔伯特·爱因斯坦和比他大三岁的米列娃的关系已经超越普通同学的界限。可能是由于米列娃的原因，使得爱因斯坦于1897年春天提出与M·温特勒小姐分手。同年暑假，爱因斯坦给米列娃写信。米列娃回信向爱因斯坦介绍父母对他的兴趣时说：“爸爸给了我一些烟草，让我把它交给你，使你一想到这个小的土匪国家就流口水。”这封信是从海德堡邮出的，此时在迷人的耐克尔山谷的德国榕树下，米列娃正在漫步，她已经进入当地的一所大学第三学期作为客座学生学习物理。大家猜测这种位置的变动是否是计划好的，还是打算和爱因斯坦保持一定距离。事实上，米列娃是利用这种地点的变动来感受一下给爱因斯坦写信的感觉。

前几学期所讲的物理课只能算是对未来工程师的入门知识，而不是为了学习物理而教授的。第一学期，只有数学课，第二、三学期开始有机械学，由阿尔宾·赫泽格教授讲，也是为了学习工程的学生而设立的，有140名学生听课。爱因斯坦曾对米列娃说：“赫泽格讲的力学和材料强度学，材料强度学非常清楚、明了，而力学却像质量课一样，有些肤浅。”

直到第三学期，才有所谓的“物理”课，由海恩瑞克·F·韦伯教授讲授，爱因斯坦很喜欢：“韦伯讲的热学很神秘，我总是不停的期待着下一个讲座。”事实上，爱因斯坦记录并整理好每节课，以便给他的“小逃跑者”—米列娃小姐并建议说：“希望你早点回来，因为在这里，你会看到你所需要的东西都记在我的笔记本上。”米列娃接受了建议，1898年4月回到苏黎世。但是由于她到海德堡而落下的那一学期课虽然有爱因斯坦和格罗斯曼的笔记，但也很难补上，因此不得不把第二学期结束时要考的学位考试推迟到下一年。

自称是中等学生的爱因斯坦及时报名参加1898年10月的考试，整个夏天，他大多数时间都与格罗斯曼一起准备考试，这当然不是一件快事：“一个人参加这样的考试，很有压力，似乎对任何事情都负有责任，否则就要受到惩罚。”这种考前突击还是很有成效的，在5门考试中，爱因斯坦两门得了满分6分，其他5．5分，平均5.7分，成为最好的学生，马耳塞罗·格罗斯曼以平均5．6分，名列第二。

成绩辉煌的期中考试结束后，阿尔伯特·爱因斯坦第三年在工学院H·F·韦伯教授的物理实验室满腔热情地工作。这个“电子技术实验室”在当时是条件最好的。在W·文·西门子的帮助下，韦伯建立了设备很好的物理研究所，可以同时满足基础研究实验和科技电子工程需要。

1890年建成的坐落在格罗利街的物理实验大楼，几乎可以与塞姆普尔的主楼媲美；由于坐落在苏黎世堡的上坡，所以看上去比主楼还高。在爱因斯坦入学的前一年，一位参观苏黎世的美国物理学家惊叹之余描述说：“不仅拥有一整套我所能见到的仪器设备，也是我所见到的最大的物理实验楼……层层的储藏间，一排排昂贵的精密高阻电流表……这个楼的设备花去了40万法郎（8万美元），物理实验室就花了近100万法郎。”舒适的工作环境，使爱因斯坦想起了雅各布工厂的自制设备，这种与经验相连的回忆，说明爱因斯坦不是人们所想象的，目光狭窄的理论家，而是具有实践兴趣和能力的物理学家。

第三年，爱因斯坦选学J·皮尔耐特教授的，“初学者物理练习”，对他来说，这是不幸的事。不知道是不喜欢他的教授，还是不喜欢实验，爱因斯坦经常旷课。1899年3月，皮尔耐特教授责备他不重视实际工作，校长认为他缺少应用能力。不足奇怪，爱因斯坦与皮尔耐特之间发生多次冲突。当教授问这位不专心的学生，为什么不去学习医学、法律或语言学？而要学那难懂的物理时，爱因斯坦回答说：“因为我在这些课程上天分很差，我为什么不试一下相对好学一点的物理呢？”皮尔耐特教授很生气，给这位讲话刻薄的学生打了最低分1分。

在理论物理方面，工学院的条件不能满足爱因斯坦的广泛兴趣。和爱因斯坦一样从阿劳州立学校来到工学院的阿道夫·费希抱怨说：“大家不太喜欢物理。”对他们两人来说，韦伯是经典物理学的典型代表，认为亥姆霍兹之后的事情都不重要，只熟悉物理学的历史，而不关心它的现在和将来。他们只能私下学习物理学新理论。

最后一个学期，当爱因斯坦正在准备他的毕业论文时，数学家赫尔曼·明可夫斯基做了十个分析机械学的报告。作为赫尔皂格机械学的补充课程，明可夫斯基刚刚为《数学科学百科全书》写了一篇关于毛细管的研究，他把单行本发给为数不多的听众，并围绕这个讲座进行讨论。讲座结束后，爱因斯坦兴奋但又有些伤感地告诉他的同学：“这是我在工学院所听到的第一个关于数学物理的课程。”这节课至少激起了爱因斯坦书写第一篇科技论文的热情。拿到学位每个月后，爱因斯坦就把这篇文章寄往《物理年鉴》，虽然文章的题目不是科学讨论的中心，也不是爱因斯坦所喜爱的。

或许在德国哥丁根、波恩或柏林的一个好一点的学校，阿尔伯特·爱因斯坦可能会得到适合自己的训练；但是，从阿劳一所中学毕业的他，只能到苏黎世工学院学习。同时，德国对于他来说已经是关闭的一章了，并且也不可能转到维也纳或巴黎学习，因为爱因斯坦要得到瑞士国籍，必须在瑞士呆上一段时间。

回想起来，19世纪末的物理学没有给阿尔伯特·爱因斯坦留下太深的印象，只是教条、僵硬。开始时（如果有开始），上帝建立了牛顿运动定律及必要的物质和力。这就是法则：所有的事情都是先建立合适的数学方法，再通过推理而来。这种观察至少有一些正确性。工学院的物理课主要是这些理论的教学应用。事实上，从上个世纪末开始，物理学就变得丰富多彩了，爱因斯坦强烈地意识到这一点，为它着迷，并且为未来而努力工作着，他努力抛开事物的现象和复杂性，去探求其根源。

尽管爱因斯坦讽刺学校体制的枯燥无味，但是与其他易于接受新事物的人一样，爱因斯坦对所取得的成绩备感欣慰。当机械运动应用到似乎与它无关的领域时，爱因斯坦非常激动，这比解决最难的问题还令人振奋。气体动力学理论中的一些主要定理似乎可以通过假定气体包含很小的物质颗粒，用机械定律研究它们的运动和碰撞推导得出。

韦伯教授在他的讲座中谈到了气体理论中的这一方面。另一方面，也是非常深奥的一面，通过自学新近出版的L·玻尔兹曼的基础著作，爱因斯坦得知，通过对一团机械粒子进行机械处理的统计理论，可以推导出热力学基本规律。因此爱因斯坦在1899年夏天读的东西绝不是教条僵硬的。当时人们对原子的存在还持怀疑态度呢，而另一方面，X光、阴极射线和其他形式的放射性打开了微观物理的新世界，让人看到了科学研究令人振奋的一面。

19世纪中期以后，物理学其他方面的主要发展也同样如此：1888年，亨利克·赫兹出色地验证了J·C·麦克斯韦发展的电磁场理论。当然麦克斯韦和赫兹都认为机械运动是所有物理学的基础，并打算把电磁场理论建立在机械运动基础上，或者由机械运动而来。这也是为什么提出“以太”这种奇怪的非物质，开始作为所谓的电磁场“极化状态”基础，后来，作为电磁波如光、赫兹波等的传播媒介的理由，因为从机械学角度来看，这些电磁波不能在“虚无”中传播，应该像声波一样需要振动的机械介质传播。

物理学家在统一电磁场与机械运动过程中，付出了相当大的代价，因为“以太”是纯概念性的，本身就自相矛盾。这种弹性的、无所不在的、没有质量、不可压缩的“以太”听起来像是附着在物质上的“灵魂”。“以太”对物体的运动不产生阻力，也不与它发生任何作用。为了解释运动物体上光的速度，假设“以太”是独立于物质而绝对静止的。但是，当阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·W·莫雷想通过实验，用静止的“以太”来测量地球运动时，不得不伤心地承认，测出的结果是地球没有这种运动。这些问题足以激发我们去发现事物的本质。出于这种本能的驱使，爱因斯坦开始思考这方面的问题。

可能是小时候有关狭义相对论的第一个智力实验使爱因斯坦产生这种想法。我们最早的有关这方面的信息得自于爱因斯坦与格式塔心理学创始人马克思·维尔特海姆在1916年的谈话。维尔特海姆这样描述爱因斯坦第一次探索“问题极限”：

一个追赶一束光的人会发现什么现象？如果一个人骑在光线上会怎么样？如果他跑得足够快，是否最后感觉光是不动的？……光速是多少？如果这个值是借助某些事物得到的，它应与事物的运动状态无关。

爱因斯坦可能多次考虑过这样的问题，首先是在阿劳，之后是在苏黎世的第一年；据我们了解，当时没有这样的对话和有关研究使爱因斯坦能够联想到这些问题。在工学院的第二年，爱因斯坦提出了一项令人吃惊的实验，打算通过“以太”来测量地球速度，显然不知道迈克尔逊—莫雷的实验，后来他才知道物理学家们早已经做过这样的实验了。

事实上，爱因斯坦的设想与迈克尔逊—莫雷的实验没有什么大的区别：“我想用两个热电偶作实验，用镜子把同一束光源发出的光分成两个不同的方向，一束与地球的运动方向相同，另一束与其垂直。如果我们能确定这两束光线的能量不同，我们可以用这两个热电偶测量能量差异。”不用说，这只是一种建议，因为没有办法建这个装置。他的教授对这个建议深表怀疑，因为说服力太小了。我们不知道韦伯基于哪点否认这个实验的，是没有兴趣，还是认为这只是一个奇怪学生的狂热想法，或者当时在技术上根本无法实现。回想起来，后者的可能性更大。

由于工学院没有开设电磁场理论和有关研究课程，爱因斯坦只好旷课在家狂热地学习理论物理的杰作。这对他来说，只是早期习惯的延续。

有关这方面的第一条线索，是他在大三时学习有关场论的书，以至于经常忘记带钥匙。面对佛罗伊·哈纪紧锁着的前门，爱因斯坦又一次发现自己忘带钥匙了，就直奔米列娃的住处，在一张留给“亲爱的小姐”的便条上写着：“我因急需而拿走了你的‘德鲁得’，不要因此而生我的气，因为这样我可以学点习。”被爱因斯坦窃走的是德国年轻的物理学家P·德鲁得的《以太物理学》，主要是论述麦克斯韦的电磁场理论比旧的机械学说更有可能解决光和赫兹波问题。

从1899年夏天给米列娃的信中，我们知道，第二年，借助于赫尔曼·文·亥姆霍兹和H·赫兹发表的重要文章，爱因斯坦开展自己的研究工作。信中说：“我把亥姆霍兹的著作还回去了，现在正重新阅读赫兹的《电力的传播》，因为我不明白赫兹关于电力微动原理的研究。”虽然我们不知道爱因斯坦哪里不明白，但是他显然对H·赫兹的观点持完全自由的批评态度：

我越来越相信，今天所展示的运动物体的电力学与事实不符，存在更简单的方法表现它。把“以太”概念引入电学理论，虽然可以解释一些事实，但“以太”本身却是没有任何物理意义的概念性介质。

从这里，我们可以感到一种要抛弃“以太”的暗示，六年后的狭义相对论终于抛弃了“以太”。《关于运动物体的电力学》这篇文章也反映出他要抛弃“以太”的心理，虽然有人认为这篇文章是重复H·赫兹1890年论文的题目。爱因斯坦使用的一些概念，如：电流是真正的电物质的运动以及电力学是在真空状态下，运动中电磁运动的理论，说明爱周期坦熟悉荷兰理论家H·A·洛仑兹的工作。

还是在苏黎世学习时，阿尔伯特·爱因斯垣在一年前就注意到德国科学家和物理学家学会于1899年9月在杜塞道夫的年会上所要讨论的问题。会议上，运动介质“以太”及其表现被作为特别议题，所有的名人都应邀参加讨论，包括荷兰的洛仑兹。亚琛的年轻副教授威廉·维恩还为此准备了一篇介绍文章。

维恩的第一句话就道出了当时的混乱状况：“‘以’太是否参与物体运动，或者流动，这些问题长期以来一直困扰着物理学家，对电磁现象载体的特性所作的各种假设和猜测永无完结。”维恩主要介绍了由于“以太”的自相矛盾的概念而引起的各种矛盾，以及13个与“以太”有关的验证地球运动的实验。从理论角度来看，这种讨论有些像是中世纪后期天文学家们的辩论，当时各个学派为了解释自然现象而推翻了地球的宇宙中心说。这些努力注定要失败的，因为新的解释很快就又产生新的矛盾，只有全新的“哥白尼革命”才使问题全部得以解决。

在杜塞道夫，在“以太”方面没有太大的变革迹象。像洛仑兹教授这样的权威，根据维恩的概括做了相关的报告，但是也无法设想如果抛开“以太”，物理学的未来如何：“‘以太’、重物质，加上电子是构造物质世界的基石，如果我们能知道物质运动过程中，‘以太’是否一起运动，我们就能深入了解这些‘建筑基石’的性质和相互关系。”出席杜塞道夫会议的物理学家没有一人能像爱因斯坦那样，对这种论述是否包含一些物理意义表示怀疑，他甚至思索：以太是否是物理学中一个多余的概念，应该抛弃它呢？

作为学生的爱因斯坦没有参加杜塞道夫学术会议的资格，但他对这方面的进展情况，可能比苏黎世所有的人了解的都多。1899年，爱因斯坦在麦特曼斯坦呆了一段时间，剩下的整个暑假都和父母呆在米兰。米列娃因此得以解脱，可以准备她的期中考试。爱因斯坦说：“我自己也是一个书虫，正在着手研究几个想法，其中一些很有趣。我还给亚琛的维恩教授写信，告诉他自己随意写成的关于发光‘以太’与重物质的相对运动的文章。从1898年开始，我读了维恩教授关于这方面的很多有趣的文章。他说要通过工学院给我写信。”爱因斯坦所说的“有趣文章”是指一年前在杜塞道夫大会上维恩的文章，可能是在《物理和化学年鉴》上发现的。很不幸，爱因斯坦的信丢失了，所以我们无从得知维恩是否给他写过回信。

现存的资料表明，在工学院的第二、第三年，阿尔伯特·爱因斯坦成为或者至少自己认为是物理学家。他善于选择阅读材料，完全投身到当前的研究洪流之中。他有能力选择自己的彼岸，不至于在洪流中迷失自己。当时除了马耳塞罗·格罗斯曼和米列娃外，没有人了解这一点。

在物理方面的进展使阿尔伯特·爱因斯坦感到欣慰；同时父亲在米兰新建的公司也运行得很好，得到了在曼求亚附近的小镇如康耐托撒尔奥格列和爱索拉德拉斯格拉镇的路灯合同。虽然这些合同马上抵押给他的主要经纪人、海赤根的堂兄鲁道夫·爱因斯坦，并且债务超过资产，但是米兰的处境不再艰难了。这种命运的改变对于阿尔伯特来说是一种解脱，他对妹妹说：“我现在终于有时间在苏黎世美丽的环境中漫步一个小时左右。我很高兴父母最焦心的事情结束了。如果每个人都像我这个样子，是不会写出罗曼蒂克的文章的。”

同时，爱因斯坦也开始了自己的罗曼史。1899年春假，他在米兰给米列娃写信：“你的照片给我的母亲影响很大，在她仔细琢磨时，我饱含同情地说：是的，她相当聪明。”

整个假期，他们没有见过面。米列娃得准备期中考试，开始在诺维萨德后来在苏黎世；当时阿尔伯特在米兰，8月份与母亲和妹妹待在苏黎世附近的小乡村米特曼斯坦。从公寓的“天堂”，他告诉米列娃说：“我过着美好、平静、清教徒的生活，像想象中的虔诚、正直的天堂一样。当我第一次读亥姆霍兹时，我一直不敢相信，没有你坐在身旁，我还能读下去。我喜欢我们在一起学习，我觉得这是一种安慰，而不是厌烦。”

和妹妹一起，爱因斯坦爬上了8200英尺的高山。三年前，在州学校组织的一次旅游中，他曾是一位不幸的旅游者；如果不是一名同学在他滑下陡坡时，及时伸出爬山杖把他拉住，他一定会摔死的。从“天堂”寄给米列娃的信中，也有一些不开心的事：“有时，我感到经常被妈妈的熟人的不受欢迎的来访打扰……除非我在餐桌上，否则，我总是悄悄地溜走远离那漫无边际的谈话，在最后的几天里，我婶婶从热那亚来了，一位真正的自大、感觉迟钝的人。”

爱因斯坦所说的逃跑，是指逃到物理和米列娃的世界里。他给米列娃写信的称呼还很正式。因为自己在一年前通过了考试，现在可以慷慨地为米列娃提建议，并表示衷心希望能和米列娃见面，一起喝咖啡和吃火腿肠等。最后，爱因斯坦告诉米列娃，他要和他妹妹一起去瑞士，送妹妹到阿劳教育学校学习，并且和温特勒家一起生活。阿尔伯特知道，提到阿劳会使米列娃不高兴，因为那里居住着他4年前热爱的女孩，因此接着说：“我认为自己在很大程度上已经很平静了，但我知道，如果我再多看她几眼，我就会发狂。我深信这点，像害怕火一样。”这不是第一次，也不是最后一次，阿尔伯特·爱因斯坦谈起他的个人事情，并不隐晦，而是出人意料的坦率。

在工学院的最后一年，爱因斯坦不再思考以太和运动物体的电力学了，不是因为他要准备考试和学位论文，可能是因为他发现没有什么可以攻击的地方了。与校长一样，爱因斯坦对热学领域颇感兴趣，并开始仔细钻研。物理实验室的工作是最耗时的；除此之外，爱因斯坦参加了很多韦伯教授和几位数学家讲授的关于交流电技术的讲座以及赫尔曼·明可夫斯基的《分析机械学》。虽然这些讲座很大程度上满足了他对知识的渴求，但他却没有听明可夫斯基的高等数学课。

除了所学的专业课外，所有的学生每年必须选一门本专业外的其他课程。爱因斯坦高兴地选了第七系（广义经济学系）的普修课，由见解独特的人讲授，但没有正式教学大纲。实际上，爱因斯坦听了很多讲座，涉及的科目很广，如阿尔伯特·亥姆讲的《人的史前》和《山脉地理学》。爱因斯坦晚年仍赞赏亥姆演讲的魔力。他还听过罗伯特·塞兹斯克关于歌德的讲座，以及A·斯达德尔关于康德的哲学和《科学思想理论》。他也听了一些实用课程如《银行与股票交易办法》和《统计学与人身保险》等。

可能是受F·阿德勒的影响，爱因斯坦在最后一年听了《经济学基础》、《收入分配和自由竞争的社会影响》等讲座。阿德勒是社会学家，他父亲维克多·阿德勒是奥地利社会民主党的无敌领袖，是奥地利马克思主义的精神之父之一。

F·阿德勒比爱因斯坦晚一年来到苏黎世，最初主修化学，后来学物理，但不是在学院而是在大学就读。爱因斯坦很敬重阿德勒，认为他是所见到的最纯粹和狂热的理想主义化身。他们俩都非常仰慕厄斯特·马赫的经验主义哲哲学，并且和他们的女友（爱因斯坦和米列娃，阿德勒和一个俄国女士卡特亚·格马尼斯斯科亚）一起坐在演讲厅里·听赫尔曼·明可夫斯基的分析机械学。阿德勒可以不费什么力气就让爱因斯坦接受他的观点，但却不能说服他加入他们的党派，认为爱因斯但是典型的情绪社会学家。公正地说，爱因斯坦确实有这个特性，并且伴他一生。爱因斯坦的社会态度可能有些社会主义色彩，但他又不倾向于哪个政治党派的教义。

当时的苏黎世是社会主义和无政府主义学生群体的避难所，至于爱因斯坦的偶然与之接触，只能说明他是情绪社会主义者。第一次世界太战的恐怖使爱因斯坦成为政治人物，同时也使他感到，在苏黎世，不仅物理的基础是脆弱的，社会主义的基础也同样如此。

按照苏黎世学生的标准，或者按尊敬的资本主义道德标准，阿尔伯特·爱因斯坦与米列娃所称的“家”看起来似乎不太规范。米列娃住在普莱顿街50号的公寓里，离爱因斯坦的住处只有几分钟远；在众多的外国女学生中，爱因斯坦是经常的来访者。每当收到妈妈寄来的装有精美食品的包裹时，爱因斯坦都会拿着包裹径直来到普莱顿街。在21岁生日时，爱因斯坦收到一个特别精致的礼物，米列娃向她的朋友描述当时的爱周期坦说：“他精神焕发地走在普莱顿大街上，双手捧着盒子，高兴地旁若无人地走着。”在第四年的某时，他们俩一定有结婚的打算。

1900年，爱因斯坦和米列娃一起在苏黎世做学术论文。3月份，韦伯教授接受了他俩为候选人，米列娃对未来充满希望：“我盼望着我将要从事的研究。爱因斯坦也选了一个非常有趣的题目。”因为论文必须三个月内完成，所以根本不可能有什么智慧的火花出现。老年时，爱因斯坦说：“我和第一个妻子的学位论文是关于热传导的，我对此并不感兴趣，所以也不值得一提。”经过论文评定，米列娃得了4分（最高分是6分），爱因斯坦得了4．5分，两个人的结果都不令人满意。

在其他科目的考试中，爱因斯坦主要依赖格罗斯曼的讲座笔记，期中考试再也没有上次那样成功。数学6A的五位候选人中，三个数学家比两个物理学家爱因斯坦和米列娃的成绩好。经过对每个人的分数的进行计算和平衡，爱因斯坦以平均4．91分名列第四，米列娃以平均4．0分排第五。专家考核会议决定授予候选人厄莱特，格罗斯曼，考罗斯和爱因斯坦学位，而没有授予米列娃·玛利奇学位。

“填鸭式”的考试准备，虽然只有几个月，但却给阿尔伯特·爱因斯坦留下了很深的精神创伤。老年时，他仍充满恐惧地讲到：“为应付考试，不管喜爱与否，一个人必须在头脑中塞满乱七八糟的东西。这种强迫产生了副作用，虽然通过了最后的考试，但我有一年的时间对所有科学研究都不感兴趣。”事实上，从他考完试后所写的信中，并没有反映出他的这种智力萧条。假期时，考试结束刚三天，他就给米列娃写信说：“我的神经已经很平静了，我又可以高兴地工作了。”而且，他特别期望能在学院作个助教，这样可以在科学上和资本主义社会里占一席之地，同时还可以为与米列娃结婚打下经济基础。但是，不久爱因斯坦就发现，生活中还有比考试更糟的事，在他达到目的地之前，还有一条相当漫长而曲折的道路呢。

第5章 融入物理学

1900年夏天，像往常一样，爱因斯坦和来自热那亚的婶子、妹妹和母亲一起在琉森湖南的麦尔卡托度假。双方的紧张开始于一天晚上，当他的母亲假装随意地问他，他将和他的恋人怎么办，爱因斯坦也同样随意地答道：“她将成为我的妻子。”

从此开始了一连串紧张的家庭事件，爱因斯坦经常重复说：“妈妈扑倒在床上，把头埋到枕头里，像孩子一样哭泣着。”爱因斯坦束手无策，只好躲到书海里，主要是科克霍夫关于刚体运动的调查研究。

在随后的几年里，爱因斯坦的“恋人事件”引起父母和儿子之间的激烈冲突。当然，不论妈妈的做戏，还是爸爸的劝阻都没有改变他的决定，特别是还自认为已经赢得了战斗：爸爸、妈妈属于粘液质性格，没有那么固执，连我的一个小拇指都不如。但是，爱因斯坦错了，妈妈和他一样固执。

从父母的角度，阿尔伯特·爱因斯坦给米列娃写信说：“我很了解我的父母，他们认为妻子是一个男人的奢侈品，只有过上舒适的生活，才能拥有她。对男女之间的关系，我的评价很低。一个妻子和妓女的主要区别在于，前者具有很好的社会地位，保证和那个男人的终生合约。”这样评论资产阶级的性道德，在爱因斯坦给米列娃的信中是很少见的，信中经常是充满爱意和思念的：“我可以到任何地方去，但我不属于任何地方；我非常想念你的双臂和洋溢的双唇，充满柔情和蜜意的吻。”为了使米列娃振奋，爱因斯坦经常在信中加上一些押韵的方言小曲。

父母对爱因斯坦与米列娃的关系非常伤脑筋。爱因斯坦的同学们也非常惊奇，像爱因斯坦这样讨女人喜欢的人，对米列娃会这样执著。米列娃的周身都笼罩着斯拉夫人忧郁的气息，虽然不是忧伤；同时，她还被妒嫉包周着。此外，她也不是高贵的美女，个头很矮，刚到爱因斯坦的肩膀；年轻时得的结核病，给她的关节造成终生残疾，腿有点瘸，但这些并没有影响爱因斯坦对她的感情。当一个同学认为爱因斯坦不会有勇气与一个不健康的女孩结婚时，爱因斯坦倒答说：“为什么不能，她的声音很美。”听觉是爱情的很重要部分，但它并不能决定什么，当然这对爱因斯坦来说也是不够的。在信中，爱的表白经常奇怪地与科学事件联系起来，作为一个波希米亚物理学家，爱因斯坦希望他的妻子能够成为自己的工作伙伴。虽然米列娃下一年还要补学位考试，但爱因斯坦知道她正在攻读博士呢。他说：“我也期望做博士论文。你必须继续研究……我多么骄傲，虽然我完全是一个普通人，却有一个小博士作我的爱人。”带着欣喜，好像完全没有意识到生活的艰苦，爱因斯坦描绘他们的未来说：“我们手拉着手，驰骋在科技舞台上，让世界惊叹。我急着要拥抱你，握紧你，和你一起生活。我们可以马上开心地工作，钱会像流水一样多。”

生活的经济基础是作为工学院助教所挣得的工资。假期开始的几周里，爱因斯坦认为这样的职位应该很自然地属于他，因为学习机械的学生很多，六系的教授们需要好几位助教，因此，任何通过考试的学生，只要他愿意，都可以做几年助教。不久，爱因斯坦就发现，对于他，情况却是另一回事。

由于泊尔耐特教授认为他缺乏应用能力，使爱因斯坦失去了希望。韦伯教授也不太喜欢他。韦伯教授毕竟是位德国人，不愿意把职位给一个称他为“韦伯”，而不是“教授”的学生。同时爱因斯坦的学位论文很一般，对于这位叛逆的学生，韦伯感到没有什么责任，因而把助教的职位给了两个学机械的工程师。

爱因斯坦可能猜到了这些，所以把希望转到数学上。8月9日，考试后两周，爱因斯坦又一次来到苏黎世“解决”他的经济问题。爱因斯坦发现那里的条件很有利，并告诉米列娃说：“无论如何，我会得到工作的。”他非常自信，甚至拒绝了一位同学提供的一份在保险公司的临时工作。

暑假的大部分时间，爱因斯坦都与他的父母呆在米兰，讨论“恋人事件”使气氛很紧张。晚上躺在床上，爱因斯坦给米列娃写信说：“妈妈经常哭得很厉害，我没有一丝平静。我父母像是我死了那样悲痛。他们一次次抱怨说，我对你的专心会给自己带来坏运气，他们认为你不健康……噢，亲爱的，这足以使我发疯。”出于安慰，爱因斯坦告诉米列娃从苏黎世得到的最新消息。同学雅各布·艾拉特告诉他说，赫维茨教授的一位助手将要转到教育，这使爱因斯坦觉得：“我将成为赫维茨的仆人，这是上帝的安排。”

假期对于米列娃来说并不全是忧伤。爱因斯坦见到了老朋友M·贝索，与安娜·温特勒结婚多年了，现住在米兰，是意大利电气工业发展协会的技术顾问。很多个晚上，爱因斯坦都待在贝索家，感受家庭生活的快乐：“我很喜欢贝索敏锐的思想和纯朴的气质。我也喜欢安娜，特别是他们的小宝宝。”爱因斯坦帮助贝索的协会研究有趣的问题：在正弦交流电运行过程中是怎样发生电能辐射的？同时打算学习一点商业管理知识，以便在紧急时刻，可以帮助爸爸一把。爱因斯坦和父亲一起来到卡耐托和斯卡拉的电厂参观，得到父亲的许诺，他们取道去了威尼斯。快到9月底，爱因斯坦再一次躲到山里，游马奏列湖，参观百乐门岛屿的最大岛：拜拉岛。

9月底，爱因斯坦终于觉得有必要给赫维茨写封信，恭敬地询问：“我是否有希望成为你们系的助教。”教授一定感到很惊奇，因为这个学生从来没有听过他的数学课。答复教授的询问，爱因斯坦只得承认自己缺席，但信中丝毫没有粉饰和懊悔：“因为没有时间，我不能听数学课……我不想为自己申辩什么，但是我参加了大部分要求我听的课。”赫维茨很容易发现，这只不过是有关不上数学课的荒诞故事，所以教授拒绝了爱因斯坦的申请，也没有什么可以责怪的。但是，当爱因斯坦10月初到达苏黎世时，他对得到工学院的职位仍很有信心：“赫维茨还没有给我写信，但这没有什么值得怀疑的。”

到达苏黎世不久，爱因斯坦必须面对不愉快的现实，这对他来说是个很大的打击，特别是他的经济问题越来越突出了。当爱因斯坦拿到学位后，意大利的亲属就不再给他寄钱了，而他的父母也没有条件经常资助他。虽然越来越多的失望涌现到他的面前，不久爱因斯坦就适应了新的环境。几天后，他给米列娃的一位女友写信说：“我们俩没有一个人找到工作，只能通过私下授课维持生活……有时能否找到这种授课工作，也很值得怀疑。这不是一位游客的生活吗？或者是当代的吉普赛人吗？但是我想，我要像往常一样开心。”

米列娃·玛利奇还要在工学院再读一次四年级，并重新参加学位考试，她同时在学校准备博士论文。阿尔伯特打算把自己早期的关于汤姆逊热电效应的一些想法写成论文；因为需要在韦伯的实验室里做些实验，所以他仍然是工学院的学生。但是，爱因斯坦可能意识到，鉴于他的学位成绩不很理想，所以在其他资格方面的事物上就不能再出差错，因此，爱因斯坦首先继续研究他的毛细管的想法，打算在著名的科学杂志上发表一些文章。

关于界面现象，包括毛细管中水的上升，许多物理学家认为是由于单个原子或分子之间的相互作用引起的；在这个领域里，爱因斯坦相信他将有所发现。在假期中，爱因斯坦满怀激情地给米列娃写信说：“在苏黎世，我最近得到了一些有关毛细管的结果，虽然很简单，但看起来是全新的。如果能从这些结果中推导出自然规律，我们将把结果寄给威德曼的《物理年鉴》。”12月13日，物理年鉴的编辑们收到并接受了爱因斯坦的手稿，于次年3月1日刊登。爱因斯坦现在可以在他的工作申请中，加上德国著名物理杂志的单行本，在某种程度上，事业上是成功的。但是在寻求发现自然规律方面，爱因斯坦却没有那么幸运，甚至他的关于两个分子间的力的假设，只是在表面上与牛顿的引力定律有联系，不久就证明是靠不住的。

与此同时，爱因斯坦对他的假设非常满意，并打算进一步研究。在第一篇文章发表后，爱因斯坦给M·格罗斯曼写信说：

我已经构思出几个非常伟大的设想，现在只需要好好地孵化一下。我确信，我关于原子间的引力理论可以应用到气体，而且得出包括几乎所有元素的特性常量，这将不会有太大的困难。这样，可以进一步解决分子力和牛顿力的内部关系。

如果爱因斯坦的设想得以实现，他将把有关分子引力方面取得的成果作为他的博士论文。这说明，在韦伯教授指导下，有关汤姆逊效应的论文存在问题。为自己在理解核心研究得出的辉煌观点，爱因斯坦写了一首充满激情的赞美诗，完全按照亚历山大·洪保德的方式（还是在慕尼黑小学生时代，爱因斯坦就读过他的文章《宇宙》）。在结束时，爱因斯坦说：“能够把看起来完全不同的复杂现象统一起来，这种感觉妙不可言。”

这种洋溢并没有什么结果，至少在分子领域没有得到什么结果。爱因斯坦把自己的假设应用到盐溶液，写出了《年鉴》的第二篇文章，但是没有永久价值。爱因斯坦打算以此为目标，完成他在苏黎世大学的论文。继表面和溶液之后，他把这种方法应用到气体上。1901年11月，爱因斯坦把自己的结果寄给A·克莱纳教授，深信教授不能否决他的论文，但这种情况恰恰发生了。接到1902年的收据，阿尔伯特·爱因斯坦可以收回1901年11月23日交的博士费。无疑，克莱纳非常仔细地研究了爱因斯坦关于分子力的想法，此《年鉴》的编辑们更加仔细认真，但最后认为这个想法靠不住。为爱因斯坦提供机会，使他在正式退回论文之前收回自己的论文，这样可以使这位博士候选人免受太大的经济损失。这个收据成为爱因斯坦第二次打算取得博士学位的证据。

如果这些文章的作者不是爱因斯坦，那么在《年鉴》上发表的两篇文章就会随着科学史的长河永远地消失了。他不记得文章的短处所在了，仅仅5年后，他称它们是两篇没有价值的早期工作。

当得知爱因斯坦的第一篇文章会在《年鉴》发表之前，米列娃骄傲地给一位女友写信说：“我们把文章私下寄给了玻尔兹曼，想知道他对这篇文章的看法，我们希望他会给我们回信。”L·玻尔兹曼是统计物理学和气体动力学原理方面的绝对权威，是雷平大学理论物理界的主席，当今仅有的几个大人物之一，但我们没有发现他给爱因斯坦回过信。

文章一发表，爱因斯坦就给雷平大学的其他教授写信。1901年3月9日，他询问实验物理学家O·维纳是否需要一位助手：在这封信中，爱因斯坦提及了几天前刚发表的“小文章”，希望教授能在图书馆查到它。10天以后，爱因斯坦把他的单行本寄给著名的物理化学教授威廉·奥斯特瓦尔德，并说：“是你在普通化学方面的工作激励我写出这篇文章的。”接着询问说：“是否一位数学物理学家对你有点用处……我现在经济拮据，只有这样的工作才能使我继续从事研究工作。”爱因斯坦仍然没有得到回音，几周后，在米兰春假期间，爱因斯坦又写了一封信，借口说他不知道是否忘了把地址给他。这个策略也没奏效。

10天后，赫尔曼·爱因斯坦在儿子不知道的情况下，给奥斯特瓦尔德写了封信，适当客套后，说：

我的儿子，当前没有工作，感到很不开心，认为他的职业脱轨了，不能找到连接方法，这种想法每天都在增强。我们并不富裕，特别是我的儿子因为得不到工作，因而认为是我们的负担，因此感到更加沮丧。

在当今的物理科学家中，我的儿子非常尊敬你，我冒昧地请你看一下他在《物理年鉴》发表的文章，或许你可以给他写几句鼓励的话，使他重获工作热情。不论现在或明年秋天，如果你能为他提供一个助手的位置，我将无限感激你。

这封为儿子而操心的父亲所写的信，似乎也没有得到回信，并且，阿尔伯特·爱因嘶坦也不知道父亲所做的这种努力。不知奥斯特瓦尔德是否记得这些信，但是非常有趣的是，1909年，作为授权首位提名诺贝尔获奖者的奥斯特瓦尔德，提名阿尔伯特·爱因斯坦作为1910年的获奖者，并且两次提出这样的建议。虽然，有时爱因斯坦会感到很失望，但他并没有停止行动。1901年4月12日，爱因斯坦买了一叠邮资已付的回执明信片，寄给了他所知道的十几位教授。这种漫天邮寄的明信片中有两个保存了下来，一个是寄给荷兰雷敦的低温物理学创始人H·K·奥耐斯，另一个是寄给德国首都柏林技术学院的卡尔·帕尔左教授。在给K·奥耐斯写信时，爱因斯坦提及了从一位同学那里得到的信息，在你们系里有一个空位；给帕尔左的信，他直截了当：“我冒昧地想知道，在你们系里是否有一个助教的空缺，如果有，我打算申请。”除此之外，两张明信片内容完全相同。还有一个共同点，署各寄给“阿尔伯特·爱因斯坦，毕格里街21号，米兰，意大利”的两张回执明信片都投有用过。在此需要说明的是，爱因斯坦虽然没有得到柏林和雷敦的助教职务，但后来却成为这两个城市的教授。

在爱因斯坦给米列娃写信报告情况时，新的希望又出现了。在哥丁根的爱德华·力克教授在《物理杂志》登广告招聘两个助教。爱因斯坦申请了，但不久又放弃了。他不相信韦伯教授会不插手此事。爱因斯坦认为自己的失败是他以前的老师韦伯教授在后面操纵的结果；因为韦伯对他的不佳评价，使爱因斯坦在寻找工作中遇到很多困难。当力克拒绝了他的申请，爱因斯坦并没有感到意外，认为韦伯是该诅咒的。他给M·格罗斯曼写信说：“我和我的父母在这里待了3周，并且一直努力在一所大学里找个助教的职位。如果不是韦伯的出卖，我早就找到工作了。”但是爱因斯坦并不气馁：“上帝创造了驴，同时给了它一张厚厚的皮。”

韦伯到底对这位学生持什么意见呢，他甚至没有机会出卖他的学生。大多数的教授只是把爱因斯坦的信或者明信片扔到了架子上，没有迹象表明他们中有人不辞辛苦地向苏黎世询问这个奇怪的申请者。力克拒绝爱因斯坦的最大可能是，因为在招聘广告中特别注明博士学位，而爱因斯坦的中等水平的证书，和刚刚发表的不太感人的文章显然不可以起替代作用。此外，申请和拒绝之间的间隔这样短，韦伯根本没有时间干预。任何一位教授都没有理由考虑聘任他不熟悉的人，同时爱因斯坦的资格文章也很平淡。

爱因斯坦认为，科学界把他拒之门外是由于韦伯的阴谋，这种想法使他感到很痛苦。10年后，作为布拉格的正教授，并且不久就被任命为苏黎世工学院教授的爱因斯坦，仍然感受到当时的深深伤害；在给苏黎世的朋友和同事的信中，爱因斯坦认为韦伯的去世对工学院是一件好事。过去的伤口仍在流血，1918年，工学院提供优厚的条件打算把爱因斯坦从柏林召回来时，爱因斯坦说：“18年前，即使能够成为工学院的卑贱的助教，我也会特别高兴的！但是我的希望却没有实现！整个世界是个疯人院，只有名声是万能的。”

从韦伯那里得不到什么，只是不好的评价。爱因斯坦另寻出路，为了能够在意大利找到工作，他让慕尼黑和阿劳以前的老师提供参考意见。爱因斯坦认为，没有得到工作最主要原因是这里存在的反犹太人思想，在说德语的国家，令人不快的反犹太人思想是很大的障碍。爱因斯坦家的一位朋友认识米兰的一位化学教授，因此请M·贝索的叔叔，数学家G·容问询一下他的意大利同事们，看看是否有机会。“不久我就会获得职位，为从北海到意大利南端的所有物理学家争光。”爱因斯坦对米列娃吹嘘道，使她相信自己不会放过一次机会。

与此同时，一个新的希望从没有想到的方向出现了。就在爱因斯坦的父亲把他介绍给奥斯特瓦尔德教授的同一天，阿尔伯特·爱因斯坦收到了M·格罗斯曼的一封信。爱因斯坦向米列娃描述这封信说：“格罗斯曼告诉我，我将在伯尔尼瑞士专利局得到一份永久工作。想一想，这对我来说，是多么好的工作呀！如果真是这样的话，我一定会高兴坏了。”

M·格罗斯曼的爸爸是联邦瑞士智力财产局，即专利局，主任F·哈勒的朋友，把儿子这位没有工作的同事推荐给伯尔尼专利局的下一个空位。在专利局工作与学术生涯无关，而且下个空位什么时候出现还不知道，同时被任命的可能性也相当模糊，但是爱因斯坦仍然特别感谢M·格罗斯曼：“我被你的忠诚和人道思想所感动，你没有忘记这位不幸的老朋友……我不必告诉你，对于能够得到这样的职位，我无比高兴，我一定尽最大的努力不使你丢脸。”爱因斯坦知道怎么打发这几个月的等待时间。工学院赫泽格教授的前助手，现在正在温特图尔的技术学院任教的雅各布·莱伯斯坦应征入伍，将从5月中旬开始，进行两个月的军事服务，因此询问爱因斯坦是否可以给他代课。

在智力财产局工作的条件之一是瑞士国籍，经过大约一年的官僚主义耽搁，现在爱因斯坦已经具备这个条件了。爱因斯坦希望成为瑞士公民并不完全是因为没有国籍而感到不方便。事实上，在回忆第一次世界大战之前的美好时光时，爱因斯坦写道：“一个普通人当时并不知道护照是什么，因为在旅游过程中根本不需要。此外，我已经5年没有国籍了，但这并没有给我带来什么困难。”学习结束后，爱因斯坦似乎觉得护照对他有些用处，为了能在国家控制的行业中找到工作，例如教学工作，爱因斯坦打算成为一名瑞士公民。根据他妹妹玛雅的记述，另一个同等重要的原因是，他的政治信念与瑞士的民主思想一致。

州或市的“市民权利”中就包括瑞士公民权，但需要征得伯尔尼联邦委员会的同意。1899年10月19日，阿尔伯特·爱因斯坦把他的申请交给尊敬的伯尔尼瑞士联邦委员会，申请得到瑞士州或市公民权利。申请中包括苏黎世警察出示的表现良好的证明，以及爱因斯坦解除沃特堡公民的证明。因为年龄太小，爱因斯坦需要补交父亲的书面许可书。苏黎世州警察给伯尔尼联邦律师办公室寄来了一份很有利的报告，1900年5月10日，联邦委员会同意了爱因斯坦的申请。6月底，在工学院期末考试期间，爱因斯坦把他的请求寄给苏黎世城市委员会。这个委员会马上派侦探海丁格调查申请人的情况。在报告中，海丁格说爱因斯坦是一位非常热心，刻苦耐劳的人，并且非常尊敬别人。

1900年12月14日，在城市委员会移民部，爱因斯坦发誓不爱好喝酒，之后把他的申请推荐给全体城市委员会。爱因斯坦一直是一位戒酒者，直到晚年也是如此。1930年12月30日，乘坐奥克兰德号船，他在吵闹声中来到圣地亚哥、加州，当一位新闻记者问他，你对禁酒令怎么看，爱因斯坦对着照相机，微笑地答道：“我不喝酒，所以我不用为此操心。”

在回答“公民权利申请人意见调查”时，爱因斯坦没有必要描述自己“没有宗教命名”，在“职业”栏中，也没有必要声明：我正在私下教授数学，直到我找到永久工作为止。非常有趣的是，这些文件根本没有爱国主义或者公民基础知识的问题。对官方来说，只要一个申请者的希望和条件满足法律要求就足够了。

从记录中，我们看到，苏黎世的“内务主任”曾指示调查过爱因斯坦的经济状况。记录中记载道：“考虑他的经济状况，虽然我们尽了很大努力，除了他的工作没有工资外，他没有提供其他任何信息。从米兰得到消息，他的父母方面也没有为他提供经济资助。”因为瑞士情报局是个民用秘密机构，不允许到瑞士境外从事工作，因此雇佣了一个私人侦探调查爱因斯坦的家庭状况。简单地了解爱因斯坦家在帕维亚的加伦公司破产情况，侦探得出结论：“在米兰，爱因斯坦的家长们似乎很富裕，但是没有真正的不动产，所以爱因斯坦的后代不能指望得到父亲的经济支持。”这些信息不仅没有妨碍申请人；相反，它产生了有利的效果：当局把爱因斯坦的州公民权申请费减少到200法郎，而原来要为此支付400法郎。1901年2月21日，银行账号上的钱所剩无几，没有工作，身无分文的阿尔伯特·爱因斯坦成为瑞士公民。

军方当局对新公民很感兴趣，3月13日，差一天满22岁的爱因斯坦被苏黎世地区指挥部叫去进行体检，在服役书的“疾病”栏内，写着：“静脉曲张，扁平足，汗脚。”因为检查结果为“A级不合格”，爱因斯坦被免除了后备军训练，只能从事辅助服务及当地后勤服务。事实上，根本没有让爱因斯坦做这些工作。直到42岁生日，爱因斯坦一直缴纳军队税，作为没能服兵役的补偿。作为一贯的和平主义者，这些做法并不影响爱因斯坦公开反对瑞士的军事体制。为此，瑞士一位反对军事主义者在一封信中告诉爱因斯坦，通过他的榜样作用，战争机器将会被彻底摧毁，或者至少可以废除不必要的强制性兵役。

不管以后爱因斯坦又获得的哪些国的国籍，不管是出于必要的，还是自愿的，他都一直认为他的瑞士国籍是最珍贵的。他一直持着瑞士联邦的红色护照在各地旅游，即使在美国，成为了美国人，他仍强调要保持瑞士国籍：“根据瑞士的观点，我仍然是一个瑞士人，因为我从没有声明放弃它。此外，我还做过一段时间奥地利公民，同时，1919——1935年，作为柏林科学院的成员，我甚至是普鲁士人。这个国籍的结尾很有戏剧性……现在，我是个美国人了。这个国家非常慷慨，并不考虑我是否还具有其他国籍，虽然这些国籍没有经过官方认证。”

对于所持的国籍，爱因斯坦有自己的看法。1919年，在给英国的《泰晤士报》解释他的理论时，为了使相对论的应用合乎读者的胃口，爱因斯坦同时开了个玩笑，这使读者们大吃一惊：

今天在德国，我被称为科学的德国人，而在英国，我作为一个瑞士犹太人。如果我是个讨厌鬼的话，这种描述就会反过来，我将成为：在德国我是瑞士犹太人，在英国，我是科学的德国人。

爱因斯坦像一位突然成为世界名人似的这样写道：当时他只是一个谦虚的瑞士人，他曾经安逸地认为不会在大学从事研究工作，对于他来说获得瑞士公民权的主要优点是：至少在瑞士公共服务部门工作的障碍没有了。

爱因斯坦在温特图尔技术学院的代理教师工作，不仅使爱因斯坦维持了两个月的生计，同时对于刚刚作为教师的他也是一个挑战。他每周必须上30小时图形几何课；但是，他多次用诗人乌兰特的一句话，“大胆的斯华比晋人无所畏惧”来安慰担心的米列娃。

开始工作之前，爱因斯坦和米列娃一起在科木湖游玩了几天。他们乘船到卡丹别，欣赏卡拉达别墅的郁郁葱葱的园林，乘坐一辆小马拉的雪爬犁，沿着大雪覆盖的斯普拉根小路，穿过意—瑞边陲。回来不久，米列娃给她的朋友写道：“雪一直在轻快地飘洒着，我们驱车长驱直入，一会穿过长廊，一会进入开阔地带，一直向远方驰去，在我们眼前只是无穷无尽的雪，面对这无尽的白茫茫的冰冷世界，我有些颤抖，紧紧拥抱着大衣、毛毯覆盖下的我的爱人……再次和我的爱人待在一起，我十分快乐，特别是我看到他同我一样开心。”此后不久，米列娃一定告诉过爱因斯坦她又怀孕了，因为5月底爱因斯坦写信询问孩子怎么样。显然，他给米列娃描述了一个非常美好的未来：“高兴点，不要烦恼，亲爱的，我不会离开你的，所有的事情都会有一个美好的结局。你只要耐心地等待！你会看到我是强有力的、靠得住的，虽然开始时，事情显得有些别扭。”

在信的开头，爱因斯坦提及了他的高兴事，是指物理学方面。米列娃非常了解阿尔伯特，因此对此并不足为奇。爱因斯坦说：“我刚刚读完莱纳德关于紫外线激发产生阴极射线的奇妙文章，我感到非常开心和快乐，认为有必要与你一起分享。”他所开心和高兴的事注定会产生成果的：4年后，他对光电效应的理论解释成为量子理论的基础，并且，20年后，他因此获得诺贝尔奖。

爱因斯坦发现在温特图尔的生活和教学工作比他预想的要好。同时，他又见到了来自阿劳州立中学时的朋友汉斯·沃尔万德，在位于城边的沙夫豪斯街38号，爱因斯坦从沃尔万德的女主人那里租了一间房子。爱因斯坦告诉米列娃，他和一位年长的女士一起演奏音乐，并且表示非常喜欢这种活动。星期日，爱因斯坦乘火车去12英里外的苏黎世，与米列娃待在一起，悲喜交集，同时他在努力增加自己的科技知识。在给爸爸温特勒的信中，爱因斯坦说：“教学工作使我非常开心，我没有想到我是这样热爱教学。为了积累点钱，我也在私下里教课。”

对于爱因斯坦和他将来的计划非常重要的是，每天的日常教学工作一点没有使他感到精疲力竭。早晨讲了五、六小时的课后，他仍然精神饱满；下午到图书馆自学，提高自己知识水平，或者在家研究有趣的问题。没有在大学里找到工作并不说明因此粉碎了爱因斯坦对物理学的热爱。他说：“我现在完全放弃了进入大学工作的想法，我认为自己有足够的力量和兴趣从事科学研究工作。”

由于专利局的工作还要等待很长时间，爱因斯坦申请了不少教学工作，首先申请的是伯尔尼州伯格道夫的技术学院，接下来申请的是图尔果州弗罗因费尔德的州立学校，两次申请都没有成功。他在很短的时间里，连续两次申请伯格道夫的工作，并且把自己的申请错寄到其他地方，而不是广告上所说的地方，这在一些心理学家看来，这种行为说明在爱因斯坦的心灵深处，他根本不希望成为一名中学教师。

弗罗因费尔德的职位被他的朋友M·格罗斯曼获得了，爱因斯坦热情地表示祝贺：“这个职位对你相当合适，并且对将来也是个保障。我也申请了这个职位，因为只有这样我才能证明自己不是胆小得不敢申请。因为我敢肯定，自己绝不会获得这个职位和其他类似的职位。”

虽然遭受许多拒绝和挫败，但这并没有影响爱因斯坦的自信心，他仍然和以往一样在温特图尔忙着自己的科技工作。他向米列娃报告他给P·德鲁得写的一封长信说：“对他的电子理论，我提出两点反对意见。他决不会拿出一个有说服力的反驳，因为我的反对意见十分直接。我正在好奇地等待，看他是否会给我回信，结果会怎么样。当然，我没有忘记提醒他我现在还没有找到工作。”德鲁得是格森大学物理研究所所长和《物理年鉴》的编辑，他没有职位为爱因斯坦提供，此外，爱因斯坦的反对也没有说服他，虽然爱因斯坦自己认为，这个反对是对作者错误的最有力的证明，根本不需要再提供进一步的反驳了。在给爸爸温特勒的信中，爱因斯坦叙述了自己对北部邻居的神秘和恐怖的预感，特别是德国教授们。“我再一次目睹了那些人的可悲行径—一位德国最出色的物理学家之一……不久，我就会用我强有力的文章狠狠地在他身上踢一脚。无知的权威是真理的最大敌人。”由于爱因斯坦给德鲁得的信和德鲁得给爱因斯坦的回信都丢失了，因此，再也无法描述当时发生冲突的真正背景。由于其他物理学家也同样批评德鲁得的金属电子理论，并且这个理论在长远上也是站不住脚的，因此，很有可能爱因斯坦发现德鲁得的理论中存在几处站不住脚的地方。

7月15日，爱因斯坦结束了临时教师的工作，又一次与母亲和妹妹一起待在麦特恩斯坦，而米列娃却在苏黎世准备她的考试。7月26日，米列娃得知她又一次失败了。伤心之余，她回到诺维萨德去看望父母。爱因斯坦回到了温特图尔，还是在自己的公寓里准备博士论文，同时，密切注视新的挣钱方法。在《瑞士教师杂志》上，他发现了一个招聘“家庭教师”的广告，在沙夫豪斯，纽斯克博士的私人学校里为一位年轻的英国人辅导瑞士“离校”考试。为了使下一次伙食有个着落，爱因斯坦接受了这个职位。十分谦虚的阿尔伯特·爱因斯坦给M·格罗斯曼写信说：“你可知道这份工作对我来说是多么重要，虽然对于一位自由的人，这样的职位并不理想。”9月中旬，爱因斯坦从温特图尔搬到沙夫豪斯。

爱因斯坦首先住在他的雇主雅各布·纽斯克先生家里，纽斯克先生除了是一所技工学校的老师外，自己还经营了一所教学和教育研究所。爱因斯坦似乎与这位英国的年轻人路易斯·卡恩相处得很好。卡恩打算到苏黎世工学院学习建筑学，因此需要瑞士的“离校”考试。但是爱因斯坦在他的雇主家并不感到快乐，按照合同规定，他在雇主家免费食宿，除此之外，每个月工资150法郎。对于不用做任何家务事，并且与纽斯克这样的大家庭一起用餐，爱因斯坦应该感到高兴才是。但是，当爱因斯坦发现，为了儿子一年的辅导，卡恩的母亲要付出4000法郎的费用，因此那个纽斯克获得了非常大的好处，对此爱因斯坦接二连三地提出抗议。抗议的结果，首先是爱因斯坦可以自己居住，之后可以在一家饭店里用餐，所有的费用由纽斯克支付。在给米列娃的信中，爱因斯坦说：“纽斯克一家对我非常愤恨，但是现在我像其他人一样自由自在……反抗万岁！它是我在这个世界上的引路天使。”

爱因斯坦的惟一希望是在专利局工作，但是自从格罗斯曼家的干预，已经过了6个月。9月底，他给米列娃写信说：“对于伯尔尼的职位我已经失望了，因为报纸上还没有任何信息。”米列娃接着给她的一位朋友写信，哀痛地说：“不幸的阿尔伯特到现在还没有找到一份工作……你知道我的爱人语言尖刻，更糟的是他是一位犹太人。”

阿尔伯特·爱因斯坦现在把他的希望寄托在他的博士上了，获得博士之后，可以继续找工作：“我一获得博士学位，就会申请一个安定的职位。总有一天，命运会向我露出笑脸的。”1月23日，爱因斯坦把他的论文寄给克莱纳教授，并交了审查费。接着，他向米列娃吹嘘说：“以前的同事虽然已经找到助教的职位，但是没有一位完成了一篇论文。看，你的爱人第一个完成了论文，虽然在这个过程中受到过逼迫。”但是他的学位论文给他带来的并不是博士学位，而是烦恼。

在爱因斯坦眼里，克莱纳教授是位无用的、目光短浅的人。并表示：“如果我要听命于他才能当上教授，我宁可作贫穷的私人教师。”爱因斯坦深感懊恨的是克莱纳教授并不急于阅读他的论文，并且拒绝在圣诞节假期期间为爱因斯坦专门开放图书馆。对此，爱因斯坦狂言道：“更可恨的是，对于与他们的信仰不同的人，这些老朽的势利小人经常设置障碍。他们显然担心年轻人对他们遥遥欲坠的尊严是一种威胁。”六年后，F·阿德勒也谈起了这个插曲，说明工学院的教授们曾经轻蔑地对待爱因斯坦，把他关在图书馆的门外等等。曾经对德鲁得的金属电子导电理论进行讽刺批评的爱因斯坦不仅要看德鲁得的反应，还要看克莱纳的反应。完全可以想象到，爱因斯坦感情冲动的学位征途最终是失败的。当爱因斯坦收回他的论文时，他非常幸运地免去230瑞士法郎的费用。

米列娃这几个月一直和她的父母一起生活。出于资产阶级的面子和礼仪，他们对米列娃大发雷霆，最后由于米列娃怀了孕，才得以相安无事。米列娃的父母也与女儿一样，希望爱因斯坦事业有成，早日承担起一个家庭，但是这却是爱因斯坦的父母所担心的事，特别是他妈妈。虽然爱因斯坦的父母并不了解米列娃的状况，他们担心爱因斯坦不会放弃米列娃，因此采取了积极措施。米列娃向一位朋友抱怨说：“他们并不感到懊悔，给我的父母写了这样的一封信，认为我不体面。11、10月末，米列娃来到瑞士。但是为了不至于因为自己“可笑的外形”而影响当私人教师的爱因斯坦，她与沙夫豪斯保持安全的距离，住在斯特恩的斯特恩霍夫宾馆，与沙夫豪斯相距20英里。不久，所有的事情又与昔日一样，米列娃描述说：“当我们呆在一起时，我们比所有的人都快乐……并且，尽管情况不太有利，我仍然十分爱他，特别是看到他也同样深爱着我。”当米列娃回到诺维萨德时，爱因斯坦给她提供了很多建议，似乎焦急地期盼孩子的出生，丝毫没有疑虑，他说：“只是照顾好你自己，保持精神愉快，为我们可爱的女儿高兴，我私下希望是一位男孩。”

终于有件值得高兴的事了。12月11日，爱因斯坦从M·格罗斯曼那里得到消息，在信中格罗斯曼说，几周之内将登广告招聘在伯尔尼的职位。爱因斯坦马上告诉米列娃说：“格罗斯曼认为我会得到这个职位。两个月后，我们会发现我们的生活将变得非常好，艰苦挣扎的日子结束了。当我想到这令人快乐的事，我的头都有些眩晕了。我比自己更为你高兴。”但是格罗斯曼毕竟没有太多的许诺。当天，招聘广告在《联邦杂志》土刊登了，内容几乎是专门为爱因斯坦设计的。招聘条件是，大学毕业，机械技术专业，特别是物理专业。专利局局长F·哈勒一改以往常规，在广告附加上“物理专业”的要求，因为当时在专利局还从来没有物理学家。

用非常尊敬的官方德语，12月18日，爱因斯坦正式申请瑞士知识产权联邦局的二级工程师的空缺，同时漫不经心地谈及自己关于气体动力学原理的论文。第二天，他去苏黎世看望克莱纳教授。虽然克莱纳教授还没有阅读爱因斯坦的论文，但是他们一起谈论各种各样的物理问题，并表示随时可以为爱因斯坦推荐。爱因斯坦很高兴，认为克莱纳教授是位好人，不像他所想象的那么笨。圣诞节期间，爱因斯坦一直呆在沙夫豪斯，满怀希望地等待机会的降临。只是在圣诞节那天和第二天，他才稍稍放纵一下自己：与从阿劳来的妹妹一起到位于麦特恩斯坦的公寓别墅待了两天，这是以前全家度假的地方。

我们不知道是什么原因使爱因斯坦于1902年1月离开了沙夫豪斯。我们只知道不是学位论文，也不是因为保守的克莱纳教授让他收回论文。但是，无论如何，伯尔尼新的希望使他在一月底重整行装。路过苏黎世，他到工学院的办公处取回博士申请费，就一直向伯尔尼进发。爱因斯坦给一位朋友写信说，他已经砰地一下与沙夫豪斯和纽斯克的研究所断绝关系了。

与此同时，爱因斯坦成了父亲，这是他从诺维萨德寄到伯尔尼的信中得知的。像米列娃所希望的，这个孩子是个女孩。六、七月份，爱因斯坦才终于开始工作了。接近年底，米列娃来到瑞士，但没有带他们的孩子。

虽然，爱因斯坦来到伯尔尼时，只带了很少的行李，但是他的头脑中却充满着许多创造性思想。与其他年轻人不同，爱因斯坦热衷于最基础、最重要的基础理论，同时具有广泛的兴趣。除了热力学、气体动力学和麦克斯韦的电磁场理论等伟大理论之外，爱因斯坦还热心于毛细管、热电学和金属导电理论。

虽然爱因斯坦正在研究、学习的是当前物理研究领域的空白，并且主要是通过自学的方式，但是他像梦游者那样准确地瞄向中心问题。他是《物理年鉴》的忠实读者，当然自己没有钱订阅。爱因斯坦经常给米列娃介绍自己所发现的好文章，这些文章不仅包含威廉·维恩关于以太的文章，德鲁得关于金属导电的著作，莱纳德关于光电效应的实验，还包括1900年年底，马克思·普朗克发表的新的辐射公式，其中包括光量子，后来称为“普朗克常数”。早在4月份，在给米列娃的信中，爱因斯坦就批评过这篇文章，普朗克的先驱工作发表不久，爱因斯坦就意识到，除非在有限条件下，力学和电动力学并不是在任何情况下都有效，即不是普适的。

怎样使19世纪晚期的物理摆脱困境，以热力学为出发点，爱因斯坦在头脑中一直思考一个基本理论：“发现一种普遍适合的原理，可以使我们得到更可靠的结果。”几年以后，爱因斯坦以狭义相对论的形式提出了这个新理论。在“学徒时期”的信中，已经包含这个主题了。可能早在阿劳的学校时，爱因斯坦就具有这种决定性的深刻洞察力。1898年，通过物理学家的工具，爱因斯坦进一步探求这个直觉。1901年春天，在给米列娃的信中，爱因斯坦写道：“我非常高兴和骄傲，我们可以一起共同把相对运动的工作圆满完成！”1901年底，在沙夫豪斯，他正在紧张地研究运动物体的电动力学，这是整个相对运动工作中相当关键的部分。

不幸的是，从现存的信中，我们无法了解当时爱因斯坦对这个问题的想法，或者他是否走过一些弯路。他的“杰作”还需要更多的投入，直到1905年春天，他的工作才完成，当时爱因斯坦是伯尔尼专利局的三级专家。不管怎样，在爱因斯坦早期的信中，他都已经坚信自己能够解决这个谜，不管自己从事什么工作。1902年2月来到伯尔尼工作时，可能没有人能够像阿尔伯特·爱因斯坦这样，虽然在普通的职位上，却有如此远大的抱负。而更令人吃惊的是，他的这些希望都实现了。

二巨星升空

第6章 就职专利局

阿尔伯特·爱因斯坦来到伯尔尼，完全类似于愤怒的年轻人离家出走，草率而充满危险。他必须自己生活，靠精神支撑度日。关于专利局工作的事，他只知道他的申请收到了，当新的职位被批准下来，局长F·哈勒会同情地考虑他。但是他仍然很高兴，终于可以不再到沙夫豪斯做私人教师了，永远离开那个使人不愉快的地方。其实即使有什么忧虑的话，爱因斯坦也不会让人知道的。

1902年2月初，刚刚到达伯尔尼，爱因斯坦就给米列娃写信说：“伯尔尼是一座非常好的城市，一座令人愉快的古城，这里的生活和苏黎世一样。”爱因斯坦很喜欢这座城市的建筑，但不是巨大的壁垒和印象深刻、过分雕饰的高塔，而是古老街道两旁的走廊。在横穿城市的一条街道的尽头，在格莱克替格特街32号，爱因斯坦找到了一所房子，离尼德格桥很近。

维持生活还有一定问题。由于专利局的事情还没有明显的进展，持有瑞士特别教师证书的爱因斯坦，做了当地一份广告报纸数学物理专栏的私人教师，提供“免费测试课堂”服务，以便解决生计问题。他收到过几封回信，包括一位工程师和一位建筑师的信，同时作为一所小型私人学院的教授，他挣的工资可以满足在等待专利局职位期间的生活费用。

爱因斯坦的第一位学生是刘易斯·沙万，一位讲法语的瑞士技师，在瑞士邮电系统工作，他们不久就成为好朋友。在沙万书写工整的笔记上，不仅记载着爱因斯坦所讲的功课，还有对这位年轻老师的描述：“他的额头很宽，肤色是无光泽的浅褐色，很感性的嘴唇上有浅浅的黑胡须。略带鹰钩的鼻子，不同寻常的褐色眼睛深邃而温柔，他的声音很有吸引力，像大提琴发出的颤音。爱因斯坦法语很好，但略带口音。”

刚刚到达伯尔尼，爱因斯坦就收到米列娃父亲的一封信，是寄到沙夫豪斯，后来转过来的。读完这封信，爱因斯坦吓得不知所措。作为20岁出头而没有工作的男人，并且从资产阶级礼仪上讲，他没有经过犹太教士或结婚登记处职员的祝福，就早早地当上了父亲，他已经准备挨骂了。但是他没有想到孩子的出生却经历了这么大的困难，对此他实在没有心理准备。米列娃已经精疲力竭了，根本没有力气给爱因斯坦写信。对孩子的关心和喜悦使爱因斯坦在回信中忽略了对米列娃健康状况的关心。在信中，他询问到：“她是否很健康，哭声是否正常？她的眼睛是什么颜色的，像我们两个人谁？……我这样爱她，但是到现在还没有见过她呢。”出于一位研究人员的好奇心，他继续写道：“她现在是否开始看东西？现在你要注意观察。”与妇女的生育能力相比，爱因斯坦直言男人的无能：“有一天，我自己也要造一个小宝宝，这一定很有趣！”在许多场合，他都流露出这种希望，爱因斯坦称脑力劳动为“孵蛋”，有时称为“下蛋”。

尽管爱因斯坦在信中一再声明：我每天都在想你，我宁愿与你一起呆在穷乡僻壤，也不愿独自一人呆在伯尔尼，但是他并没有谈及结婚的事。这并不是因为没有得到专利局的工作，无法供养一个家庭，而是因为他的父母强烈反对这门婚事。爱因斯坦曾经向父母建议至少先正式订婚，这对波琳·爱因斯坦来说绝不是一件高兴的事，她答道：“我们完全反对阿尔伯特与米列娃的关系，我们也不希望与她有任何关系……米列娃的出现是我一生最痛苦的事，如果我有能力，我会采取任何方法使她从我面前消失，我十分憎恶她。”她同时抱怨说，再也说服不了阿尔伯特了。本质上，阿尔伯特是一位非常听话的孩子，不愿意违抗父母的强烈决定，因此导致了与米列娃的交往一开始没有订婚，当然更不用说结婚了。米列娃必须接受婚前做妈妈的事实，和她的母亲一起呆在诺微沙德，而爱因斯坦在伯尔尼千方百计维持生计，直到专利局的事定下来。

爱因斯坦在慕尼黑读书的老师，马克思·塔尔穆德回忆说，当时的爱因斯坦能够勉强维持生活。1902年4月，途径意大利北部时，塔尔穆德想起爱因斯坦家现在在米兰，因此去拜访他们。到达爱因斯坦家时，发现他的父母很忧伤，当询问他们的儿子时，只说在伯尔尼，当时并没有意识到他们父子间的这种疏远关系，塔尔穆德专程到瑞士看望以前这位学生，发现他穷困潦倒。爱因斯坦向米列娃描述的、住在格莱克替格特街的小天堂，其实是一间狭小、设备很差的房间。谈话中，爱因斯坦诅咒这种遭遇，认为嫉妒他的人在前进的道路上设置了许多障碍，助教申请没有成功，博士学位也没有得到。

但是爱因斯坦具有利用逆境的技巧。虽然刚到伯尔尼时，他一无所有，并且与社会和大学也没有什么接触，但是不久，他就不是孤身一人了。爱因斯坦在阿劳的“父母”的一个儿子P·温特勒刚刚来到伯尔尼学习法律。在沙夫豪斯时，爱因斯坦就认识C·哈比希特，现在正在作数学博士论文。爱因斯坦又见到了阿劳的同学，现在学习医学的汉斯·弗罗克。爱因斯坦向数学家哈比希特解释自己的物理问题和弗罗克一起听有关眼睛的法医病理学课，对展示在学生们面前的醉汉、纵火犯和自大狂非常着迷，并且几乎每周六都去听这节课。

对于爱因斯坦本人的物理专业课，他发现自己对它没有什么兴趣。系主任A·福尔斯特现在把坐落在老城的天文观测台变成了实验室，离正在建设的学校新主楼不远。福尔斯特是当地小有名气的气象学家，而不是物理学家，同时他的课只停留在初等水平，因此只能损害理论。自信的爱因斯坦看不起福尔斯特，准备在其他方面寻找智力交流。

看到《伯尔尼广告报》上爱因斯坦刊登的广告，从罗马来的年轻的犹太人M·索络文一天找上门来。带着对知识的渴求，但不知道该学习什么，索络文来到了伯尔尼大学，同时进入哲学系和物理系。后来发现福尔斯特教授的课非常肤浅，所以投向这位格莱克替格特街的私人教师门下。晚年，索络文回忆拜访爱因斯坦时的情景，爬上通往爱因斯坦房间的楼梯，听到他有力的喊声“请进”，并且被爱因斯坦那明亮、清澈的目光所打动。

经过几个小时的有偿教学后，爱因斯坦发现与索络文一起讨论物理学的基本哲学基础很有趣，为此告诉索络文，只要他喜欢，随时可以来找他。暑假开始时，C·哈比希特也加入他们的谈话，他们三人决定建个俱乐部，具有严格议程和可笑的冠冕堂皇的名字—奥林匹亚科学院。他们三人每天晚上都见面，吃上一顿节俭的饭：香肠、奶酪、一点儿水果、蜜和蔬菜。根据索络文的回忆，这足以让他们兴高采烈的了。

除了娱乐外，这个快乐的科学院有一个严格系统的阅读计划。索络文曾经记录下他们三人学习和讨论过的书，这是一个很鼓舞人的目录，主要围绕有关物理学基础理论。可能是由于爱因斯坦的原因，他们选取了E·马赫的《知觉分析》和《力学及其发展》，这些是爱因斯坦学生时了解的反对形而上学的著作。在同样的标题下还有卡尔·皮尔逊的《科学规则》和理查德·埃文纳里斯的两卷《纯理论批评》，虽然当时他们只讨论过其中的一章。他们花了好几周的时间学习伟大的法国人亨利·庞加莱的著作《科学与遐想》。同时也讨论早期的著作：如约翰·S.米尔的《逻辑》第三卷关于归纳推理的思考，大卫·休姆关于因果关系的巧妙批评等。50年后，爱因斯坦仍然记得D·休姆的著作（有很多德文版本），认为这些著作对自己的成长有很大的影响，远远超过了庞加莱和马赫。

在“科学院”会议中时而穿插着爱因斯坦的小提琴演奏，以及一些消遣的文学作品作为普修项目，如：沙孚克理斯的作品，拉辛的悲剧和《堂吉诃德》，索络文和哈比希特比爱因斯坦更喜欢这些书。爱因斯坦一次在回答一位文人的问题时承认：“作为一名年轻人，即使后来也是一样，我不关心诗一样的文学和小说。”他解释其中的原因是因为这些作品太神了，另外，由于人物的命运太扣人心弦了，使我无法理解艺术面貌。G·霍普曼的一些剧本给爱因斯坦带来了很大震动，当一位朋友大声朗读他的作品时，爱因斯坦就像一位孩子那样笑着，悲喜参半。由于他的过分敏感，因此有必要调整他的爱好，意识形态方面的书，特别是哲学方面的作品更适合他。不管怎样，爱因斯坦喜欢B·斯宾诺沙的《伦理学》，在“科学院”解散后的很长时间里，他还在坚持阅读这本书呢。

虽然放弃了做大学助教的希望，爱因斯坦并没有放弃他的科学兴趣和科学职业念头。他决定通过发表论文，扩大自己的知名度。自从在沙夫豪斯或苏黎世，爱因斯坦就开始利用业余时间思考电解问题，并且准备发表这方面的文章。

爱因斯坦的第二篇文章，与他的第一篇文章一样，首先通过假定分子力得出结论，之后是最主要部分，通过实验证实这些结论。将近4月底，爱因斯坦把手稿寄给了《年鉴》的编辑，十周以后，这篇标题复杂的长篇文章正式发表了。与他略带浮夸的，最后没有什么创造的物理思考相比，这篇文章最有特色的地方是爱因斯坦在结尾处的抱歉：“对于所要开创的研究，我在这里只提出一个微不足道的方案，对实验的结果并没有什么贡献。”因为爱因斯坦自己无法从事必要的实验，作为自大的23岁的默默无闻的人，他相信他的文章将实现自己的目标，成功地说服某位研究人员从这个角度攻克分子力的问题。

但是这种情况一直没有发生，5年后，爱因斯坦认为这篇文章是早年“两篇无价值的文章”之一。接下来的几年里，他经常以这种方式提出一个问题，让其他同事去探求的姿态出现。

从科学的角度讲，这种研究没有什么结果，因此，爱因斯坦不再研究分子力了。虽然有很多问题值得思考，在以后的两年期间，只有一个领域取得了可以发表的成果，这就是热力学基础。早在1902年6月，爱因斯坦就寄出了一篇文章《热平衡和热力学第二定律的运动学理论》，这是后来还要提及的三篇文章中的第一篇。通过这些结果，爱因斯坦不仅成为开创这个领域的研究人员，并且为他后来对统计物理学的贡献奠定了基础。与这篇热力学文章同样值得庆祝的是，经过漫长时间绷紧神经的等待，爱因斯坦终于成功地到专利局工作了。

春天早已经过去了，瑞士官僚政府才开始考虑专利局的两个空位。大约在5月底，F·哈勒邀请G·皮尔推荐的爱因斯坦进行口试。这次爱因斯坦没有失望，提议机械工程师H·沙恩克和阿尔伯特·爱因斯坦在专利局工作的建议书寄给了联邦委员会，提议他们两人暂时定为知识产权联邦局的三级技术专家，每人年薪3500瑞士法郎。两周以后，瑞士联邦委员会下达了任命书，1902年6月23日，爱因斯坦开始了工作。恼人的事情结束了，M·格罗斯曼又一次成为爱因斯坦的“救命人”，爱因斯坦终生对他无限感激。对于终于获得的这个机会，爱因斯坦评论说：“我虽然没有死，但是智力上受到了损害。”

从此，每天早晨8点，爱因斯坦到坐落在根弗尔街新建的豪华的邮电管理大楼顶层的专利局上班。爱因斯坦对专利局的第一印象很好，工作不久，他对一位朋友说：“我非常喜欢专利局的工作，专利局的工作与其他工作非常不同，这里需要很多思考。我最感到高兴的当然是丰厚的报酬。”他与局长和十多位同事相处得很好，但是他有时抱怨过多的工作：“我要做的工作实在太多了。每天在局里呆8个小时，至少上一次课，之后还要从事我的科研工作。”一切安定以后，爱因斯坦发现每周48小时的工作是可以忍受的。当他的朋友哈比希特不太满意毕业后就开始的学校工作，爱因斯坦建议哈比希特也尝试一下这些“专利奴隶”的工作，在向哈比希特推荐这份工作时，爱因斯坦说：“一天不仅有8个小时的工作，还有8个小时的快乐，同时还有周日休息。”

虽然专利局是爱因斯坦的第二选择，但他从不认为这项工作只是为了生存。7年来，他一直是位优秀的“专利奴隶”，回想起来，专利局更像一个避难所：“为技术专利的最后陈述而工作是我最大的福气。这项工作使我掌握了多方位思考的能力，并且为物理思考提供了重要动力。”老年时，爱因斯坦甚至认为自己很幸运，没有从事单调无聊的学术工作，而是选择了具有实践工作的职业。他认为科学院把年轻人置于一种迫使发表更多科技文章的环境，这是一种浅薄的诱惑，只有意志顽强的人才能够抵御。并且进一步说明：“含有实践的职业还具有另外的特点，它可以使智力一般的人实现他的梦想。在社会生活中，他不需要特殊的解释。如果他有更深的科学兴趣，就让他在日常生活中专心钻研他喜爱的问题吧。”爱因斯坦是非常幸运的，在专利局工作期间，他发表了许多很有价值的文章。当爱因斯坦达到自己的目标并且成为教授时，在给老朋友和同事M·贝索的信中，他十分怀旧地回忆道：“那短暂的修道院式的生活中，我产生了许多最美妙的想法，并且度过了最快乐的时光。”

应付这些专利，阿尔伯特·爱因斯坦感到非常得心应手。孩提时，他就看过雅各布叔叔繁忙的家庭作坊式的发明创造，共申请了六个专利。在韦伯教授的实验室里，他一定接触过刚刚获得专利的发明。瑞士专利局三级技术专家的职责有些类似于接受并指导初学者，由自己与老板的单独会面和交谈来完成工作。通过对新成员进行严格的学校式指导，哈勒教授认为专利鉴定人员可以根据客观、真实、统一的标准鉴定，如果有必要还得能够经得起法律的标准自行决定上交来的发明。作为物理学家的爱因斯坦，只有一点点阅读和解释图纸的经验，在工程培训中的表现不如其他同事，因此需要局长的额外指导。爱因斯坦顺从地接受哈勒严格的训练方式，认为他是位优秀而智慧的人，并且很快地习惯了这种强硬方式。

这项工作之所以需要认真思考，是因为专利局的中心任务是以科学为基础的技术进步成果保管员。由于爱因斯坦时代很少有专利代理人，因此其中的一项规定是，发明者提出他的专利申请，专利官员除了验证正常标准外，还要确定这个专利是否是新的，值得保护的，是否损害现有的专利，并且，如果是精密机械方面的专利，还要检查是否能够正常工作。所有的这些都是根据画图和思考进行的。

对于年轻的阿尔伯特·爱因斯坦来说，鉴定专利不仅是一件快乐的事，而且，事实上这项工作十分接近他所喜爱的物理问题。他的“脑力实验”不仅是与发明的深入见解息息相关的，同时他特有的典型的关于映像的思维方式不仅是概念的，而且是视觉的。简而言之，爱因斯坦十分幸运地找到了这份工作，这项工作的性质与他的思维方式如此相似，这是他所经历的在技术和科学构思方面令人愉快和十分难得的训练。

对于爱因斯坦这种倾向于批评和反驳的人来说，申请专利的程序也很适合他的胃口。当然他不能反对哈勒教授的权威，但是他可以按照老板的指示，批评和反对那些专利申请者。哈勒告诫他手下的专家们说：“当你拿起一张专利申请，首先要认为发明者所说的都是错误的；否则，你就会被发明者牵着鼻子走，使你产生偏颇。你应该时刻保持这种机警。”这种鸡蛋里挑骨头的反驳方法，使人的思维更加敏锐，特别符合爱因斯坦的性格。

如果我们能够了解爱因斯坦在专利局时所提供的专家意见，一定非常有趣。可是根据规定，经过18年专利保护后，所有的文件全部销毁。即使1920年也是这样，当时认为伯尔尼专利局和其他地方的专利局再也没有人会像爱因斯坦那样杰出，F·哈勒和他的接班人认为没有必要为了以后自传作家的利益而废除这个规定。这样，阿尔伯特·爱因斯坦在专利局最后处理的文件，也于1927年变成碎片了。我们只得到一份爱因斯坦听作的专家报告，是在法庭的记录中保存下来的。这份专家意见是1907年形成的，在一次官方审判中，爱因斯坦作为专利局最受尊敬的专家之一提供专家报告。这份报告是反驳柏林AEG公司的关于交流集电器的专利申请，认为这个申请不正确、不精确、没有明白表述。“鉴于设计方面的各种缺陷，我们只能接受那些正确起草、主题陈述明了的专利申请”。这是一个简短而重要的判定，完全符合爱因斯坦老板哈勒的风格，他很想教育这些发明者，特别是四大公司，谁是真正的老板。

从这个专利评论上看，爱因斯坦主要处理电气工程方面的专利。关于这个职位的广告中特别强调“机械技术”，特别是物理方面受过完整的大学教育的条件，由于以前在这些广告中从没有提及物理方面的事，使爱因斯坦认为这是哈勒为了他而特别加在广告上的。哈勒自从1887年就是专利局的头，具有很好的信誉，不可能设计这样的策略，因此这只能是爱因斯坦自己这样认为的。

事实上，由于电气工业的飞速发展，在这个领域出现了很多专利申请，所以哈勒打算在机械工程师的职员中增加一位物理学家。19世纪前10年主要是先进的交流技术和多相电机械的发展，以及电话技术，特别是通过电振荡的信息无线传输技术的发展。后期的发展远远超出W·西门子和托马斯·爱迪生的先驱成就，主要围绕对电磁现象的理论理解方面，这就是为什么爱因斯坦这位熟悉麦克斯韦的物理学家能够在专利局从事富裕而有趣的工作的原因。

爱因斯坦非常喜欢专利工作，离开伯尔尼以后，他还长时间继续这项工作。在晚年，他经常担任专利方面的专家或顾问，通过为自己的一些发明申请专利，而与瑞士的“临时修道院”保持联系。当人们对这样一位著名学者还屈尊研究技术表示吃惊时，他会说：“我从没停止过考虑技术问题，这对我的科学研究也很有好处。”他的第一位自传作者发现爱因斯坦具有把专利局获得的知识与他的理论结果紧密地联系在一起的天赋，并成为他敏锐思想的典范。

每年3500法郎的丰厚薪水大约是助教职位薪水的两倍，这对于中等资产阶级家庭生活来说是足够的了。然而，爱因斯坦还没有谈及结婚的事。虽然他的父母强烈反对，并且多次提出抗议，但他们仍是他的感情寄托。他最后是在无比悲伤的情况下征得他们的同意的，那是在爸爸将去世时。

作为企业家，赫尔曼·爱因斯坦的健康由于对生活无休止的忧虑而早早地受到了伤害。虽然在意大利北部的两个电厂没有倒闭，但是它们的利润还不够偿还亲戚们的借贷。爱因斯坦描述当时的情形时说：“情况变得越来越糟，越来越为那该死的钱发愁。我的叔叔鲁道夫为此狠狠地责备父母们。”1902年秋天，赫尔曼·爱因斯坦刚过55岁生日，他的心脏再也不能承受这些压力了。他的儿子及时赶到米兰为父亲送终。在分离的痛苦时刻，爱因斯坦终于征得父母的同意，与米列娃结婚。赫尔曼·爱因斯坦于1902年10月10日去世，葬在米兰。当最后的时刻来临时，赫尔曼让所有的人离开房间，以便自己独自离去。他的儿子每当想起那一刻，就有一种负罪感。

父亲去世后不到三个月，大约在1902与1903年之间，爱因斯坦让米列娃来到伯尔尼。8月份，他们离开格莱克替格特街的陋房，搬到了科晨费尔德的阿勒河附近刚刚发展起来的新区。在提勒尔街18号一所典型波恩风格的漂亮楼房里，爱因斯坦租了一个小的阁楼公寓，有个大阳台，可以欣赏阿尔卑斯的美景。这是阿尔伯特和米列娃的第一个家。

1月6日，没有什么特别的准备，婚礼在老城区的结婚登记处举行。爱因斯坦和米列娃父母方面都没有人参加婚礼。结婚证人是奥林匹亚科学院的另外两位成员，C·哈比希特和M·索络文。婚礼之后，他们几个人一起去拍照，晚上举行了一个小的庆祝会。

当新婚夫妇回到提勒尔街时，爱因斯坦不得不唤醒楼房的主人：他忘记带公寓的钥匙。从这件事我们似乎可以看出点儿什么。

爱因斯坦的不幸婚姻最终以离婚而告终，他认为其中的原因是当初的结婚是出于责任感和逆反心理，自己做了一件力所不及的事情。事实上，爱因斯坦是在非常悲伤的情况下，才最终征得父母的同意结婚的，这给爱因斯坦留下了很大创伤，远远超出他当初所承受的程度。同时，爱因斯坦是整个家族中第一位与外族人结婚的人，尽管当时崇尚同化和解放，但是如果他们之间出现冷淡，就会导致最终分手。许多年后，在普林斯顿的一个讨论会上，一位犹太学生问爱因斯坦，是否可以与外族人结婚，爱因斯坦的回答反映出他个人的体验：“那是很危险的，但是任何婚姻都是危险。”

爱因斯坦从没有谈及他与米列娃结婚所承受的巨大压力是来源于他们女儿的命运。孩子出世不久，当时爱因斯坦还在伯尔尼等待专利局的工作，在给米列娃的一封信中，惟一要解决的问题就是怎样把他们的女儿留在身边。尽管作了很多努力，这个女孩首先还是留在诺微沙德，与米列娃的父母呆在一起。

在第一次评论新婚生活时，爱因斯坦并没有提到这些和其他问题。他对贝索说：“我现在结婚了，和我的妻子过着愉快的生活，她把所有的事都处理得很好，她是一位好厨师，总是很快乐。”

爱因斯坦没有理由对自己的科技工作不满意。专利局的工作刚刚确定下来，他就寄出了一篇关于热学原理的分子运动学解释的论文，结婚两周后，又进一步发展以前的工作，第二篇文章也准备就绪。他再次捡起早已给学生们留下深刻印象的题目：《完全以无数小粒子（分子或原子）的机械运动为基础，解释物质，特别是气体的不同性质，以及通过对力学系统的统计学处理得出的热学定律》。

在工学院，韦伯教授的课程中没有提及杰姆斯·C·麦克斯韦或L·波尔茨曼在这个领域上的最新进展，爱因斯坦完全是通过自己的自学了解这个原理的。1902年9月，爱因斯坦说：“我完全沉浸在波尔茨曼关于气体动力学原理的工作中，几天时间，我自己得出一点儿想法，在他开创的证明中加上最后一块瓦。”他认为自己取得的结果可以在《年鉴》上发表。

爱因斯坦并没有马上发表这篇文章，而想把这篇文章作为自己的博士论文。但是，收回上个论文5个月后，他又写了另外一篇博士论文《通过力学和概率论推导热平衡定律和热力学第二定律》。

虽然爱因斯坦声明麦克斯韦和波尔茨曼的理论已经十分接近目标，他的论述将填补剩余的空隙，但是直到今天，他也没有给困惑的读者指出空隙所在。另一方面，爱因斯坦对波尔茨曼所做工作的认识还有相当大的距离。虽然他学习过波尔茨曼的两卷《气体理论讲座》，但是他一点也不知道波尔茨曼在《维也纳皇家科学院报告》中发表的深入研究，这篇文章使波尔茨曼获得“德国理论物理的绝对权威”称号，并且爱因斯坦的一些发现可以在文献中找到。必须承认，波尔茨曼的精辟见解并不是普通的物理学家可以理解的，包括那些对物理感兴趣的人。虽然如此，这篇文章只是对于它的作者来说具有新的价值。

爱因斯坦完全有理由骄傲，他成功地解释了热力学的一些重要概念，如温度、熵，在推导过程中，他还创立了统计力学的重要方面，并且作为这方面的基础而永存。值得一提的是，爱因斯坦的辩论是建立在普遍规律上，而不是对力学采用具体的假设。读者会看到，爱因斯坦并没有怎么利用力学，这说明他的结论更具有普遍意义。总之，爱因斯坦认为关于力的性质，不需要任何假设。

爱因斯坦的下一步很明显：一方面，进一步减少关于力的假设；另一方面，引入不可逆的难题。认为自己过去只是局限于平衡状态。统计力学必须解决固有矛盾：原子的基础方程可以在时间方面可逆，但在宏观方面却不是这样。虽然这些宏观过程最终可以演变成力学问题，但是在时间上还是有方向的。每天把牛奶和咖啡搅拌100万次，产生奶咖啡，但是没有任何搅拌可以使这个程序逆转，使牛奶和咖啡分开。

经过许多修改和补充，爱因斯坦完成了下一篇文章。爱因斯坦非常繁忙，结婚生活刚刚开始几周，除了单位的本职工作外，还要写这篇文章。爱因斯坦宽慰地说：“现在这篇文章非常清楚和简单，我感到很满意。通过对能量定律、原子理论、温度和熵的概念和假设等，我符合逻辑地得到了热力学第二定律的普遍形式。如果关于力的结构的某个假设是正确的话，我上一篇抛弃了力的概念而取得的普遍推广的文章与H·赫兹的理论完全一致。”

这篇文章所包括的一些内容可能是作者从波尔茨曼那里得到的，特别是关于不可逆问题，而且在这个问题上甚至得出一个错误结论。事实上，爱因斯坦在脚注中提及波尔茨曼的讲座，显示出他偏离科学研究的主流，但是这篇文章是创造性处理复杂问题的有力证据。

这两篇文章都应该成为统计力学的里程碑，但是却被极大地忽略了，并没有产生所设想的情况。1902年，美国人Jˉ·W·吉布斯就发表了他的划时代研究《统计力学的基本理论》，其中包括爱因斯坦的研究课题。马克思·波恩认为这种相似太令人吃惊了。吉布斯的综合论文是这个领域讨论的中心，所以爱因斯坦在创业之初就成了牺牲品，这是极少发生的共同发现现象。直到1905年，爱因斯坦才接触到吉布斯的书，是德文译本。他后来认为这本书虽然难懂，但却是杰作。并补充道：“许多人读过这篇文章、论证过这篇文章，但是没有人理解这篇文章。”

另外几位读过并且理解吉布斯论文的人是P·赫兹，海德堡的编外讲师，是伟大的H·赫兹的远亲。1910年，在爱因斯坦的论文发表8年以后，参照吉布斯的论文P·赫兹批评吉布斯对热力学第二定律的推导时说：“像爱因斯坦的一样，人们假定最大可能分布发生在最小可能分布之后，那么非常明显地引入一个特殊的假设，显然需要专门的证明。”赫兹认为这种证明是不可能的。显然1902年，年少的爱因斯坦就意识到热力学第二定律证明中的重重陷阱，但并不了解波尔茨曼的分析。根据波尔茨曼的分析，最大可能分布发生在最小可能分布不是不可避免的，只是有更大的可能性。所以，只是有很大的可能性，熵是增加的。在P·赫兹到苏黎世拜访爱因斯坦之后，通过交流，他们达成一致，爱因斯坦马上在《年鉴》上声明，这些批评是完全正确的。此外，他说：“如果早知道吉布斯的书，我就不会发表那些文章了，只是处理其中的几个问题就可以了。”

在专利局的同事中，爱因斯坦发现了志同道合的人。曾经在工业大学读过书的法国—瑞士人J·索特博士。曾做过韦伯教授的主要助手，因为比爱因斯坦大8岁，所以以前没有见过面。与爱因斯坦一样，索特也是通过自学来弥补学校知识的不足，因此可以和爱因斯坦谈论麦克斯韦的热力学以及霍尔曼波尔兹和赫兹的理论。使索特吃惊的是，爱因斯坦经常自称为异教徒。他们两人也讨论爱因斯坦发表的有关热力学的两篇文章，索特从中发现了错误，爱因斯坦无条件接受了。50年后，爱因斯坦回忆说，他和索特讨论了很多有关热统计的文章，但是记不清都讨论了哪些方面的问题。

对爱因斯坦来说，索特最重要的是与伯尔尼科技界的联系，并且把爱因斯坦介绍到伯尔尼科技界。刚刚开始专利局工作的爱因斯坦，作为索特的客人应邀参加在伯尔尼举行的自然科学学会大会，这个学会是由教授、高中教师和医药学及药理学的知名人物组成。伯尔尼学会虽规模不大，但在其他国家的学术界享有一定地位。在学会里，爱因斯坦认识了索特的朋友、高中教授P·格留纳，他也是大学的私人物理讲师。

格留纳对理论具有极大的兴趣，对于爱因斯坦来说，他是实践与学术生涯完美结合的典范。私人大学讲师虽然没有工资，只是授课并收取学生一点点的讲课费，但这比金钱更有价值。博士毕业后，这是通往科学的第一级台阶，是当时公认的成为教授的先决条件，当然首先要通过资格论证（杰出的原始论文和试讲）。现在，爱因斯坦也想成为私人大学讲师，虽然格留纳花了九年时间才被授予名誉教授，和私人大学讲师差不多，也没有工资，但是可以自称为教授。1903年，爱因斯坦开始了这种冒险尝试。

通常，博士是私人大学讲师的先决条件。但是可能是格留纳告诉爱因斯坦的，如果有其他方面的杰出成就，博士和资格论文可以不考虑。爱因斯坦认为自己发表的两篇热力学文章已经具备了这些条件。因此，1903年1月，他写道：“我现在打算成为私人大学讲师，如果我能胜任的话。虽然我没有博士学位，但我觉得这并不重要，而且我也厌烦取得博士的进程。”

爱因斯坦并没有胜任做私人讲师，可能是一开始就失败了，因为没有什么迹象表明大学曾经考虑过他的申请。

不难想像，大学的教授们认为爱因斯坦的要求只是出于年轻人的鲁莽。大多数学者认为其他方面的成就不是初学者在《年鉴》发表的两篇文章，就能体现出来的。无疑有些物理学家，他们的著作远不及爱因斯坦的文章重要，但却成为教授了；但是在伯尔尼，包括系主任A·福尔斯特在内，没有人能够看出爱因斯坦工作的重要性。爱因斯坦并不承认失败，并狂言道：“这里的大学是肮脏的地方，我不想在这里讲课，那是浪费时间。”爱因斯坦第一次打算成为伟大教授的尝试结束了。

当然，这个插曲还是有收获的。通过这个插曲，爱因斯坦开始与科学界接触了。专利局的阿尔伯特·爱因斯坦成为自然科学学会会员。1903年12月5日，爱因斯坦第一次作为学会的发言人：他发言的题目是《电磁波理论》。当天晚上的第二个讲座是关于兽药的，这是当时公众感兴趣的话题。

爱因斯坦经常参加会议，但不是积极的发言人。1907年3月23日，他再一次走上讲台，讲《悬浮在液体中微观粒子的性质》。与正式场合不同，爱因斯坦在P·格留纳家作了很多非正式的演讲；除了索特，格留纳可能是惟一了解爱因斯坦的杰出天赋的人。

1936年，当学会庆祝150周年时，早已经离开伯尔尼的爱因斯坦被选为荣誉会员。爱因斯坦非常感动，感谢主席的题记，并给主席写道：“这个荣誉像来自童年的问候，我的记忆中又涌现出那些愉快感人的夜晚……我马上把这个题记装上框，并挂在书房里。这是众多相似认证中惟一的一个关于伯尔尼时光和我的朋友们的纪念品。”

1903年夏天，爱因斯坦与妻子达成协议，永远与他们的女儿分开。早在孩子出生前，身体已经显形的米列娃看望在沙夫豪斯的爱因斯坦时，就讨论过孩子的寄养问题。在米列娃给爱因斯坦的信中可以看出，他们似乎打算把孩子寄养给米列娃的朋友海伦·沙维克，她和她的丈夫住在南斯拉夫的贝尔格勒，并且刚刚做了母亲。显然米列娃不想对她的朋友提及女儿的事，她让爱因斯坦经常给海伦写信：“我们必须好好对待他们，他们会帮助我们解决重要的事情。”在当时的情况下，所说的重要事情只能是孩子的命运问题。

米列娃和她的女儿一起呆在诺微沙德。对于他的女儿，爱因斯坦开始很高兴，但是结婚后，伯尔尼好像不太欢迎这个女儿了。据我们了解，他们对伯尔尼的朋友小心地隐瞒她的存在。

其中的原因不很清楚。可能是爱因斯坦经过两年寻找工作的失望，不想危害自己在专利局的工作。毕竟他只是试用，婚前就做父亲，这在瑞士当局看来可能是不合适的，特别对于爱因斯坦来说，虽然有公民权，但毕竟是外来的犹太人。也可能是赫尔曼·爱因斯坦在临终前只是同意了他们的婚姻，而没有使这个丢人的孩子合法化。不管什么原因，他们的女儿最后还是送给了别人。1903年8月，米列娃到诺维萨德父母那里，很大可能是要把孩子送到比利时，这是两年前的决定。在一张明信片上，爱因斯坦问米列娃孩子是怎样注册的，担心犹太籍会给孩子带来不利。

对于这个小女孩的两年生活，我们知之甚少；我们也不知道阿尔伯特·爱因斯坦第一个孩子的命运如何，以后的信中再也没有提及这个女儿。我们虽然多方面查访，但是不论是教区登记员，还是登记处的文件中，都没有发现任何痕迹。

如果是爱因斯坦认为与他们的女儿的这种分别是最好的解决方法，这种说明有些道理，至少有些迹象表明如此，米列娃再也没有其学生时代的那种快乐，周身被忧郁笼罩着，甚至被错认为是斯拉夫现象，与她丈夫快乐、外向的性格形成危险的对比。爱因斯坦后来认为米列娃的压抑和忧郁是由于有点瘸的腿病和遗传因素造成的，由于母亲的遗传得了精神分裂症。这样的说法似乎过于简单了。

爱因斯坦抱怨说：“除了奥林匹亚的朋友外，米列娃对我身边的人都存在不同程度的冷淡和多疑。”爱因斯坦的结婚对于随和的索络文来说并没有什么影响，他们经常在这对年轻夫妇的公寓中聚会，而米列娃只是专心地听，从不干涉他们的讨论。对于爱因斯坦与P·格留纳、J·索特，以及后来到伯尔尼的M·贝索一起谈论物理学，她显然一点也不参加；至少我们没有发现她参与的迹象。他们没有一起合作创造出什么，显然不是爱因斯坦早年经常说的，“我将骄傲而高兴，我们在一起可以共同圆满地完成相对论的工作”。

如果米列娃对于两次考试的失败感到很失望，从而对物理失去了兴趣，而专心从事家务，让她的丈夫独自为科学而奋斗，那么我们并不感到意外。然而，显然没有任何迹象表明他们二人紧密合作过，或者米列娃帮过什么忙。

1903年11月，爱因斯坦夫妇从科晨费尔德近郊搬到市中心，在卡拉姆街49号的三楼租了一间公寓。这是一套普通公寓，由两间房子组成，一间有大窗户的房间面对整洁的马路，一条狭窄的楼梯通往公寓。这里是爱因斯坦第二个孩子要出世的地方。以习惯的粗犷态度，爱因斯坦宣布：“几周以后，我们将有一个小狗了。”这个孩子是个男孩，1904年5月14日出生，叫汉斯·阿尔伯特。

1904年夏天，M·贝索来到专利局，成为爱因斯坦的同事。为了生活，贝索曾经做过自由工程师，尝尽了痛苦。所以，当1903年，专利局招聘二级技术专家时，爱因斯坦让他前来申请。

不用说，三级专家爱因斯坦也申请了这个高位，但他的老板认为爱因斯坦虽然取得了一定的成绩，但最明智的作法是等待他彻底熟悉机械工程后的提升，因为他现在的资格是物理学家。对于老板拒绝他的申请，爱因斯坦好像并没放在心上，特别是这个职位被十三名申请者中的贝索得到了，工资4800瑞士法郎。经过两年的工作，按照规定，1904年9月16日，爱因斯坦的试用期结束。他的工资增加到3900瑞士法郎，但仍然是三级专家。

爱因斯坦现在不论在工作中，还是在他们的闲暇时光都有一位理想的好朋友。对于爱因斯坦来说，他们一起回家时的谈话具有不可磨灭的魅力。虽然贝索是学习机械工程的，但是他那敏捷的思维能力，使他并不满足于此；不论是哲学问题，还是单调的研究方面的问题，他几乎对任何科学问题都感兴趣。

在苏黎世读书时，比爱因斯坦大8岁的贝索曾经带给他很多激励，但是在伯尔尼，情况变了过来。爱因斯坦不再是学生了，而是有很多杰出文章的积极的研究者，最重要的是他能够准确地意识到当前物理界的问题。以前的导师虽然再也不能提供激励了，但却是一位可贵的批评家；虽不是真正的合作者，却是理想的回音壁。

在贝索到来之前，爱因斯坦1904年发表的惟一的一篇文章于3月底完成了。这是一篇非常重要的文章，第一次在年鉴上，我们看到爱因斯坦正走上创造之路，天才将要出现。M·格罗斯曼曾给爱因斯坦写信，叙述做父亲的快乐，并寄来了一篇数学文章。同样，在给马耳塞罗·格罗斯曼的明信片上，爱因斯坦绘制了自己的目标：“我们两人惊人的相似。我们都将在下个月有个孩子，而且你也将收到我一周前寄给年鉴的文章《通俗热学分子理论》。你抛开平行公理研究几何学，而我抛开动力学假设研究热的原子理论。”

这篇只有8页的论文很有特色。爱因斯坦对1903年1月推导的热力学第二定律不太满意，现在他提出的另外一种推论，也没有经得起批评。后来，在分析以波尔茨曼命名的常数时，他发现这个常数与动力学原理具有错综复杂的联系，爱因斯坦认为躲在它们后面的未知的东西一定是问题的关键。他首先发现了这个基本常数与同等重要的阿伏伽德罗数N（对于任何物质，1克分子的分子数）之间的新关系。这个常数成为分子微观世界的标尺。

爱因斯坦的贡献不仅如此。在分析波动现象过程中，他发现了这个常数的惊人新意，从某种意义上说，是小规模的热力学。热力学的基本定律自然是关于大的系统，像我们所知的所有物体一样，由无数分子组成的大系统。虽然如此，严格来说，这些定律只是对平均值的论述，并不是严格正确的。由于大量分子的存在，使得所有的不规则现象抵消了。但是，对于小的系统，当然也是由成千上万的分子组成，这种分子的不规则运动就不能完全抵消，所以热力的大小应该从平均值推导出来。必须承认，没有人观察到这种波动，即使偶尔走在实验前面的理论学家，只是偶尔、争议地讨论这些概念。在这种情况下，爱因斯坦建立了简单的关于这些能量系统波动的理论，推导出系统热稳定的条件，在这里，波尔茨曼常数再次成为波动大小的标尽。爱因斯坦对发现的这种关系非常满意，它不再包括任何数量概念。

当时，把这些想法应用到由分子组成的特定系统中，似乎没有问题。在讨论波动的观测性时，统计理论的两位巨人波尔茨曼和吉布斯同爱因斯坦一样认为，根据我们现有的知识这是不可能的。爱因斯坦并没有到此为止。他假设一种具有能量波动的完全不同的系统：这是充满热辐射的虚无空间。出于对自己创造的方法的自信，他走了更大胆的一步，把从物质分子推导的公式应用到非物质的电磁辐射上。可能自己也很惊奇，他得出了能量最大辐射和温度的正确关系，与维恩的位移定律一致。因此，他总结道：“鉴于这个假设的伟大普遍性，它不能只是巧合。”首次探讨波动现象基本性质的文章将在下一年出现，包含在爱因斯坦的布朗运动原理和辐射原理中。

1904年底，爱因斯坦成为《物理年鉴的补充》的合作者，这是1877年创办的“杂志的杂志”。里面收载的都是已经发表的论文，是其他杂志文章，特别是外国杂志评论，很少评论的书籍。我们不知道爱因斯坦是怎么成为62位裁判中的一员的，可能是编者发现爱因斯坦在年鉴发表了5篇文章，因此邀请他评论热学原理的文章。他的工作是，对编者选定的文章或评论进行裁判，年底还有一定酬金。

爱因斯坦一共写了23篇评论，其中1905年有21篇。在接下来的两年里他每年只写一篇书评，1906年的一个评论是关于M·普朗克的《热辐射原理讲座》的重要评论。爱因斯坦要求把各种不同杂志上的文章都寄给他，从英国皇家学会的《哲学杂志》到《瑞士建设新闻》。除了德文文章，他也评论法文和意大利文文章，因为他熟悉这两国语言。他也评论了4篇英文文章，由于他不懂英语，因此一定有人帮助他，可能是知道一点英语的米列娃，或者专利局的一位同事。

根据评论所得的报酬和自己的兴趣，爱因斯坦的评论千差万别：有时显得冷淡，只写5行文字，评判作者的可怕错误；有时，他又是那样细致，以至于他的评论可以代替作者的文章。对于文章的价值超过本身缺点的文章，他会显得很大度，像《热学的力学原理基础》这篇文章，虽然有些不准确，他却把它推荐给面临考试的技师们。

这份评论工作对爱因斯坦来说，是一个很好的机会，使他能更进一步了解当前的文献，而在专利局的日常工作不可能有这种机会。没有这份评论工作，他就不会见到L·波尔茨曼六十岁生日时的庆典文章，包括杰出作家的117篇文章，这些文章展示了20世纪初物理学的全貌。爱因斯坦对这本文集中的三篇文章作了评论，可能读了剩下的文章。不用说，他的书评也提高了他的声望。

如果阿尔伯特·爱因斯坦在1904年年底决定专心为瑞士公众服务，放弃科学工作，这对于科学并不是严重的损失。他的同时代人可能就不会知道一个发表过几篇文章的同事，而爱因斯坦也会成为不为人知的人。苏黎世的韦伯教授会发现他的评论是正确的，这个鲁莽的年轻人不会取得什么成就。许多年以后，一些历史学家会惊奇地发现，一个门外汉完全依靠自己建立了与吉布斯一样的统计物理学。

事实上，爱因斯坦现在的作品只是他与物理学难题不断奋争的初期作品。没有人，可能也包括爱因斯坦，会想到这些沉思会于1905年爆发出惊人的创造力。

1905年5月底，C·哈比希特收到爱因斯坦从伯尔尼寄来的一封信，与往常一样没有日期，但这可能是科学史上最值得注意的信。

四篇文章，第一篇不久寄出，因为我马上就收到单行本了。它是关于辐射和光能性质的，非常革命。如果你先寄来你的文章，我就会寄给你看。第二篇文章是通过中性物质的稀释液中的扩散和内部摩擦方法，确定原子真正大小的。第三篇是根据分子热原理证明悬浮在液体中的1/1000毫米大小的粒子，由于热运动，会进行可以观察的不规则运动。生理学家已经观测了微小的无生命的悬浮物体的运动，并称之为布朗分子运动。第四篇文章正处在酝酿过程中，是关于运动物体的电磁理论，是对时空理论的修改，你一定会对这篇文章中的纯粹动力学部分感兴趣的。

这四篇文章将改变物理学。在短短的三个多月时间，1905年3月17日—6月30日，全部完成。第一篇非常革命的文章太超前了，16年后，爱因斯坦因此获得了诺贝尔奖。第二篇文章使他获得了苏黎世大学的博士，是本世纪经常被引用的文章。第三篇使他成为统计力学的创始人。第四篇就是不久所说的狭义相对论。

古往今来，没有人像爱因斯坦那样在这样短的时间极大地充实了科学，并且一直保持这种创造活力：接下来的两年，他发表的文章又多又快。在伯尔尼专利局的这位年轻人为20世纪物理奠定了新基础，他开创了新的观点将一直影响今后的研究。

为了使读者了解这个科学创造的独特高潮，它的外部条件和内部关系，第7章到第11章将叙述爱因斯坦在1905—1907年间对物理学的贡献，从最初的接受到后来的影响。用爱因斯坦自己的话作为开场白：

对我这种人来说，最本质的是想什么，怎么想，而不是做了什么和遭受了什么。

第7章 第一顶博士帽

1979年，在阿尔伯特·爱因斯坦诞辰100周年纪念会上，一个重要的贡献是一份引用论文的清单，这个清单列出1961—1975年间，在纯粹科学的所有领域中，从物理学到化学到生理学，引用最多的1912年以前发表的所有论文清单。换句话说，半个世纪后，这些论文对现代仍然具有影响。排在清单的前11篇“经典”论文中，爱因斯坦有4篇（其余7篇分别属于不同作者）。在爱因斯坦的4篇文章中，第一篇是《确定分子大小的新方法》，第二篇是有关布朗运动的，两篇文章都是讨论分子存在的。

引用和参考次数不是最好的衡量一份工作价值的方法。爱因斯坦1905年的关于光量子和相对论的开创性文章没有出现在清单中，这是因为它们对科学的进程影响太大了，是所有现代物理的先决条件，已经成为物理的一部分了，因此也就没有人再引用了。事实上，几乎没有人读过原作：每个人都是在课堂上或从教科书中学来的。

回顾清单上排在前面的爱因斯坦的文章，需要作很大范围的分析。其中的两篇是关于大分子或胶体粒子在液体中的运动的，所以在大气烟雾扩散的生态学研究以及制造奶酪过程中关于酷蛋白粒子作用的牛奶研究的文章中被引用。非常有趣的是，通过数脚注，发现了丢失的爱因斯坦的博士论文。这篇文章由于被认为没有太大的学术价值，不能与1905年的三篇论文相比，而被自传作者抛弃了。在编写爱因斯坦文集时，物理学家和历史学家也都忽视了它。其中的原因可能是这篇论文没有发表在年鉴著名的17卷上，而是在其后的1906年发表的。其实这篇文章是1905年4月30日完成的，与布朗运动的工作紧密相连。

1905年夏天，因为讨厌通往博士进程而决定放弃博士学位的爱因斯坦又考虑争取博士学位。专利局的工作给他提供了条件，同时也是学术生涯的先决条件。对于是在伯尔尼还是在苏黎世申请博士，爱因斯坦询问经验丰富的同事索特。索特回答说：“苏黎世，这对于你轻而易举。”

根据当时的习惯，爱因斯坦应该与系主任商讨论文题目。然而爱因斯坦却寄去他刚刚完成的《运动物体的电磁学》，即狭义相对论，这种作法对于习惯于决策的教授来说是很不适合的，因此拒收了这篇论文。据克莱纳教授记载，具体的题目是由爱因斯坦自己选择的。接受了教训的爱因斯坦从此只好简单地从他的工作中挑选他认为不会使系里不安的题目：不太革命、不太幻想的实实在在的假设，运用的是传统的数学，并且是基于实践的研究（当时苏黎世认为纯理论的研究是外族的）。经过衡量，他认为关于水溶液中大分子运动的研究很合适。

7月20日，爱因斯坦把他的申请以及论文寄到了苏黎世。因为学期快结束了，所有的事情进展得很快。4天后，他的论文，带着评语，在系的教工中传阅。克莱纳强调说：“论文中讨论的问题和进行的计算都是流体力学中最难的，只有具备理解和处理数学物理问题天赋的人才能做到，在我看来，爱因斯坦具有很强的处理科学问题的能力。”因为数学问题很难，克莱纳请来了数学系主任H。布克哈德特教授检查重要的计算部分，特别是克莱纳做了标记的段落。布克哈德教授评论说：“我所检查的部分都很正确，所采用的处理方式说明爱因斯坦对于所用的数学方法非常精通。”事实上，这个数学教授漏掉了一处错误，并且产生了一定影响，但那是4年后的事了。与克莱纳一样，布克哈德特认为可以接受这篇论文，但是对论文的细节进行了批评：“在印刷发表前，要调整文体，使之更加优美，同时去除公式中的笔误。”爱因斯坦现在终于可以拿着修改后的文章去印刷了。这并不需要花很多钱，因为只有17页。与以前不快时候的作法一样，他把论文赠给老朋友M。格罗斯曼，把指定的文本交给学校，爱因斯坦现在可以称为爱因斯坦博士了。

根据爱因斯坦本人的描述，这篇论文涉及的题目很多，但主要集中在寻找能够证实有限大小的原子存在的事实。人们一定感到很奇怪，在20世纪初，还在讨论原子的存在。更加奇怪的是整个讨论还非常热烈，尤其是德国的科学家们。放射性和电子已经发现；并且，自从19世纪初，化学家们就认为物质的形变是原子结合成分子或者分子间的作用导致的。在19世纪后期，这种观点已经被普遍接受，并且，没有被形而上学问题束缚的化学家们不再费心去考虑他们是否见到过一个原子，考虑到原子和分子的大小，人们不可能看到。

在物理界，情况却完全不同。虽然原子假说在气体和固体的动力学理论上取得了令人鼓舞的成功，但是一些很有影响的人，主要是那些自傲为做事严谨、哲学敏锐的人，认为原子是多余的，虽然这种说法本身没有什么害处。部分因为没有见到过原子，部分是他们拒绝把化学家的虚构作为物理的基础。为此，伟大的物理化学家威廉·奥斯特瓦尔德建立一所智囊学校，推出能量概念是所有科学研究的基础，另外一个维持时间很短的学校认为电磁理论是所有物理学的基础。据说，著名的E·马赫是曾向他提及原子的人：“你看见过一个原子了吗？我不相信原子的存在。”马赫的论断使他在维也纳的同事L·玻尔兹曼很受震动。本世纪初，玻尔兹曼就意识到，面对当今的潮流，一个人的能力显得多么渺小。由于当时的敌对态度，而使气体理论被大家暂时遗忘，这将是科学的损失。为此，马赫感到很悲伤。1906年9月15日，玻尔兹曼的自杀不能说不是对这种争论的直接反应。如果科学给他带来快乐和认可，他会活得长一些的。

爱因斯坦认为马赫和奥斯特瓦尔德对原子理论的否认很有趣，可见，即使是智力超群和思想敏锐的研究人员，由于哲学偏见，也可能不正视现实。这些实证主义者坚持这样的信条：事实本身，无需创造任何概念，就可以导致科学知识。这个来自专利局来的人将使这些怀疑的实证主义者最终接受原子的存在。

远在爱因斯坦学习的时候，他就认为原子的存在是毫无疑问的。某种程度上，他的5篇文章是关于自然现象中原子理论的不同侧面。他的博士论文是找出证据，说明原子或分子存在。当然，爱因斯坦也无法让大家看到原子或者分子。直到1950年，通过场—离子显微镜才真正看到了原子和分子。但是爱因斯坦发明了自己的“显微镜”：通过糖的水溶液的黏度，确定糖分子的大小。

爱因斯坦两年前就想出了基本方法。当时他对贝索说：“通过假设分子是球形的，并且足够大，这样可以适合黏性液体流体力学方程，你是否算出离子的绝对大小？我想自己做，但是缺少文献和时间；你也可以从中性盐分子的扩散中看出些什么。如果你不明白我的意思，我乐意更详细地写给你。”看来，爱因斯坦确实需要详细解释，所以他这篇论文好像是实现他对贝索的诺言，同时也打算说服E·马赫承认原子是实际存在的。

爱因斯坦的讨论不是从气体理论而是从液体表现开始的，因为在爱因斯坦看来，与气体理论不同，液体分子动力学原理将面临不可逾越的困难。他从简单模型入手。这个模型是一种分子比水分子大得多的物质的水溶液，这样合理估计溶剂分子的尺寸，水就可以看做没有结构的介质；为了简便，把溶剂分子视为球形。物质溶解到水中，黏度会增大，并且可以测量。首先，爱因斯坦建立黏度变化与溶解分子数目的关系。虽然简化了模型，但仍然需要计算和进行大量研究。其次，这个问题虽然在数学上很容易，在物理方面却很棘手。爱因斯坦研究分子的扩散，得到扩散系数，再通过实验得到的数值，得出分子的大小。结合实验取得的溶液的性质，如黏度和扩散等，爱因斯坦发明了一种天才的“显微镜”。虽然人们不能用它看到分子，但是可以用它测定分子的大小。

这样的理论需要实验验证，爱因斯坦采用糖的水溶液，因为可以得到这方面的数据。通过这种方法，他测出糖分子的直径是一微米，这是个新的结果。同时，作为验证，他又确定阿伏伽德罗数，在数量级上，爱因斯坦的结果与通过其他方法得出的数值非常相符。这种方法的可靠性和分子的存在同时得到了认证。

苏黎世大学的裁判们对爱因斯坦得到的结果非常满意：但是年鉴的编辑P．德鲁得却并不这样认为。1905年8月，得到博士学位后，爱因斯坦把他的论文寄给德鲁得；但是这篇论文并没有像往常一样，八周内发表，而是在大约六个月后。爱因斯坦以前的文章从没有发生过这种现象，其后再也没有发生过。德鲁得显然知道糖溶液的结果，所以要求爱因斯坦提供一个小的补充。修改阿伏伽德罗常数的结果，爱因斯坦于第二年年初交上了补充部分。

接下来的4年很平淡。爱因斯坦关于布朗运动的文章引起强烈的轰动，而他的博士论文却很少有人提及。1909年，巴黎神学院的年轻教授J·伯兰利用高超的实验技巧研究过布朗运动，而且题目与爱因斯坦的一样。1909年秋天，已经成为苏黎世教授的爱因斯坦，终于有机会让伯兰注意他的博士论文，伯兰的一位同事J·班色林通过实验研究这个题目。他并没有采用溶解物质的方法，而是把已知大小的一点点乳滴悬于水中。爱因斯坦的大部分理论被班色林的实验证明了，但是却存在一定的差异。爱因斯坦重复计算，没有发现错误。在实验上也没有发现错误，他请苏黎世工业大学的助教L·霍普夫检查一下他的论文。在圣诞节期间，爱因斯坦给霍普夫写道：“我重新检查了我以前的计算和讨论，没有发现错误。如果你再仔细检查一下我的研究，对这个题目将是很大贡献。”霍普夫发现了数学家布克哈德特遗漏的错误，一个不太重要的小错，但却导致计算结果的差异。爱因斯坦给年鉴寄去了改正后的文章，感谢班色林和霍普夫的工作，终于得到阿伏伽德罗数的更好结果。

完成学位论文九天后，爱因斯坦下一篇文章也准备就绪；1905年5月11日，年鉴的编辑收到了这篇文章。题目过分装饰：《根据分子动力学理论，悬浮在静态液体中的粒子运动》。他应该起一个更简洁的名字，关于布朗运动。但是在他的文章开始时，爱因斯坦解释自己的作法时说：“我只能假设这里要研究的运动与‘布朗分子运动’一样。同时我所知道的数据很不准确，因此没有肯定意见。”

1828年，植物学家罗伯特·布朗在伦敦发表了一篇文章，题目是《关于植物花粉粒子显微镜下观察的简要论述》，文章的观察是在1827年6、7、8三个月进行的；关于有机和无机体中普遍存在的活动分子，如在显微镜下观测到的花粉粒子不停的跳动，布朗认为这是雄性生殖细胞的主要特性。他的杰出之处在于通过观测水中微小的无生命粒子来验证他的推测。他发现研磨得非常细的玻璃和花岗岩碎片也有这样的不规则运动，烟尘粒子也是这样。这种现象不是生命物质所特有的，“布朗运动”从植物学家或者生理学家的手里传到物理学家的手里。

在19世纪后半叶，一些物理学家提出分子动力学模型解释布朗运动，他们认为，悬浮粒子的不规则运动是由于液体分子的碰撞引起的。这个想法很有道理，但是这个理论具有严重的缺陷，因而经不起实验的检验。同时，理论方面仍然存在混乱和矛盾。

即使爱因斯坦熟悉这些先驱们的工作，并且了解有关布朗运动的所有事件，他的理论解释也是辉煌的成就。没受原有知识的束缚，爱因斯坦选择了完全不同的最基本的路。他想知道，根据分子动力学原理，分子的无规则运动是否能产生可以观察到的现象。使爱因斯坦惊奇的是，他发现可以在显微镜下观测到他的理论预测的波动，进一步测量这种波动，就可以揭示原子的微观结构。这是第一次通过理论解释布朗运动及波动现象性质。人们观测这种现象近百年了，但却不了解其中的原因。

爱因斯坦观测的不是溶液中的分子，而是在显微镜下可以观测到的直径一微米的悬浮粒子，这个微小的粒子对于动力学理论，仍然是庞然大物了。与他的先驱们不同（他并不知道他们），爱因斯坦显然一开始就意识到粒子的速度可以直接观察到。经过简单计算，它们的速度大约是每秒十分之一毫米，或者说每秒钟，粒子运动了它自身直径的100倍远。在显微镜下，这样的粒子会像鬼魂一样飞出视野的。但是由于液体和分子间的碰撞，粒子的速度会慢很多。两种效应的结合产生的结果非常不规则，这是一种轨迹和速度都不能直接测量的运动。但是可以在显微镜下观测它们的平均平方位移，这就足够了。

爱因斯坦首先提出一项非常大胆的革新—“渗透压”。根据经典热力学，渗透压只能存在于溶液中，现在却扩展到悬浮的“巨大”球体或粒子中。其次，与他的博士论文手法相似，他得出了球形粒子的扩散公式，并且检验出扩散和液体分子不停碰撞的相互作用的统计过程。依靠可测量的或者熟悉的数值，他最终得到了粒子平均位移表达式。通过这种方法，爱因斯坦能够算出悬浮在水中的一千分之一毫米的标准粒子每秒钟移动不到一千分之一毫米，一分钟千分之六毫米。如果确定出位移和时间，就可以得到阿伏伽德罗数了。

这条建议使实验物理学家大吃一惊：对于小的球形粒子，依靠显微镜和时钟，就可以数原子了。爱因斯坦把他的问题简化成对错实验。如果他的预测是错误的，热学分子动力学概念就存在疑问。在文章的结尾，他画了一个大的惊叹号：“希望研究人员不久能成功地确认这里提出的问题，这是热学理论的关键问题！”

这次爱因斯坦没有什么可抱怨的了。他的文章于1905年7月18日发表不久，H·希登托普夫就从德国耶拿给他写信，认为他的论文中所说的现象可能是布朗运动。在卡尔泽斯工厂工作的希登托普夫正在努力提高1903年R·季格孟底发明的超级显微镜。这个仪器通过侧面光照射观测物体，通过拦截散射光，可以使人观测到比光波波长更小的物体。越小的物体，布朗运动就越激烈，这种新显微镜可以使我们能研究更小的粒子的热振动。季格孟底把他所观察到的胶体金的悬浮现象与阳光下一群粒子的跳动进行比较，可惜他没有进行测量，否则的话可以和爱因斯坦的精确预测进行比较。

爱因斯坦显然很喜欢这个题目。1905年圣诞节前夕，他又给《年鉴》寄去了一篇文章，这次的题目是《关于布朗运动原理》。在这篇文章中，爱因斯坦以更精美的形式介绍了理论，并进一步发展，还特别讨论了有效时限：不超过十万分之一秒。这篇文章的更大价值在于他计算出人们还不知道的布朗自旋，也就是悬浮粒子的不规则自旋运动。如果可以测量自旋运动，那么通过它也可以确定阿伏伽德罗数。

人们对布朗运动的兴趣越来越大，爱因斯坦收到了很多科学家的来信，还有一个来访者。苏黎世大学的法医药学教授H·章格对布朗运动很感兴趣。当章格在显微镜下计数遇到困难时，力学教授A·斯托多拉告诉他去拜访伯尔尼的爱因斯坦。这次会面虽然对布朗运动本身没有产生什么新思想，但却是他们一生友谊的开始。

在瑞士的乌普沙拉，一位年轻的物理学家斯维德巴里正在用超显微镜进行实验。非常不幸，他没能观测到速度和平均位移（这些是惟一可以观测到的量）之间的区别，爱因斯坦不得不为他进行一点修正，但只是改正最严重的错误，因为爱因斯坦不想伤害斯维德巴里博士对工作的热情。其他研究，包括法国人V·亨利采用电影摄像胶片的研究，也没有成功地验证爱因斯坦的理论。直到1908年，在巴黎自己的实验室里，J·伯兰进行了一系列出色的实验，终于证明了爱因斯坦理论的各个方面。爱因斯坦十分高兴：“我从没有想到布朗运动能够得到如此精确的验证；你能够理解并研究，这是这个理论的幸运。”通过一种复杂的在细小的乳状球粒上加标签的方法，伯兰甚至能够测量出爱因斯坦计算的布朗旋转，这使爱因斯坦很吃惊：“我绝对不能想到可以测量自旋。因为对于我来说，旋转只是一种消遣而已。”这是对爱因斯坦理论的最终证明。

与此同时，爱因斯坦非常热心宣传工作。1907年3月23日，他在伯尔尼自然科学学会作关于布朗运动的报告，第二年，在工学院化学教授理查德·洛仑兹的建议下，写了一篇适合于化学家的文章《布朗运动的基本理论》。此外，爱因斯坦还在密切注视其他宏观上可以观测到的波动现象。早在写第二篇文章时，爱因斯坦就开始考虑电线圈，并简单讨论了后来所说的“噪音”。这是爱因斯坦在电子学领域通过实验研究布朗运动，是关于电容器电压的波动现象。爱因斯坦首先发表了一个理论概念，之后与哈比希特兄弟们一起研究测量微弱电量的仪器。关于这个“小机器”的事，我们以后将详细介绍。

收到第一位诺贝尔物理学奖获得者威廉·C·伦琴的信，爱因斯坦一定十分感动，虽然伦琴反对布朗运动不适合热力学第二定律的说法。非常遗憾，爱因斯坦的回信丢失了。爱因斯坦从来没有彻底研究过这个棘手的问题，但是在他第一篇文章的第二段指出，在观测布朗运动和所期望的规则时，即使是对于微观世界，经典的热力学也不再是绝对适用的。这是爱因斯坦的猜测，也是他关于物理基本问题的思想。25年后，L·西劳德才证明出不可能建立一个利用悬浮粒子的动能工作的机器，也就是说不可以从溶液中提取能量。

爱因斯坦从来没有透露第一次看到布朗运动是在什么时候。在伯尔尼，爱因斯坦有机会观看布朗运动，如果在这以前没有观看过布朗运动，那么1909年9月在萨尔斯堡的德国自然科学家和物理学家学会的年会上，他一定会观看这个实验的，当时，亨利·希登托普夫做了有关演示。几年以后，爱因斯坦写道，布朗运动的伟大之处在于其中不规则的基本运动可以直接观看。也就是说，在显微镜下，人们可以直接看到一部分热能表现为运动粒子的机械能。这是一个引人入胜的断言，而且与伯兰的精确测量吻合得很好，在消除对于原子存在的怀疑上起了重要作用。

1913年，在邀请爱因斯坦来柏林时，马克思·普朗克在一份专家意见中强调，除了其他许多方面外，爱因斯坦对于物质运动学理论的贡献在不同领域的实验研究方面具有潜在的影响，特别是精确完美地测量了布朗分子运动，这在很大程度上要归功于爱因斯坦的工作。

1926年，三位布朗运动研究的宣传家在斯德哥尔摩会面了。J·伯兰获得了诺贝尔物理学奖。S·理查德和季格孟底获得诺贝尔化学奖（理查德是1926年化学奖，而季格孟底是1925年化学奖）。早在1910年，当奥斯特瓦尔德第一次提名授予爱因斯坦诺贝尔奖时，在诺贝尔评选委员会的内部报告上提到了爱因斯坦的布朗运动理论。在以后的几次提名中，多次提到爱因斯坦的布朗运动理论；但是当爱因斯坦最终获得1922年诺贝尔奖时，却是因为具有传奇色彩的1905年发表的另外一篇文章，是爱因斯坦1905年3月完成的关于光量子的文章，是系列文章的第一篇。

第8章 创建《光量子》

阿尔伯特·爱因斯坦从不认为物理学是由一系列科学革命组成的，也不认为自己是革命的。事实上，在描述发现或原理时，他都非常小心地使用“革命”的字样。在他对物理学的所有贡献中，我们只见到他用过一次革命这个词。1905年春天，在给C·哈比希特的报告中，在提请哈比希特注意他许诺的4篇文章中的第一篇时，他说：“它是关于辐射和光能性质的文章，你将看到它是非常革命的。”这种自信的评论不是年轻人的夸张；这种说法在当时是非常准确的，回过头来看，更是这样。在这篇文章里，爱因斯坦向普遍接受的光的波动性，以及在什么情况下都适用的麦克斯韦电磁理论提出质疑；同时，他发明了光的粒子结构—光量子：含有电磁辐射的粒子。这个激进和大胆的建议使年轻的作者成为量子物理之父。

在爱因斯坦的文章中，他并没有提出类似理论的东西，只是关于光的发射和传播的“启发性观点”。这对年鉴的一些读者来说似乎是多余的：在本世纪初，“启发性观点”不能成为理论物理的一部分。这是一种既不肯定也不否定的概念，需要将来进一步验证，因此只能是一种假说；如果在实践中证明它的价值，则可以进入原理之列。可能是在学习哲学的过程中，爱因斯坦接触到“启发性观点”的，或者在爱因斯坦的学生时代，在阅读I·康德时，受康德经常采用的“启发性原理”的影响。与康德的“启发性原理”一样，爱因斯坦的“启发性观点”的目的是论述，或者是创造一种断言，从中推导出我们熟悉的事实。一开始，爱因斯坦集中讨论，直到文章结尾才出现所要提出的问题：实验观测到的光电效应的奇怪现象和其他在麦克斯韦理论框架中不可解释现象，可以通过参考关于光量子的“启发性观点”，轻而易举地得到解决。爱因斯坦非常看重M·普朗克引入物理学的量子假设，而他同时代的人很多年来都不愿意接受爱因斯坦这激进的一步。

1900年12月14日，在柏林德国物理学会会议上，M·普朗克提出了著名的辐射公式，其中包括运动量子，后来以他的名字命名。回顾历史，这是一项重要的革新，标志着微观世界现代量子理论的诞生，这个理论给20世纪物理带来全新的面貌，所有与量子无关的物理统称之为“经典”物理；

当时，普朗克没有意识到他的工作的激进性。42岁，正处在事业的顶峰，在科学上，他本性平静、不愿意冒险。他变得不愿革命，并且不惜一切代价，避免自己的研究与“经典”物理分升。当然他本人并不承认这点。

普朗克追求的不是物理上的革命，而是解决1860年R·科克霍夫提出的与辐射有关的古老问题。所有的人都知道，加热的金属会发光，开始是红色的，高一点温度时变成黄色，最后几乎变成白色。每种情况的辐射都是不同频率的混合，它的光谱超过可见光，进入高频率的紫外线和不可见的低频率的热辐射—红外线。以抽象的热力学为基础，科克霍夫推导出一系列关于发射和吸收、对所有物质都适用的论述。这些推导中，起重要作用的是理想物体—黑体，即对所有辐射完全吸收的物体。与物质性质无关的理想黑体辐射是一种假设的洞，其中的辐射完全由温度决定，与墙壁的物质保持辐射平衡。如果让这个“黑体辐射”的一小部分通过小孔传出，我们可以观察并研究它的频率光谱。

科克霍夫成功地总结了已知事件，声称对于黑体辐射量，一定存在完全依赖温度和频率的方程。当前最重要的事是发现那个方程。虽然这个总结从实验上看很正确，但通过实验确定却遇到了很多困难。无疑这是一个很简单的公式，与个体性质无关。科克霍夫论述的每一部分都很正确，包括那巨大的实验困难。他去世后的1887年，测量技术和实验技巧有了很大提高，可以把理论推导出来的辐射公式与实际测量的结果相比较。但是，所有的公式先后显示出很大缺点：其中最好的维恩公式在处理低频的红外部分失败了，而L·雷利公式的失败发生在高频部分，P·埃伦费斯特后来称之为“紫外线的灾难”。

科克霍夫在柏林大学的继承人M，普朗克认为：“黑体辐射的频率分布是绝对的事件。对我来说研究绝对事件是最好的研究工作，我满腔热情地从事这项工作。”1894年，当普朗克专心研究这个问题时，一些杰出的实验物理学家对此也很着迷。例如，F·帕森认为科克霍夫的问题非常重要，可以不做教授也要研究这些问题。他在汉诺威工业大学，在自己的实验室里，制造出一个图表，通过它改进维恩公式的数学因子。两三年来，人们都把这个图表当成答案，但是最后证实是错误的。

在柏林德国物理技术研究院，当时是世界装备最好的实验室，O·拉默尔和E·普林西姆进一步提高了测量技术，特别是在长波的红外部分。通过卢本的静态辐射方法，H·卢本和F·科尔巴姆取得了更精确的结果，把光线中的短波部分弱化，这样在高温条件下，可以得到波长非常长的红外光的可靠测量结果。所有的结果都与维恩的公式发生矛盾。正是这些矛盾才提供了通往新物理学的钥匙。

新的量子理论出现的时间相当精确。1900年10月7日，星期天，卢本和妻子拜访普朗克。在他们的谈话中，卢本告诉普朗克，德国研究院最新的测量结果显示，在长波部分，辐射能量强度与温度成正比。这个信息一定使普朗克很震动，因为当天晚上，朋友刚离开，他就开始工作。感谢他的多年努力，他从卢本那里得到的信息开始结果了。当天晚上，普朗克提出了一个辐射公式，与所有的数据相当吻合。这个公式有两个常数：一个是普朗克所说的一个分子的气态常数，后来命名为玻尔兹曼常数（虽然，严格说来与玻尔兹曼无关）；另一个是当时物理界不知道的、决定运动尺度的数。

通过实验和改正错误而得到的公式，不论如何精确，都需要理论解释。这是接下来的几周，普朗克所关心的事。根据“经典”物理，所有的能量将通过墙壁进入洞中，不可能建立平衡。改变过去否认原子理论的观点，普朗克最终被迫解释这种辐射是单个原子的发射，并把它们定义为“共振”，是周期性过程的最简单模型。他采用L·尔兹曼的统计方法处理这些“共振器”，后来发现这种方法不可行。普朗克后来描述整个过程是不顾一切的，显然是指被迫利用原子概念。通过这些方法，从物质和辐射平衡角度，能量一开始就是某种量的结合。

1900年12月14日，普朗克把他关于辐射公式的理论解释在物理学会大会上提出，并特别强调它的新意：“我们因此认为，这是整个计算过程中最重要的一点，能量是由确定数目的相等的小包裹组成，为此引用了自然常数h=6．55＊10-27尔格秒。”虽然有确定大小，但是这个常数小得不可想像。这表明放弃了“经典”物理的连续性概念，成为新的物理学基础，这是后来才意识到的。普朗克认为：“量子一开始就是纯粹的假定，我并没有太多考虑它，只是不论在什么情况，付出什么代价，我都要得到积极的结果。”爱因斯坦打消了普朗克的不安，因为只有在对共振器的统计计数过程中，能量子才起作用，同时辐射仍然明了，与麦克斯韦的理论一样，是以太中的连续波。

普朗克和他的听众都没有想到一种新的微观物理学在他们的面前展开。事实上，大约10年时间，普朗克致力于把量子h引入经典物理的框架中，其他的物理学家，包括英国的L·雷利和杰姆斯·耶恩，荷兰雷敦的H·A·洛仑兹也在做类似的工作。这些联盟人认为这样微妙的问题是物质的振动器与以太的相互作用结果，从没有对麦克斯韦理论的可靠性提出疑问，所以也没有对光的波动性提出疑问。只有一个人与众不同，他看出能量子将给物理学带来一场革命，他就是伯尔尼专利局的“异教徒”。

还是一名学生时，阿尔伯特·爱因斯坦就对热辐射感兴趣。大学二年级时，在E·马赫的著作中，爱因斯坦接触到科克霍夫的工作，并开始研究它。第三年，韦伯教授提出了自己对热辐射的测量，同时给出一个经验公式，可能是这个讲座，引导爱因斯坦进行更深入的思考。

两年后，在寻找工作的困难时期，爱因斯坦至少学习了《年鉴》中普朗克的文章，这是他在发现正确的辐射公式之前看到的。对于普朗克文章中所反映出的保守本性，爱因斯坦当时的感觉很复杂。爱因斯坦可能没有看到《物理学会年报》中的报告，但他一定看过普朗克在1901年3月在《年鉴》上发表的综合文章，因为他的第一篇关于毛细管的论文就发表在这期上。但是关于爱因斯坦对普朗克辐射公式的反应，我们没有发现有关记录。只有耐克罗格提到了一些情况，根据耐克罗格的记载，爱因斯坦很早就意识到普朗克推导的辐射方程与它所借助的力和电磁基础相冲突。确实，普朗克的热力学论述，特别是他抽象地把光分成独立的份数，似乎在避免讨论能量子的作用。总结早期的研究，爱因斯坦说：“事实上，这个推导已经暗示能量是以大小为hv的独立量子振子的形式吸收和发射，这样振动的能量，包括辐射能量，只能转换成这样的量子，与力学定理和电磁学根本不同……普朗克这篇文章发表不久，我就意识到这点。”

爱因斯坦对光电效应的兴趣，也帮助他产生这种认识。1888年，在研究电磁波传播的实验过程中，H·赫兹发现这种效应。一次偶然的机会，他注意到在紫外线照射的电火花缝隙，火花亮度增大。当时还没有意识到这个观测结果的重要性。直到1895年发出了X射线和两年后发现了电子，这件事才得以澄清。不久，人们认为光电效应是由于紫外线的照射，激发气体分子和金属表面的电子逃逸产生的。这种刚确认的粒子后来称为阴极射线。麦克斯韦的理论使人想到，如果提高光的强度，电子的数目和能量将会提高，但是事实并非如此。

进一步的实验，特别是赫兹以前的助手P·莱纳德的实验，显示出电子的能量不是由光的强度，而是由频率决定，或者说是“颜色”决定的，这对于不可见的紫外线和X射线同样适用。在通常情况下，当光的强度增加时，产生的电子数也随着增加，但是对于任何金属，都存在一个频率，不论激发多么长时间，强度多么大，频率低于它，就没有电子产生。超过这个临界频率，即使是非常弱的光，也会产生电子，所有这些结果与我们形成的理论相矛盾。

这种矛盾很对爱因斯坦的胃口，从给米列娃的信中可以看出：“我刚读了莱纳德关于通过紫外线产生阴极射线的美妙文章。我觉得有必要与你一起分享这种快乐和兴奋。”虽然米列娃曾告诉爱因斯坦她怀孕了，但爱因斯坦只在文章的后一段才提及这件事。

从爱因斯坦的一些信中，可以看出他也在通过实验研究光电效应。大学三年级后，他打算与来自阿劳的绅士C·瓦斯特一起工作。这位阿劳地区的校长，物理学家瓦斯特正在他的实验室里从事X光实验。我们不了解他们合作的细节，但他们至少进行过辐射实验。学生时代，爱因斯坦就认为以太是多余的，并打算探索电磁波的内在本质，并且认为只有在真空状态下，才能解释电力。所以，可以相信，早在1901年，学完莱纳德和普朗克的文章后，爱因斯坦就开始思考光在以太介质中的传播不是以波的形式，而是以粒子束—“光量子”在真空中传播。

在文章的开始，爱因斯坦突出介绍原子论的支持者们已经习以为常的矛盾。这是爱因斯坦特别喜爱的写作方式。在他的重要论文中，爱因斯坦尽量采取这种方式。在这篇文章里，爱因斯坦阐述的是物质的原子结构和电磁现象，包括光在太空连续数学函数的论述上存在的巨大矛盾。认为物质的能量是由原子和电子数决定的，所以不能分成任意数目和任意大小；但是根据光的波动原理，一束光的能量是连续分布的。不久，爱因斯坦提出了光的粒子结构解决这种矛盾。

自然，爱因斯坦承认，在描述纯光学现象上，波动理论证明是很有价值的，是其他理论无法取代的。他指出，光学观察是大量波的时间平均值，所以可以想到光的理论，即依靠连续空间函数的理论，在应用到光的发射与传输时，会有困难。经过这些准备，爱因斯坦声明：“假定光能在太空中的分布是不连续的，那么很多的现象就会很容易理解。”这种惊雷般的“启发性观点”具体如下：

“假设一束光线在传播过程中，在太空中能量的分布是不连续的，它由分布在太空各点的具有一定数目的能量子组成，并且不可以再分，只能以实体形式吸收和传播。”这就是20世纪物理学家所写的“非常革命”的句子。

虽然经过系统组织，爱因斯坦的论断还是临时的，只是一个“启发性”的假设。它的价值和用途取决于它解释物理现象的能力。我们将要看到，它确实很好地解释了很多物理现象。爱因斯坦论文中剩下的15页就是致力于让人们理解这种观点和它的重要性，或者至少赞同这种观点。

因为爱因斯坦没有什么重要的原理要提出，在开始的几段，描述了整个争论的全景。他以对普朗克“黑体辐射”的批评开始，指出在推导过程中，普朗克用了两个彼此矛盾的公式。接下来讲述普朗克的黑体辐射公式确定了阿伏伽德罗数。（几周后，在他的统计论文中，爱因斯坦将提出两个更好的方法确认普朗克的重要常数）。这里，他想表明的是普朗克建立的基本量子与他的“黑体辐射”理论无关。换句话说，不用接受爱因斯坦所认为的错误推寻和解释，仍然可以使用能量子和普朗克的黑体辐射公式。

爱因斯坦接着叙述的是关于辐射熵的热力学表示。爱因斯坦集中考虑维恩公式适用的高频部分，得出在单色低强度辐射下，熵与体积的关系式。他这样做的原因是，在他一年前写的一篇有关辐射的能量波动的文章中与体积有关的问题起了很大作用。爱因斯坦第一次把他关于光的表达式称为“玻尔兹曼原理”，根据这个原理，一个系统的熵与系统状态的或然率有关。接下来，他考虑气体和稀释液体情况，得出同样的表达式。

爱因斯坦这种讨论不同事件的目的出现了，他总结道：通过类比可知，像气体是由原子组成的一样，辐射应该看成是由自由粒子组成。从热学原理角度来看，低强度的单色辐射（在维恩辐射公式的有效范围内）行为似乎说明辐射是由hv大小的彼此独立的能量子组成。

他的同时代人可能认为这只是一种发狂、但没有害处的理论实践。毕竟，这并不影响观察洞内的辐射情形。接下来就出现了题目所说的“启发性观点”。对于爱因斯坦来说，现在似乎有理由检查光的发射与传播定律是否可以证明光是由这样的能量子组成的。由于当时的争论，为了推导出辐射公式，普朗克被迫提出能量子概念；而爱因斯坦在另一方面把量子解放出来，用它来解释其他的所有现象。他通过一些例子进行描述。

爱因斯坦的“启发性观点”最有趣的结果是光电效应定律，并且因此获得1922年的诺贝尔奖（鉴于阿尔伯特·爱因斯坦对理论物理的贡献，特别是发现了光电效应定律，皇家瑞士科学院特此授予诺贝尔奖）。根据爱因斯坦对光电效应的解释，后来称为“光子”的光量子像一枚微小的导弹穿入金属，与电子相碰，把它所有的能量转移给电子。在向表面运动过程中，电子以光子的形式释放出获得的部分能量。通过光电效应激发的电子的最大能量只与激发光的频率有关，并且是最简单的公式E=hv2P,P是光电工作函数。

这是量子的“第二形式”，但却是走出黑洞的第一形式，因此，可以清楚地预测：与频率紧紧相连的能量应该是一条直线，它的斜率是一个常数，与辐射方程中的量子一样。这是实验者要做的工作。

根据莱纳德的测量，爱因斯坦得出，通过光电效应激发的电子的能量只与激发光的频率有关，而与激发强度无关，也就是与激发光的“数量”无关。由于存在各种各样的干扰，特别是静电的干扰，光电效应的定量研究非常微妙。在“激发频率”方面，取得了很好结果。在这种临界情况下，被激发的金属并不失去电子，但是只要稍微提高频率，电子就会释放出来。关于“激发频率”方面，爱因斯坦得到的结果在大小数量级上与莱纳德的结果完全一致。但是，他得到的数据不足以证实能量与频率的线性关系。因此，爱因斯坦只能限制他的论述说：“在我看来，与莱纳德的观测并不矛盾。”

爱因斯坦下一步讨论的是斯托克司的发光定律，根据这个定律，发射光（再次发光）的频率永远比激发光的频率低；此外讨论的还有紫外线气体电力现象。这两种现象都与光的波动理论相冲突，但是可以通过光量子很好地解释。

大约一年后，爱因斯坦又推导出光压效应和光电扩散的关系。在《光的发射与吸收理论》注释的空白处，爱因斯坦继续他的关于普朗克辐射原理的争论。虽然开始时，爱因斯坦认为普朗克的原理是自己的“启发性观点”的对手，但是，现在他指出，普朗克辐射原理的理论基础与麦克斯韦原理和电子原理的基础不同。具体地说，在普朗克原理中，普朗克在无意中采用了上面所说的光量子假设。

根据爱因斯坦的论述，普朗克公式首先假定基本振动子的能量值是hv的整数倍。这说明由于吸收和发射，振动子的能量变化只能是跃迁式的，应该是hv的整数倍。量子被赋予了新义，为正确的普朗克辐射原理提供了一个临时的理论基础，这并不是普朗克所希望的经典物理，而是刚刚出现的量子物理。普朗克当然对此不喜欢。

如果科学上的“革命”的特点是，同时代的人拒绝接受，经过千辛万苦才最终得到他们的认可，那么爱因斯坦的“启发性观点”一定是“非常革命”。事实上，显然他的论文没有经过任何刁难就被《年鉴》接收了，这说明作为理论文章的责任编辑之一的M·普朗克的自由思想。开始时，普朗克认为没有必要讨论光量子。1906年夏天，文章发表一年后，普朗克的助手给伯尔尼的爱因斯坦写信说：“我没有与我的主编讨论过你的‘启发性观点’，可能在这个问题上，我与他的观点不一样。这种情况是经常发生的。”从现存的给爱因斯坦的一封信中可以看出，1907年夏天，他的“主编”提出了非常不同的意见：“我不是在寻找非真空中基本动量子的意义（光量子），而是寻找它在吸收和发射方面的意义，我相信麦克斯韦方程已经精确地描述了真空中的过程。至少，我认为没有什么必要抛弃这种假设，对我来说，这是最简洁的，它明确地表达了以太与物质之间的区别。”

1909年，很长时间不愿意接受这种观点，包括接受普朗克辐射公式的H·安顿，曾经打算把动量子与以太的自由限度联系到一起。1913年，普朗克异常大度地提名爱因斯坦为柏林普鲁士科学院会员：

有时，例如在光量子假说中，爱因斯坦可能在他的思想上走了极端，但这对他来说无可厚非，因为在科学中没有偶然的冒险，不会取得真正的变革。

爱因斯坦虽然没有看到这个提名，但是他意识到了寻找普朗克的观点。几乎同时，通过一种虚构的对话，作为对普朗克的报答，爱因斯坦提到了辐射公式的艰辛路程。以一种欢快的语调，爱因斯坦评述说：“如果我们衡量一下理论物理学家为这个普遍函数的祭坛所作出的巨大牺牲，那将是一种振奋。这种重大的牺牲还没有尽头！”经过大约10年时光，在新的量子力学出现前，光量子的观点才被接受。

为什么前后花了整整20年时间，爱因斯坦的“非常革命”的量子概念才被普遍接受？这在20世纪物理学上可以说是史无前例的。一方面，不容怀疑，由于数以千计的实验证明了光的波动理论的正确性，抛弃它不可想像，所以产生了这种顽固的对抗心理。但是，也存在其他方面的因素，有些与实验有关，有些与爱因斯坦本人有关。首先，我们来回顾一下实验方面。

虽然爱因斯坦的光电效应公式很简单，但是想通过实验方法去验证和否定它却十分困难。所以这一直是10年来讨论的焦点。由于1905年秋天的阴极射线实验而获得诺贝尔奖的莱纳德，在爱因斯坦“启发性观点”文章发表后不久，曾与爱因斯坦合作过。莱纳德甚至把自己的一个单行本寄给爱因斯坦，爱因斯坦以崇敬的心情去研究这个单行本。但是，作为实验物理学家的莱纳德坚持以麦克斯韦电力学为基础的共鸣理论，认为没有必要深入研究光量子。比爱因斯坦小三岁的鲁道夫·拉登堡在1909年的60页回顾中，比较了这两种观点，明确肯定了爱因斯坦光量子理论的优越性。由于当时的实验数据不够，他无法确定能量与频率的线性关系是否正确。

大约从1905年开始，芝加哥大学的罗伯特·米离堪着手从事光电效应方面的工作。开始时，与其他方面的工作一起做，同时也不知道爱因斯坦的方程。从1912年开始，他花了大量精力打算否认爱因斯坦的方程。1915年，与预期的想法相反，他被迫声称，准确的实验结果表明了光的量子性，尽管不可理解，而且似乎与我们所知道的光的干涉现象相违。在1916年发表的文章中，米离堪还是没有犹豫地批评实验确认了的方程，好像是来自空想的局外人，而不是当时著名的物理学家。在一篇准备在德国发表的综合性文章中，米离堪第一次给爱因斯坦带来了好消息。他说：“爱因斯坦方程精确地表达了电子发射的能量比辐射光的能量低。但这个方程的理论基础却靠不住。”无论如何，在量子方面，米离堪的结果与普朗克的结果完全一致，最后，他总结他的发现是目前所得到的关于普朗克h的物理实际的最直接的、最强有力的证据。

米离堪的测量结果验证了爱因斯坦的光电效应方程，但不是他关于光量子的“启发性观点”。直到1922年，瑞士科学院强调他的杰出成就时，有意避开容易误解的术语，以发现光电效应定律的名义授予爱因斯坦诺贝尔奖。第二年，当授予米离堪诺贝尔奖时，同样是小心、谨慎地斟酌词句。突破几乎是同时发生的，1923年，电子的光散射表明，光确实是由分散的能量包裹组成的。

可能是由于爱因斯坦自己的语言表达方式，使得人们很难接受光量子。他从来没有明确声明光量子的存在，而是喜欢用模棱两可的字眼。关于单色光辐射，他说这似乎说明它是由独立的大小为hv的能量子组成。这个“似乎”的说法不可能说服物理学家放弃已经证明了的光的波动理论。即使在后来，爱因斯坦所称的“光量子假说”和“光量子理论”，也只是对普通用法的让步，或只是形式上的让步。总的来说，他坚持他的“启发性观点”，甚至强调这个辅助概念是临时的。所有这些，只能使他的同事们拒绝接受光量子。

爱因斯坦从不仔细斟酌字句，文字的运用完全以他所认为的真正理论为中心。引进量子只是为了说明已有的理论存在缺陷，而不是为了解释第一定律而创造的一种新概念。这也就是为什么爱因斯坦一直坚持他那临时的“启发性观点”；1906年底，爱因斯坦提出了一个新的、更重要的应用，把量子概念应用到新的领域，一个实验结果已经完全证实的领域。这是量子的第三次出现：这次与辐射问题无关，是关于物质活动状态的比热理论。这是关于固体的第一个量子理论。

1820年，两个法国人P·杜隆和A·皮狄特，在研究固体热行为过程中，观测到一个非常有趣的现象。如果考虑到原子量的因素，使物体温度升高一度所需要的能量是个确定的常数。对许多金属，从铜到镍，到金，以及硫，它们的比热是一样的。他们的惊人发现不仅指明了物质的原子结果，而且说明所有简单物体的原子具有同样的热容量。但是，杜隆和皮狄特定律没有理论根据，直到50年之后的1876年，L·玻尔兹曼通过基本统计物理的“平均分配定理”，才证实了两个法国人的关于物质运动学的经验规律。

这种现象在物理学上经常发生，理论刚刚建立不久，就发现越来越多的实验结果与其新的概念不符。1870年，柏林的年轻人韦伯在研究各种不同物质在不同温度下的比热时，发现实验结果与杜隆—皮狄特定律有很大偏差。只有在高温情况下，物质的比热才与预想值相符；而在低温情况下，物质的比热减小。对金刚石、硼和硅这三种物质，即使在常温下，比热值也很低。作为韦伯的学生，通过韦伯的讲座、自己的实验室工作、以及自己的学位论文，爱因斯坦非常熟悉比热的这种异常。

第一次灵感的产生是在火车上。1901年夏天，当时爱因斯坦正乘车赴米兰看望他的父母。他向米列娃报告说：“他想到了一个有趣的想法。对我来说，固体或液体的潜在动能可能看成与电子共振器的能量一致。”可能是一年前，通过研究普朗克的工作，使他产生了这个想法，正好出现在量子之前。根据物质微观物理概念，爱因斯坦把物质的热学和光学性质联系起来了，比热和固体的吸收光谱存在某种联系。他马上让米列娃到图书馆查找文献，因为他想知道玻璃的这些光学性质。

不管米列娃当时发现了什么（如果有的话），这个问题需要几年的孵化和思考，特别是普朗克的辐射公式，直到1906年，爱因斯坦在《普朗克的辐射和比热讨论》中才解决了这些问题。

在这篇文章中，爱因斯坦重新研究了普朗克振动器的平均能问题，结果清楚地显示出它与分子力学的关系。他同时提出了玻尔兹曼方法的变换方式，与普朗克的过程不同。这些反映虽然是很初级的，但却包含一项有趣的数学革新。在微观世界里，爱因斯坦第一次清楚地提醒人们，所有的事物都将与我们通过感官感受的经验不同：

直到现在，分子运动还被认为与物质世界的运动遵循相同的定律。我们现在不得不承认，分子可以假定的各种形态比我们想像的少。

能量的传送不是连续的，而是由量级为hv的分散的能量包裹组成。爱因斯坦想知道这种想法是否可以应用到由热的分子理论确定的其他振荡系统里，也就是固体的原子里。答案不久就出现了。

爱因斯坦只是观察简单模型：一种同位素的晶体，它的原子具有单一的振荡频率。开始时，爱因斯坦认为电磁力是产生这种振荡的原因，因此认为他的模型只是代表由重的离子和轻的电子组成的导电物质。文章发表后不久，他才意识到没有理由把它局限在导体上。他在《更正》中修改了他的错误。这是相当重要的一步，因为第一次在机械振动中引进了量子理论，完全超越了电磁辐射的局限。应用量子公式，爱因斯坦推导出比热公式，在高温情况下，它与杜隆—皮狄特定律一致；而在低温情况下，比热逐渐减少，直到绝对零度。这个公式适用的最低临界温度后来称为“爱因斯坦温度”，它完全由原子的振荡频率决定，显示出晶体的光学特性。对于碳这样的轻原子，爱因斯坦温度相当高，金刚石大约是1000度，所以在常温下就能显示出与杜隆—皮狄特定律的偏差。可见，美丽项链上的尊贵钻石晶体也具有量子的特性。

爱因斯坦把自己得到的量子理论公式与韦伯1875年发现的有关金刚石的数据进行了比较，发现理论图表与实验结果惊人吻合，这种新观点将显示出它的价值。同时，爱因斯坦意识到，这个新的理论不可能完全与事实一致，因为自己所采用的模型太简化了，特别是他假定振荡只与温度有关，这无疑是很难令人信服的。虽然如此，这个观点仍将显示它的价值。

与爱因斯坦关于光量子的“启发性观点”不同，他的固体量子理论不久就成为科技界的焦点。这与普朗克无关，他对量子概念的这种应用一直保持缄默，是他的同事，柏林的物理化学教授W·能斯特使得爱因斯坦的固体量子理论得到重视。1905年，能斯特得出了热力学定律的普遍假说，根据此定律，不是物体的热，而是物体的熵，包括引出的比热，在绝对零度时完全消失了。从此，能斯特以恋人一样的激情，研究这个定律在相当低的温度下的实验结果，得出热力学第三定律。

1875年，雪已经开始融化，韦伯不得不推迟实验。现在空气液化，甚至是氢气液化都已经实现，可以使温度降到接近绝对零度—273度。能斯特因此建立了一个液化氢气厂，在他的研究院里，一大群合作者正忙于在更大的温度范围内，测量各种物质的比热。

关于这个研究计划，能斯特不能忽视爱因斯坦的新的比热量子理论。爱因斯坦的文章发表3年以后，1911年，在一篇综合性文章中，能斯特说：“显然，整个来说，这些观测结果极大地证明了普朗克和爱因斯坦的量子理论。”从此，在讨论固体运动行为时，都要提及量子理论。并且，正如我们见到的，爱因斯坦争取了一位很有影响的支持者和保护人。但是，虽然是量子理论的强有力的宣传员，能斯特不知道应该把爱因斯坦的概念作为一种数学工具，还是作为全新的物理基础。

1910年春假，能斯特在瑞士拜访了爱因斯坦，他们讨论了这个问题和其他很多问题。能斯特对一位同事报告爱因斯坦的理论说：

爱因斯坦的量子假说可能是所想到的最奇怪的假说。这个假说如果正确，它将给所谓的以太物理和所有的分子理论开辟了一条新的道路。如果是错误的，它也将永远是一个“美丽的回忆”。

这个理论是正确的，至少在原则上是正确的，但是它并没有成为“美丽的回忆”。至于能斯特所说的以太物理，爱因斯坦已经永远地抛弃它了。1905年，在爱因斯坦发明的光量子理论中，他已经无意识地抛弃了以太；狭义相对论发表3个月后，他已经明确抛弃了以太。

第9章 七年炼狱

事情发生在1905年5月中旬，爱因斯坦刚刚寄出关于布朗运动的论文。爱因斯坦记不清楚到底是哪一天，只知道那天天气非常好，在拜访他的同事和朋友M·贝索时，他们一起讨论了一个难题。17年以后，爱因斯坦报告说：“我们讨论了这个问题的各个方面。突然，我找到了解决问题的钥匙。”带着一些数学问题和许多遐想，他这个夜晚一定过得非常愉快。在与贝索谈话过程中，爱因斯坦突发灵感找到了金钥匙，神奇般地开创了所有物理学概念的全新面貌。第二天，忘记了任何问候，爱因斯坦就滔滔不绝地给朋友讲解这种新想法：

谢谢，我现在完全解决了这个问题，是从分析时间概念上找到答案的。时间并不是绝对的，时间和信号速度之间存在密不可分的关系。

爱因斯坦的分析是这样开始的，对于两个不同的地方，同时性的概念应该怎么理解。人们发现他做着手势向同事和朋友们解释，一会指着伯尔尼的一个钟楼，一会又指向附近乡村的一个钟楼。他先后向M·贝索和卜索特解释，正确理解分置两地的时钟的同步性而引起的问题，将会引起时间概念的深刻变革。而现存的空间概念和物理学中的许多问题不论发生什么改变，不论看起来多么令人激动，也只是简单的逻辑推理结果。

6月底，所有的论文都写完了，共花了5～6周时间。6月30日，柏林《年鉴》的编辑们准确地记下了收到手稿的时间。这篇文章共30页，三个月之后出版了，它的标题是《关于运动物体的电动力学》。这是一篇史无前例、后无来者的文章，在内容上是最伟大的科技成就之一，在形式上是最杰出的文章之一。当然，后来对这篇文章进行了一些增补，有些是爱因斯坦自己增加的，有些是其他人增加的，但是所有这些增补只能是这个理论的附录，因为摆在大家面前的论文已经非常完整，合乎逻辑了，几年以后，其他人把这篇文章称为“相对论”，又经过几年，人们又把它改称为“狭义相对论”。

26岁的爱因斯坦终于成功地实现了自己的梦想。这个电力学相对性原理曾经酝酿了10年（如果加上在阿劳的读书时间），并且迷惑了至少7年。爱因斯坦后来声称“这是他一生的7年时光中最主要的事”。他发现很难回顾那段时光，追述这种思想的发展历程。要理解这种思想，必须从头开始思考现代物理的整个观念体系。让我们主要集中在前250年吧。

在现代物理的萌芽时期就讨论过相对性原理。伽利略在1632年出版的《关于两个重要世界系统的对话》中首先提出了相对性。按照当时的时尚，伽利略提供了一个多彩的背景。在《对话》中的第二天，伽利略的密友萨尔维提邀请他的朋友集中到一艘大船的大房间里，房间里装有蚊蝇和蝴蝶，以及鱼缸。接下来吩咐在天棚上悬挂一个水桶，让水从桶中流下，滴入下面窄口的容器里。最后，也是为了科学，让他的朋友们每人向前、向后跳跃，记下各自跳跃的距离。

这个舞台是为了比较船在静止和运动中的情况而设计的。现在让这艘船以任何速度行驶：只要它的运动是协调一致的，不左右摇摆，你就会发现上面看到的所有现象没有发生任何改变。蚊蝇和蝴蝶仍然飞行如常，而鱼的游动也没有发生什么不同。不管人们是沿着船运行的方向，还是沿着与它运动相反的方向跳跃；他们跳跃的距离并没有发生变化。可能最有说服力的是所有落下来的水滴都一点不差地落到下面的窄口容器里，没有一滴水落到容器的后面，虽然当水滴还在空中落下时，船已经行驶了一段路程。

伽利略打算通过这个实验说明地球是运动的。同时，他声称如果两个相互关联的参照系沿着直线一致运动（例如匀速运动），力学方法是没有办法判断哪一个是在运动，哪一个是静止的。

50年后，伊萨克·牛顿在他对现代物理具有重要意义的《数学原理》中，再次提到了这个想法。它不是以公理的形式出现的，而是作为推论五的补充形式：“在给定的空间里，物体的位置保持不变，不论这个空间是静止的，还是沿着直线不含任何转动地运动着。”非常清楚，在这个推论中，牛顿并不关心等价参照系，只是相对于绝对空间，谈论给定空间是运动的还是静止的。同时，牛顿的“绝对空间”概念是指永远保持相似和静止，没有任何外部影响的空间。完全类似一种无所不含的大容器，在其中可以确定一致运动的参照系的优先状态。牛顿需要用它解释惯性以及旋转运动的客观性质。

牛顿的“绝对空间”的概念并不是没有遇到任何阻力就被接受了，但是它在力学上的巨大成功最终平息了所有的反对意见，最后这个概念成为他的思想的一部分。非常尊敬牛顿的I·康德在自己的哲学分析中，认为这种空间概念是“纯粹先验”的，因此成为一切知识的先决条件。重新描述牛顿的推论五，康德声称：运动的空间称为“物质空间”或“相对空间”，而所有的运动都是想像出来（也就是没有运动）的空间称为“纯粹空间”或“绝对空间”。对于物理学家和哲学家来说，非常显然，等价参照系或“相对空间”相互之间沿着直线一致地运动并没有被看成是一个问题。相对论就是这样非常自然地存在于力学之中，以致于失去了自己的名字。

19世纪末，进一步研究力学的基础知识，为相互之间协调一致运动的参照系统赋予一个现代名字—“惯性系统”，而从一个惯性系统到另一个惯性系统的简单运算被称为“伽利略变换”。相对论原理可以简单地解释为，在所有惯性系统中，力学定律是一样的、相对于伽利略变换是不变的。

这种说法虽然在力学上是非常明显的，但是在电磁波理论上却不是这样。电磁波理论是描述所有电子、磁场和光学现象的不变理论，麦克斯韦的理论并不适合力学的相对性原理，因为它的基本方程显然不是相对于伽利略变换不变的。而以太是一种优先参照系。

爱因斯坦之后，以太被彻底从物理学中清除了。事实上，应该首定以太在物理学上具有重要作用，19世纪的物理学家几乎都与它紧密相关。事实上，100年前，以太曾经像空气、光或海岸线那样认为是真实存在的。在解释光学实验时，即使是最聪明的研究人员也认为他们用手指真正地接触到以太了。19世纪物。理学最大最感人的贡献—麦克斯韦的电磁学，实际上把以太的地位摆到了所有物理思想的中心。因此，H·赫兹认为：

把电从这个世界拿掉之后，光就消失了；如果把以太从这个世界里拿去，那么电力和磁力就不能在空间传播了。

电磁场和波，以及光波是以太的横向振动，与它们的传播方向垂向；对于赫兹和他的许多同事，只有深入研究这种介质的力学模型才能正确理解它。1895年，当威廉·C·伦琴发现了一种“新的射线”时，实验物理学家和理论物理学家早已经准备好他们的解释了：X射线并不是新的东西，只是我们早已怀疑的以太的纵向振动，与它的传播方向相同。

以太物理非常迷人，并且需要惊人的智力去理解，但是在许多方面与力学发生冲突。而作为所有物理学的基础力学，应该能够解释以太。这种不参与物质运动，并且充满整个空间的介质是光的传播的自然的首选参照系，并且只有在这个参照系中，光的传播速度是、30万公里/秒。因为地理相对于以太不是静止的，因此通过光学效应可以观测地球在宇宙中的运动。以每秒30公里的公转速度围绕太阳运动的地球，它所产生的效应应该在可测量的V/C的第一个数量级上（V＝速度；C＝光速），例如百分之一；但是并没有观测到这个结果。

1881年，不到30岁的美国人阿尔伯特·亚伯拉罕·迈克尔逊很大程度上提高了测量的精确性。在霍尔曼玻尔兹的热心支持下，在柏林建立了一个双臂干涉仪，可以测量v2/C2数量级，例如万分之一。这台设备如此灵敏，即使是在物理研究所外行驶的马车也会破坏它的操作；因此，搬到静僻的波茨坦天体物理天女台里。1881年发表的测量结果很令人失望：没有观测到地球相对于以太的运动。6年以后，迈克尔逊和他的同事爱德华·W·莫雷在克里夫兰又重复了这个实验，这次的灵敏度更高，但是这个实验只是再度确认了波茨坦的惊人发现。1907年，迈克尔逊成为第一个获得诺贝尔奖的美国人（不是因为他的以太实验，而是类似的光学仪器），当时他安慰自己道：“我必须承认，为了研究这个问题虽然发明了干涉仪，但这个实验的结果是否定的。”

但是没有人愿意回到哥白尼以前的地球中心说的观点上，或者认为从迈克尔逊—莫雷的实验可以推导出地球是相对静止的。相反，杰出的理论家正致力于证明不可能观测到的相对于以太的相对运动。在这些努力中，H·A·洛仑兹的理论为我们提供了非常有价值的参考：虽然洛仑兹的理论仍然是致力于解释以女，但是它已经非常接近相对论了。对于爱因斯坦来说，运用普遍定理重新组织洛仑兹的理论，就成为他自己的时空概念的试金石。

1877年，当时不到25岁的洛仑兹应邀赴荷兰雷敦大学做新1殳立的理论物理学主席。在19世纪90年代，经过15年的艰苦工作，他又提供一种新的电动力学，“电子理论”。他在这个理论中所采用的术语的变换，反映出在19世纪的后10年，物理知识的迅速发展：在1892年，他只是简单地提及“带电粒子”；在1895年，在他的综合性文章《运动物体的电力和光学理论的尝试》中，他把这种带电粒子称为“离子”；而1899年以后，发现带电轻粒子两年以后，他把这次轻粒子叫做“电子”。在以太中，场存在于带电粒子之外，并且通过发力给带电粒子反作用于物质，这种力被称为“洛仑兹力”。在这个基础上，洛仑兹建立一个包括当时所知道的所有电磁和光学现象的理论，即使对于新现象，这个理论也有它的自身价值。

1896年，洛仑兹的助手，编外讲师P·季曼成功地观测到磁场的分散光谱线。这个结果是洛仑兹理论的伟大胜利，因此，洛仑兹和他的助手获得1902年第二个诺贝尔物理学奖。即使在晚年，每当提到洛仑兹的理论，爱因斯坦都表现得十分积极：“这是在以经验为基础的科学上所取得的一项非常富有逻辑性、简明和完美的成果。”

确实，在洛仑兹的理论中，相对性原理不能通过力学的伽利略不变找到表达式。从伽利略的角度来看，他的理论反应了某种相对论，即在统一的直线运动中，实验人员没有办法辨别他们是静止的，还是处在协调一致的运动中。但是即使这种论述也需要花费很大力气。洛仑兹用他的“相关状态”原理解决了相对于以太运动的问题。通过巧妙的手法，他成功地把运动的惯性系统中电磁波的数值与麦克斯韦方程严格适用的系统—静止的以太联系起来。为此，他在运动系统中引进了辅助解释，称为“当地时间”，而“绝对时间”是由空间坐标决定的。在物理学的理论中，这是第一次调整时间参数，十分具有挑战性。对于洛仑兹来说，“当地时间”只是数学技巧，对传统的时间观念没有什么影响。总之，他只是发明了一种技巧，使理论与观测到的结果相符，巧妙地解释了第一数量级的实验结果。

对于像迈克尔逊—莫雷实验的第二级效应，洛仑兹必须求助于另外一个假说，乔治·斐兹杰惹也同时独立地提出了这个假说。根据这个假说，一个在以太中运动的物体的大小在其运动方向上缩短了，大小是与速度有关的因子：

洛仑兹认为这种收缩是由力产生的，是由带电粒子与以太之间的相互作用产生的压缩引起的。

洛仑兹因此提出了在光速范围内，以任何速度运动的系统中电磁现象的一致性原理。这是他1904年的综合论文，克服了早期的估计和近似，以于所有V/C的任何数量级都适用。洛仑兹成功地发展了麦克斯韦的理论，对所有的物理学家产生了巨大影响，特别是在德国，这个理论被看成是抛弃以传统力学为基础的物理学。包括力学在内的所有物理学现在都要在“世界的电磁图象”框架中进行重新修正。

亨利·庞加莱是当时世界上最著名的数学家，在基础理论和应用方面具有划时代的贡献，特别是在物理学上。庞加莱非常欣赏洛仑兹的理论，但是同时批评洛仑兹为所有的新的实验结果建立了一个又一个假说。他不仅鼓励洛仑兹去修正自己的理论，与此同时，庞加莱自己对于洛仑兹理论中的关键分析和数学结构作了重要贡献。

1900年，在庆祝洛仑兹博士25岁生日时的一本纪念文集提供了一个非常好的机会。在庞加莱的祝贺文章中，除了一些其他事情外，他指出洛仑兹的“当地时间”可以理解为等价于一个由光信号同步的时钟过程。4年后，在美国圣·路易斯的世界展览会期间举行的具有真正美国风格的艺术与科学国际大会上，庞加莱提出了洛仑兹的“当地时间”与时间测量之间的有趣联系。因为庞加莱是国际上的知名权威，他应邀作专题报告《关于数学物理的现状和未来》。

在相对论原理部分（这是第一篇含有这个名字和主题的文章），庞加莱解释了他的同步过程，这种同步过程的结果是在不同的惯性系统中，各个时钟的时间不同。庞加莱也沿用洛仑兹的“绝对时间”概念：“这样同步的时钟显示的不是系统的绝对时间，而是所称的‘当地时间’，所以在参照另外一个时钟时，这个时钟就慢了。但是这并不会产生什么影响，因为我们没有什么办法确认这种差别。”因为所有的事都是精心安排的，所以实验者根本不能确定他们是在运动中，还是处在相对静止状态，这就是相对性原理所论述的现象。

这个报告还暗示未来物理学的一些其他发展。实际计算和实验明确反映出，电子的质量不是恒定不变的，电子的质量是由它们的速度决定的。

如果能够验证这些结果，将会产生一个全新的力学，其特点是任何速度都不能超过光速，就像任何温度不能低于绝对零度一样。对于处于某种变换中的观测者本人来说，毫无疑问，任何速度都不会超过光速。

这是第一次指出不仅在光学和电磁学，而且在力学原理的构造之中，光速具有非常重要的作用。

在第二年出版的《电子力学》中，庞加莱没有采用这个影响深远的假设。从物理学的角度讲，这篇文章并没有超越洛仑兹的理论，只是把其中的数学结果进行了发展。庞加莱在三维空间坐标上又加上时间坐标要组成一个“四维矢量”，可以用传统的欧几里德几何学研究这些结构。洛仑兹原理的变换方程一方面协调“当地时间”和绝对时间，另一方面通过洛仑兹收缩参与空间坐标，现在把这个方程推广到四维空间。庞加莱同时证明，所说的“洛仑兹变换”在形式上类似于数学上的“群”，它的主要特征足，两个连续的洛仑兹变换产生一个可以容许的变换。具体地说，速度的增加不是简单的数学过程，应该是两种速度的结合，得到的结果永远比光速小。

这是在以太物理中，洛仑兹和庞加莱所能够得到的电磁学结果。但是，现在有两种形式的原理摆在人们面前，一个是关于物质、力学的物理学，包含强有力的相对论和伽利略变换不变原理；另一个是关于以太、电磁学的物理学，为了解释无法观测以太的运动而引入了洛仑兹变换。理论学家们早已意识到这种冲突，但是他们默认了。本世纪初，除了亨利·庞加莱的一些预言性概览外，在所有讨论中从来没有明确指出这种冲突。

这种冲突是在专利局工作的三级专家爱因斯坦的科学研究的中心。1905年9月，庞加莱《关于电子的动力学》的文章在巴黎发表时，爱因斯坦也准备出版他的关于这方面的理论和其他问题的文章。这篇文章就是相对论。

爱因斯坦在这篇文章中的原理结构上没有作太多的智力投入，只是经过一些蜿蜒曲折的道路，最后得到了答案。这篇文章不需要任何脚注，在许多方面这篇文章都是举世无双的。文章中没有引用一篇参考文献。从1903年到1905年仅存的几封信中，没有发现爱因斯坦是怎样想到相对论的，所以对他的思想的任何再现只能来源于现存极少的文献，或者爱因斯坦的科技论文中的罕有的暗示，当然也包括爱因斯坦自己的回忆。在1946年所写的讣告中，爱因斯坦指出：“现在六七十岁的人与五十岁、三十岁和二十岁的人不同。所有的回忆都被现在的我歪曲了，换句话说被欺骗的观察角度歪曲了。”在去世的前两周，爱因斯坦告诉年轻的科技史学家说：“我经常发现自己对关于思想的起源了解很少。”虽然爱因斯坦的这些回忆是不连贯的，有时甚至是相互冲突的，但是爱因斯坦的回忆一直是我们最好的，显然也是最有趣的信息来源。

爱因斯坦经常描述他十年思想孕育时期的开始：在阿劳学习期间的一次脑力实验。他曾经描述一位追赶光线的观察者，这位观察者所看到的现象应该与一位冲浪者在浪花中见到的情景一样，即发现两个浪锋是相对静止的。由此类推，对于光的情况，空间振荡的电磁场是相对静止的：

但是不论是在经验上，还是根据麦克斯韦方程，这样的事情似乎并不存在。但是在直觉上，一开始似乎就很清楚，对于这样的一位观察者，他所见到的情况应该完全符合相对于地球的一位观察者目睹的情况。但是第一位观察者怎么能够感知，或者发现自己是处在迅速的协调运动中呢？

这个悖论清楚地指出在物理学基础上存在的缺陷。一方面是力学，根据力学原理，一个观测者以光的速度，或高于光的速度行驶都是可以理解的；另一方面是电力学，根据电力学理论，这个观测者所见到的现象显然是不存在的。这就是为什么一位观察者，或者任何物体都不能达到光速，即对任何观察者，在任何惯性系统中，不管这位观察者行驶的速度多快，他的速度都是有限的。回顾过去，爱因斯坦认为那个悖论中已经存在狭义相对论的萌芽了。他后来说，这个脑力实验一直伴随着他，就像一个内部磁盘一直指引着自己去揭示物理学的重要内涵。

在工学院三年级的暑假期间，在给米列娃的一封信中，爱因斯坦再次提到这个老问题。借助于霍尔曼玻尔兹和赫兹的理论，这位年轻人非常自信地写道：

我越来越认为今天一直沿用的运动物体的电力学与事实不符，应该存在一种简单方法描述它。我认为这样的问题是由于“以太”的术语引起的，这种介质的运动没有任何物理意义。

一个月以后，显然与斐索的著名实验有关，爱因斯坦想出一个好主意，研究一个相对于发光以太做相对运动的物体对光在透明物体中的传播速度的影响，并且得出了一个原理。从某种意义上讲，爱因斯坦终于找到了事物的根源，尽管他怀疑自己关于以太运动的描述有什么意义。作为一位出色的实验专家，他打算通过观察处理这个问题。

几乎同时，爱因斯坦设计出另一个实验。虽然他不了解迈克尔逊—莫雷实验的细节，但是他的这个实验与之很类似；由于他的“老板”韦伯对这个实验持怀疑态度，因此这个实验没有进行下去。失望之余，爱因斯坦转向阿琛的威廉·维恩。我们不知道爱因斯坦是否收到过维恩的回信，或者得出什么结论，但是在工学院的最后一年期间，他十分关心相对运动的问题。

考试结束以后，在找工作期间，爱因斯坦满心希望能完成这篇关于相对论的文章。我们不知道这篇文章的内容是什么，也不知道爱因斯坦曾经设想的另外一个实验是什么。他告诉老朋友格罗斯曼说：“我现在想出一个非常简单的方法研究物体相对于发光以太的相对运动，这个实验完全基于普通的干涉实验。只要无情的命运给我足够的时间和平静就好了！”1901年底，他又重新研究这个理论：“我正在紧张地研究运动物体的电动力学，这是一份非常重要的工作。”他曾经怀疑过自己的思想，但是后来发现，只是一个简单的计算错误破坏了整个工作，因此又兴高采烈了：“我现在比以往更加自信了。”但是我们还是不知道他对什么自信。

爱因斯坦一定向苏黎世大学的克莱纳教授谈过他的主意，这位经验丰富的物理学家对他的主意很感兴趣，并建议他发表有关运动物体上光的电磁理论和实验方法。爱因斯坦向米列娃总结他与克莱纳教授之间的谈话说：“他认为我提出的方法是最简单和最方便的。我对此感到非常高兴。在几周之内，我一定会写成这篇文章的。”然而，他可能又一次过于乐观了。

在书写他的想法时，爱因斯坦一定遇到了什么困难，因为他不仅没有发表这篇文章，反而决定重新学习洛仑兹和德鲁得关于运动物体电力学的文章。以前的一位同学，现在是一位助手的雅各布·埃拉特为爱因斯坦提供有关文献。不论爱因斯坦读了多少文献，但是他并没有得出什么可以发表的结果。一年后，在伯尔尼专利局工作时，爱因斯坦又一次全面研究电子理论。

爱因斯坦现在根本不相信以太的说法了。即使在学生时代，他就认为电力学可能成为电力和磁场在真空中传播的运动理论。根据索络文的描述，庞加莱在他的《科学假说》里已经把以太看成是一种假说，只是为了容易解释现象而引用的工具，他甚至预言，总有一天，以太会因为没有必要而被抛弃。爱因斯坦可能会把这个预言理解成是一种建议，但是那时的爱因斯坦已经比这位伟大的数学家更认为以太是多余的了。

当时在专利局的同事J·索特打算与爱因斯坦谈论自己关于麦克斯韦理论的力学以太模型观点，但爱因斯坦对这个观点一点也不感兴趣，并且一再声称自己是一位异教徒，索特可能从中感觉到爱因斯坦的这种倾向。对于辐射理论的深入研究使爱因斯坦更加深信，麦克斯韦的理论不能描述辐射的微观结构，因此也就不是普遍适用的。这种想法使爱因斯坦最终产生了关于光量子的“启发性观点”，其中彻底抛弃了以太。

在去世的前两个月，在回答发展相对论原理时，自己的知识状况，爱因斯坦说道：“在1905年，我只知道洛仑兹在1895年发表的论文，而不知道洛仑兹后来的工作，也不知道庞加莱的工作。从这种情况来看，我1905年的工作是独自完成的。”非常可能，爱因斯坦在伯尔尼见不到洛仑兹1904年发表的文章，这篇文章发表在阿姆斯特丹科学院的会议纪要上，第一次以普遍适用的形式提出了“洛仑兹变换”。但是爱因斯坦所了解的东西一定比洛仑兹1895年的论文中的内容多。

在伯尔尼工作期间，爱因斯坦对《年鉴》的热情似乎并没有减少，而且还是一位经常的撰稿者。虽然他曾经抱怨在空闲时间，图书馆是关闭的，但是他应该没有什么困难坚持阅读其中的文章。而且在他的工作中，有时也需要到市或者大学的图书馆查阅资料，所以除了电器工程的文章外，他可以阅读物理杂志。此外，格留纳教授一定还借给他许多出版物的摘录。

如此看来，爱因斯坦似乎不可能没有看到哥丁根的编外讲师马克思·亚伯拉罕的75页论文《电子的力学原理》。他一定读过亚伯拉罕1904年发表的文章《关于辐射和辐射压的理论》，至少读过其中的注解，因为在爱因斯坦写论文时，可以找到这些文章。在同一年，爱因斯坦可以读到威廉·维恩在《年鉴》上发表的文章《运动物体电力学的微分方程》，其中包含许多最新的参考文献。他一定读过维恩与亚伯拉罕随后的争论，争论中不仅引用了洛仑兹同年的著作，并且对它进行了全面概括。杰出的斯特拉斯堡的理论学家E·科恩也在《年鉴》上发表了他的现象学反映《关于运动物体的电磁场》，这是另外一种形式的洛仑兹原理。

那些年来实验方面的最重要的贡献是W·库夫曼在电磁场中测量子电子的偏转，测量的结果发表在1900年创立的《物理杂志》上，这份杂志当时在伯尔尼可以见到。事实上，爱因斯坦一定非常积极地探讨过用亚伯拉罕和维恩理论处理过的问题。

在这篇文章中，讨论了光速是电子运动速度的极限，同时，维恩声称，为了超过光速需要无穷的能量。具体地说，电子的质量随着速度的增大而增大，是所有物质电磁场的发源地，更重要的是这个观点与“电磁世界图像”和力学变换形式相符合。

尽管这些科学家在物理学上具有高超的技艺，在数学上具有很高的鉴赏力，对于爱因斯坦来说，本世纪初提出和讨论的理论还是不完善的，因为他们仍然坚持以以太作为静止的参照系。同时，对于人们习惯的电力学中的不对称性，使爱因斯坦很不开心。这个实验与M·法拉第的经典实验有关，对于爱因斯坦来说，这是一个非常重要的实验。关于这点，我们可以从爱因斯坦文章的字里行间中感受到。这篇文章是爱因斯坦在1920年给相对论杂志《自然》撰写的专刊文稿。准备好这份手稿后，爱因斯坦向它的翻译人员抱怨说：“很不幸，这篇文章太冗长，我非常担心它是否能在《自然》上发表。”事实上，《自然》上刊登这篇伟大文章的节选本。我们非常幸运地得到了这份31页的手稿。

19页客观教诲的说明和阐述之后，爱因斯坦抛开纯粹单调的科学沦述，向人们展示出他那惊人的洞察力：

在狭义相对论的建立过程中，不是前面提到的思想，而是后面的法拉第电磁感应思想起了非常重要的作用。

根据法拉第的电磁感应定律，当磁铁相对于闭合线圈进行相对运动时，就会产生感应电流。至于是磁铁运动还是线圈运动没有什么区别，只要是相对运动就可以了。根据麦克斯韦—洛仑兹原理，对于这两种情况的理论解释却是十分不同。

如果是磁铁在运动，空间存在一个随时间变化的磁场，根据麦克斯韦理论，产生了闭合电力线，一个物理上真正的电场；这个电场作用于导体中的自由电荷，产生了电荷的运动，形成电流。

如果磁铁是静止的，而电线圈是运动的，那么就不会产生电场。相反，导体中产生的电流是由于线圈在相对于磁场相对运动过程中，产生了洛仑兹假设的电力作用在导体的电荷的结果。

爱因斯坦在这里所描述的是法拉第在1831年发现的，在统一电场和磁场的道路上的一个里程碑。除了原理的重要性外，法拉第实验还有许多应用成果：它导致了发电机的出现产生电流，同时发明了电动机利用所发出的电。作为电器工程公司世家出身的爱因斯坦，一定从他的叔叔雅各布那里了解到有关电器设备的知识。对于理论解释中存在的困难，在苏黎世工学院学习过程中，爱因斯坦一定在麦克斯韦理论的教课书中遇到过。在这本教科书的第五章《运动导体的电动力学》中，弗普尔从相对论的角度分析了磁铁和导体的各种运动。

爱因斯坦的朋友和同事贝索认为是他在谈话中首先提出了相对论问题，所以参与了相对论原理的形成。作为一位电器工程师，贝索知道麦克斯韦理论在电磁感应方面表现为电力形式，电力的产生取决于交流发电机的感应器是静止的还是转动的。在学生时代，爱因斯坦就意识到这个问题，所以，他与贝索的谈话只是给出相对论一个非常清晰的轮廓而矣。

让我们仔细研究一下，爱因斯坦从法拉第实验的不对称性描述中得出了什么结论：

对我来说，很难让人接受这是两种完全不同情况的说法。我坚信两者之间的不同只是观察者所选择的观察角度不同而已。如果从磁铁的角度看，当然没有电场存在了，但是从电线圈角度来看，电场显然存在。根据所采用的坐标系的运动状况，电场的存在只是相对的。只有把电场和磁场结合起来，而不考虑观察者或坐标系统的运动状态，这才是确定的客观实在。这种电磁感应现象使我想出了相对论原理。

从上面论述的脚注中，我们可以看出爱因斯坦并没有认真考虑过洛仑兹—麦克斯韦原理的变化形式：“最难克服的困难是真空中光的速度不变问题，开始时我曾经打算放弃这个观点。”这是爱因斯坦仅有的几次打算抛弃光速不变，去研究固有理论。光速不变只是相对于光源的观测者而言，而与光源作相对运动的观测者会测出不同的光速值，这个值取决于观测者相对于光源的速度。这种说法不仅值得称赞，而且与爱因斯坦的光量子理论一致。

爱因斯坦又重新回到内容丰富的洛仑兹原理上，光速与光源的运动状态无关，这将是未来所有理论的主要部分，虽然这种说法与力学中的相对论相冲突。这种冲突再一次使爱因斯坦陷入以前的矛盾之中。后来，他把这种进退维谷的处境总结如下：

从力学角度来讲，所有的惯性系统是等同的。根据经验，这种等同性也应该对光学和电磁学适用。但是在电磁学理论中，这种等同性似乎并不存在。在早期，我认为这是由于理论系统的不完善造成的。找到并去除这种不完善的想法使我心里很紧张，经过了7年的徒劳，我终于通过修改时空概念，找到了解决方法。

“普通科学”所熟悉的方法不能去除这些“不完善”，即使在水准很高的《年鉴》上，也没有文章能够解决这个问题。在一篇悼念文章中，爱因斯坦描述了当时他是多么强烈地意识到这些困难，并且执著地寻找答案：

根据所掌握的事实，通过创造性的努力，我对发现真正的真理越来越感到失望。我越是倍加努力，越是确信，只有发现一个真正普遍的规律，才能使我们得到可靠的结果。我认为热力学是一个模型。在关于它的定理中，叙述了一个普遍规律：自然规律具有这样的特性，不可能创造一种永远的运动（不论是第一种形式，还是第二种形式）。但是怎样才能发现这样的一个原理呢？

在爱因斯坦还没有发现这个普遍规律之前，他已经知道，由于自己潜意识承认时间和同时的绝对性公理，使得解决这些似是而非的问题的努力注定是失败的。在爱因斯坦修改时间之前，从潜意识过渡到意识阶段，时间到底是什么？

很久以前，圣·奥古斯丁就提出这样的问题：“时间是什么？如果没有人问我时，我知道它，但是让我解释时，我又不了解它。”但他并不是第一位被时间困扰的人。现代物理之父牛顿却不是这样的，他不太关心时间的内涵，而是非常关心行星系统的规律和力学的逻辑性。他认为一个绝对、真正和数学的时间或者叫做日期是以不变的方式飞逝的，与任何外界事物无关。牛顿自己一定意识到他的这种解释是循环的。这种独立物质世界之外的绝对时间是恒定的，所以也就是在任何地方都不能测量的。我们所测量的只是另外的不同的东西：是一种相对的普通时间。根据牛顿定律，这种时间是敏感的和外部的（不管测量的结果准确与否，用像小时、天、月和年的普通时间广泛地取代了绝对时间）。人们对于时间概念的不规则认识和当时时钟的不精确，以及地球的公转给自然界最好的记时设备带来很小的不规则，这些显然加强了牛顿对于这种绝对时间和相对时间的区别。牛顿甚至想到，如果没有运动，普通时间会被测量得更准确。但是这并没有影响绝对时间的存在和恒定；接近绝对时间是一项科学任务：真正或者稳定前进的绝对时间是恒定不变的。

绝对时间，虽然不像以太那样是一种物质，但也被认为是客观“事物”，存在于空间但独立于空间、物质，以及它们的运动状态。如果有人在伦敦确定时间“现在”，那么这个“现在”不论在汉堡还是北京都是一样的，并且对于月亮和天狼星都是一样的。这种观点不仅与人们的时间观念一致，而且与牛顿力学一致。根据牛顿的引力原理，引力在太空中是同时传播的，所以掉在地球上的一块石头，一定“同时”影响着月球，虽然这种影响太小，无法测量。这就是为什么几百年来所有的人，特别是数学家和物理学家对牛顿时间非常满意。爱因斯坦后来讽刺这种思想是一种只有魔鬼才可以感受到的永恒的统一，对于这些魔鬼来说是无所不在的。

学生时代，爱因斯坦就从马赫那里了解到“绝对时间”没有任何意义。在他的《力学》中，马赫指出绝对时间在任何地方都是不可以测量的，所以也就没有实际意义和科学价值；没有人一定要强调自己了解绝对时间，这是一个没有用的“形而上学”概念。马赫的强硬语言一开始对物理学并没有什么影响，但是这种批判的思想对这位具有反叛心理的学生却产生了很大影响，这位学生可能还记得，除了时钟记录和确定的时间跨度之外，时间本身并没有时间。

在研究庞加莱的理论时，爱因斯坦认为只是为了方便才发明了时间。在《科学假说》中，庞加莱不仅反对“绝对时间”，同时也反对不同地方的即时性：“我们不仅没有两个时间相等的直接经验，我们甚至也没有发生在不同地方的两个事件的同时性的经验。”1898年，庞加莱在一本哲学杂志上发表的文章《时间测量》中提到了具体细节。物理学家们很少能读到这份杂志。

根据索络文的描述，奥林匹亚科学院的成员们如饥似渴地学习庞加莱的书。如果当时他们没有见到过那篇论文，这实在令人吃惊。庞加莱总结到，在测量时间之前，我们首先应该定义时间，不是以专横武断的形式，而是以自然规律的最简单的形式。对于两个事件或他们的连续事件，时间等同概念的定义应该符合自然规律的最简单形式。换句话说，所有这些规则，所有这些定义只是无意识的乐观主义结果。

这种无意识的乐观主义在人们头脑中产生很大影响，因为天真的时间感和牛顿引力理论汇聚于此。通过引入交换了的“当地时间”t（t——vx/c2）作为相对于以太运动速度为v的参照系，洛仑兹的电力原理把这种时间概念升华到乐观主义的程度。但是洛仑兹仍然坚持“绝对时间”，而把“当地时间”看做是一种数学形式。

通过光信号校准时钟的方法，庞加莱给出了洛仑兹的当地时间的物理解释。作为创建相对论原理非常重要的方面，爱因斯坦也同样引用过这样的程序。这说明庞加莱的思想已经非常接近相对论的思想了。事实上，与洛仑兹一样，庞加莱从来没有打算进一步修改时间概念，认为通过光信号校准的时钟显示的不是绝对时间，而是所称的“当地时间”。就这样，庞加莱没有摆脱洛仑兹理论的框架，从而使相对论被另外一个人发现了。

爱因斯坦在1905年的文章中没有显示出他的天才之作的当时背景，后来他抱怨说，这篇文章写得太简短了。关于这方面的背景介绍出现在1907年底给《放射性与电子年鉴》写的一篇回顾文章中（简称为“年鉴文章”）。“现在看来只有精确地定义时间概念，我们才可以克服这些困难。我们所要做的就是把H·A·浴仑兹引用的辅助术语‘当地时间’定义为‘时间’，这样最纯粹和简洁。”

爱因斯坦后来的评论文章更加简短。1920年，他写道：“经过多年研究，我意识到困难的主要原因是对于基本力学概念的武断。4年后，通过修改同时性的概念，重新赋予它具体形式，我得出了相对论原理。”没有进一步的细节说明。当人们谈论相对性原理的起源时，爱因斯坦用一种奇怪的方式表达，把相对性原理产生的时间叫做“步骤”。由此，我们了解到相对论产生的确切日期是那个美丽的5月之夜，当时爱因斯坦正在与贝索讨论贝索感到困难的问题。而且我们知道爱因斯坦是通过分析时间概念得到答案的。但是，他们两个人讨了些什么，这个重大的想法是怎么出现的，不久爱因斯坦又是怎样解决这个问题的？所有这些都消失在5月这个夜晚的黑暗之中了。

爱因斯坦在与贝索的讨论中可能发现什么呢？可能当时摆在这帮朋友面前的是庞加莱的文章，文章描述了庞加莱的相对于洛仑兹“当地时间”的时钟同步方法，也可能是1904年在圣·路易斯的讲座，或者是洛仑兹纪念文集中的文章。一年以后，在另外一篇文章中，爱因斯坦曾经引用过这篇文章，所以他在伯尔尼一定研究过这篇文章。至于庞加莱的讲座《数学物理的现状和未来》，爱因斯坦可以在当时广为传阅的杂志，刚刚出版的文集《科学价值》中，或者它的拷贝中找到。可能在爱因斯坦与贝索的讨论过程中，他们发现了庞加莱自己没有意识到的方面。两位当时都对“绝对时间”持怀疑态度的朋友可能要问这样的问题，如果庞加莱所定义的时间不是洛仑兹“当地时间”的一种数学形式，而是物理学家可以想像的有意义的概念的话，那么结果会是什么样呢？无疑，这会得出每个惯性系统都有各自不同的“时间”，但是对于任何一位观察者，光速的恒定将隐含在庞加莱的伺时性定义之中，通过辛苦的修改理论可以得到它。

这个大胆的思想后来一定正中要害，因为爱因斯坦轻而易举地从这个修改的概念中得出“洛仑兹—斐兹杰惹收缩”。而为了解释这种现象，洛仑兹在自己的原理中不得不引入一个完全独立的假说。爱因斯坦没有借助任何假说，就得出了当地坐标变换。作为经验丰富的电力学家，爱因斯坦仔细研究了这些变换中麦克斯韦—洛仑兹方程的表现形式。通过整夜的计算，爱因斯坦得出这个方程保持不变，并且，从这些变换中可以得出电子论中引入的独立假说“洛仑兹力”，至此所有的问题都成功地得到了解决。相对性原理和光速恒定的普遍性，麦克斯韦原理和洛仑兹变换：这几个方面以非常巧妙的方式结合在一起。第二天早晨，爱因斯坦高兴地告诉他的朋友贝索，自己“完全”解决了这个问题。

这个发现无疑是爱因斯坦最强烈的体验。准备这篇文章所需要的五周时间对爱因斯坦来说，是最快乐的时光。事实上，他的快乐心情无法言表。对他的同事索特，爱因斯坦只说了一句话：“我无法表达我的快乐。”

第10章 确立相对论

从爱因斯坦的文章《关于运动物体的电力学》的结构和形式上，我们可以看出，作者不仅希望这篇文章存在于《物理年鉴》上，而且要使它在历史的长河中永存。作者非常细心工整地写出了这篇文章，结构新颖、明了。

纲领性介绍之后是“运动学部分”，接下来是“电力学部分”。每一部分又分成5个小节。爱因斯坦向老朋友C·哈比希特许诺说：“你一定会对其中的运动学部分感兴趣的。”事实上，运动学部分的前两节只有5页，却包含了新的时空概念的所有主要内容。这部分的后三节，是通过纯粹推理得出的影响运动学时空结构的结果。电力学部分是刚刚建立的理论的实际应用，以一种全新的形式表示电力学的中心问题。

文章偏重于运动学，不仅对正在进行的争论是新的贡献，而且将要修改物理学的概念基础。

“运动学”是抛开力的因素的物体的纯几何运动原理；当引入了力，就变成了物理学家所说的“动力学”。爱因斯坦著名的同辈人都在研究动力学，认为动力学理论的发展至多会给运动学带来一点修改。爱因斯坦的文章：《关于运动物体的电力学》，形式与内容并不完全一样。这篇文章提出一个新的运动学，并得出一种新的动力学，因此创立了新的物理。

与关于光量子的“启发性观点”的文章一样，这篇文章也是通过列举矛盾开始的：众所周知，当把麦克斯韦的电力学应用到运动物体时，产生了一种似乎与现象矛盾的不对称性。爱因斯坦并没有指出这个原理是错误的，只是说其解释是错的。但是，这足以产生本质差异，因为在这种恰当的解释中，暗示在理论上这种现象应该是对称的。这种矛盾终于引发了传统概念的伟大变革。

事实上，大多数人都认为没有必要讨论这种不对称性，所以，文章开头只是概括地说：“众所周知……”爱因斯坦通过多年思考的法拉第电磁感应实验来解释这种现象。虽然感应电流大小和方向完全是由导体和磁体的相对运动决定的，但是根据理论解释，运动磁体和静止的导体，以及静止磁体和运动导体这两种运动方式产生的结果应该是不同的，而实际上并没有发现这种“不可容忍”的不对称性。

接下来，爱因斯坦建立了这种“不可容忍”的不对称性与实验之间的惊人联系，提出了一个似乎完全不同的问题：

类似的实验，以及验证地球与“轻介质”之间相对运动实验的失败，使我们必须承认，不仅在力学，而且在电力学中，没有一种现象的性质与绝对静止的概念相符合。

初看起来，导体与磁体的感应实验的理论描述与以太的漂移实验没有什么联系，所以能够找出它们与相对运动问题的紧密联系将是天才的创作，麦克斯韦理论很难解释感应现象，只有相对论原理才是指导解决这些问题的灯塔。

一个包含绝对静止的系统将产生“不可容忍”的不对称性，但是以太漂移实验和其他方法都观测不到这种不对称性，应该把这个没有任何意义的形而上学怪物驱除出物理原理的大门，为此，爱因斯坦接着写道：

正如第一数量级所证实的那样，在力学方程适用的所有坐标系统中，电磁学和光学定律同样适用。

这个说法可以说是伽利略船的新形式，在统一、直线运动的伽利略船中，船上的人不管从事什么力学、电磁学和光学实验，都无法判定他们是在运动还是处于静止。

紧接着，爱因斯坦把思维的整个过程，从阿劳学生时代的脑力实验到复杂的麦克斯韦—洛仑兹理论，压缩成暗示整个问题答案的一个句子：

我们必须把这个推测（它的内容将称为“相对性原理”）上升到一种假设，这种假设看起来似乎与前面的假设不相容，它的内容是，在真空中光的传播速度V恒定不变，与发射源的运动状态无关，光速对于任何观测者都是一样的。

这两个假设都与牛顿力学不相容。爱因斯坦的主要任务是证明这种不相容只是表面的。与此同时，爱因斯坦明确声明将证明“发光以太是多余的”，统治整个19世纪的以太概念将被抛弃。在将要结束他的介绍时，爱因斯坦指出他的原理是以刚体运动学为基础，因为只要这方面的问题明确了，那么其他有关刚体、时钟和电磁方面的问题也就解决了。至此，爱因斯坦指出他的“新想法”将在具体测量时空距离方面重新解释时空，因为测量理论是所有物理学所必要的、先决的理论。

没有人会认为这样简单的东西有什么必要。尽管洛仑兹原理十分复杂，测量时间的方法却是人们思想中根深蒂固的。即使是庞加莱，虽然在几个方面对洛仑兹理论提出批评，也没有取得突破性进展而修改时空。

在讨论爱因斯坦新的时空观念之前，有必要先研究一下他提出的两个假设—相对性原理和光速恒定的实验水平。这两个原理都与经验有关，但它们不是直接经验的结果。“相对性原理”是力学所固有的，不是以以太为基础的电力学所固有的。通过哲学思考和经验的结合，爱因斯坦把它发展成为普遍适用的假设，这是经验知识的一大进步。

根据假定的原理，在第二个假设方面，爱因斯坦的处理方法更加清楚。事实上，光速与光源的运动速度无关只是经验的，可能是错误的。两年半以后，在《年鉴》的一篇文章中，爱因斯坦重新回到这个问题：这个假设虽然具有一定真实性，但是否真实地反应自然界的本质，至少对于确定的运动状态中的坐标是正确的，而不是想当然的。实验已经验证了静止以太的洛仑兹原理。本世纪初，对于爱因斯坦的假设，还不能得到直接的实验证据，所以他的假设不可避免地与经验相冲突，必须验证这个理论。爱因斯坦认为，以麦克斯韦静止物体原理为基础，从这两个假设足以得到一个关于运动物体的简单和相容的电力学。通过这两个假设，借助于热力学模型，爱因斯坦找到了得出可靠结果的方法。

爱因斯坦迈出的关键一步是“修改”时空，更确切地说是仔细研究度量时间间隔的意义。时间的定义与这些假设一起建立了一个基础，据此，可以得出所有包含“狭义相对论”原理的推论。

产生这个原理的系统阐述鲜为人知。后来的阐述，包括爱因斯坦本人提供的，所强调的重点都有些不同，其他的教科书，以及非常热销的普及读物也都是效仿的。但是这种“新想法”清楚地体现在爱因斯坦1905年的文章中，特别是运动学部分的前几节。开头的论述是必不可少的，后面的几节只是简要地勾勒出主要部分。

这篇文章第一节的题目是《即时性的定义》。这听起来似乎并不重要，因为所有的人都认为自己清楚即时性是什么意思。但是爱因斯坦对即时的理解更深刻，并且把这个定义表达得更加明确。他从人们习惯的三维欧几里德空间和迪卡尔坐标系的“静止系统”出发，在此系统中，物体的运动可以通过它的坐标与时间的函数表示出来。许多读者一定要问，为什么要提及这种常规方法。爱因斯坦接着陈述道：“要给这样的数学表达赋予物理意义，我们首先必须澄清对于‘时空’的理解。”我们在此需要说明的是，这里所指的“时空”并不是过去所说的“时空”，通过庞加莱对于习惯的时间理解的批评，爱因斯坦指出我们有关时间的命题一直是同时事件的命题。爱因斯坦非常谦虚地描述道：“例如，我们所说的‘火车7点到达’，意思是时钟的时针指向7点的位置和火车的到达是同时性事件。”

这样就定义了一个“时间”，虽然开始时是指时针指向的位置。任何一位考虑过时间的人，不管是否是物理学家，都可以把这个定义和似是而非的“时间”理解推广到整个宇宙，认为伯尔尼火车站时钟指针指示的“绝对时间”不仅是日内瓦和苏黎世的时间，而且也是月亮和天狼星上的时间。如果信号的传播是即时的或者传播速度无穷大，那么这种说法是正确的。

爱因斯坦所关心的是运动物体的电力学，这就是为什么在这里介绍光的速度问题（这个问题在麦克斯韦—洛仑兹原理中具有举足轻重的地位）。光的速度虽然极大，但还是有限的。这就是为什么爱因斯坦强调他所定义的即时性只适用于时钟的指针位置。当把发生在不同地方的一系列时间联系在一起时，特别是对于时钟距离很远的不同地方发生事件时，就出现了问题。必须通过特别的时钟和实际的物理过程对空间分开地点的时间分配进行定义。

通过提出与庞加莱一样的同时性过程，爱因斯坦得出了时间分配原则。把两个完全相同的时钟分别置于不同的地点A、B，相对应的时间分别是“A时”和“B时”。

通过定义光从A到B所需要的时间与它从B到A所需要的时间相等，可以确定同一时间。假设一束光线离开A地的时间是tA，在B地把光反射到A地时B处的时间是tB，回到A地时A处的时间是tA。如果tB——tA=tB——tA，则两个时钟是同步的。

通过这个定义，处于任何位置B的所有时钟，根据tB=1/2（tA+tA)，可以由A处的时钟确定。

对于“静止系统”，我们从中得出了初步结果，根据经验，与麦克斯韦—洛仑兹理论一样，可以得出光在真空中的传播速度恒定不变。爱因斯坦这里的时间概念在本质上与牛顿的理论不同。根据牛顿的理论，“A时”与“B时”一样适用于整个宇宙。即使对于关于静止以太的洛仑兹理论，这种新的时间定义也很有价值，基本上等同于洛仑兹的当地时间。庞加莱意识到了这点，但是没有深入揭示其本质。

另一方面，从这个看起来具有书生气的表达中，爱因斯坦得出了相当重要的结论。在下一节里，通过研究刚体、时钟和观测者的相对运动推导出这个结论。

在第二节《关于时空的相对性》的开头，爱因斯坦再次尽量精确地表达他的两个假设原理。之后，他突然写道：“例如一个静止的杆，通过静止的量杆测量，让我们假设得出的长度是L。”现在假定杆处于匀速V的运动状态，关于这个运动中的杆的长度，爱因斯坦叙述了怎样通过两个完全不同的方法确定它。

为把握起见，爱因斯坦提出了一个在静止系统观测杆的静止和运动状态。这种表达类似于洛仑兹理论所采用的静止以太，事情从此变得复杂了，即使是细心的读者也会迷失方向。为了避免发生这种情况，我们采用两个参照系的方法：这可能与爱因斯坦的文章有所区别，但并不影响论证。事实上，在下一节里，爱因斯坦自己也采用了这种介绍方式。

假定两个参照系k和K，其中设有量杆和同步时钟，开始时都是静止和协调一致的。杆与X轴平行，在两个参照系中的长度是一样的，为L。让杆与参照系k以速度V沿着X轴相对于参照系K匀速运动，杆在参照系k中处于静止，而相对于参照系K的速度为V。杆在参照系k中的长度可以通过以下两个步骤得到。

首先让观测者确定静止在k中的长度。根据相对性原理，这个长度应该与相对于K静止的长度一样，为L。任何的偏差都将破坏这个系统的等同性，也就违反了相对性原理。至此，即使没有相对原理，也没有人会想到会有什么不同的事情产生，但第二步马上给人以一种惊奇。

在K中的观测者，杆相对于他的运动速度为V，通过同步时钟确定A、B两点的时间。如果用K中的量杆测量A、B两点之间的距离，把得到的距离称为杆的长度，这就是运动杆在K系统中的长度RAE。爱因斯坦声称，根据他假设的两个原理确定的长度与长度L不同。

这与我们几百年来已经验证了的物理学的基础常识：杆的长度应该与它相对于观测者的运动状态无关不同。在《年鉴》文章中，爱因斯坦采用“几何形状”的术语代替相对于杆静止的观测者用量杆量取的长度；运动杆的长度是“运动学形状”。很显然相对于惯性系K静止的观测者，只可以确定相对于K的运动学形状，而不是几何形状。

为了确定在k中静止，而在K中运动的杆的运动学性质，假设一个时钟分别置于杆的A、B两点，这个时钟与K系统的时间同步，所以与K系统中的时钟显示的时间一致。另外，假设对于每个时钟，存在一个相对论观测者，这些观测者采用第一步骤中的同时性标准。在时间tA，一束光从A发出；当时B处的时间是tB，回到A的时间是t’A。在脚注上爱因斯坦指出所有的时间都是系统K的时间。设在K中光速是不变的，去和回来的时间差为：

C（tB——tB)=rAB+V（tB——tA)

C（t’A—tB)rAB—V（t’A——tB)

所以t’A——tA=rAB/（C+V）十rAB/（C——V)

如果k中的时钟是同时的，那么对于与杆一起运动的观测者，方程t’A——tA=2rAB/C成立。在K中A、B两处的时钟是同步的，但是对于k中的观测者来说却不是这样。爱因斯坦因此指出：“我们不必给同时性概念以绝对的意义，在某个特定坐标系中观测到的两个同时性事件，在相对于它运动的另一个系统中观测时，就不一定是同时的了。”有多少个惯性系统，就可以观测到多少个不同的“时间”：这是无穷的。这是爱因斯坦时间概念的主题，也是同时相对性的证明。

在第二节，爱因斯坦提到了空间的相对性，他提出在测量长度rAB时，发现测量结果与L不相同，论述到此为止。从整个文章来看，在校对过程中可能丢失了一两段。如果认为这是爱因斯坦留给读者自己去思考的话，那他显然没有把自己这种意图表达清楚。关于这段空白的原因一直没有令人信服的解释，既然已经描述了时间的相对性，空间的相对性就是显而易见的了。

总而言之，在前两节中，爱因斯坦基本上没有用太多的数学知识。

只有发现时间和空间的关系，承认所有惯性系统都有自己的时间，不同惯性系统有各自不同的时间，对物理学才有贡献。这是爱因斯坦这篇文章第三章“坐标和时间变换原理”的任务。没有借助其他任何物理假设和原理，完全依靠爱因斯坦提出的两个假设原理及时间定义，他提出一个纯运动学推理。爱因斯坦这种抛弃其他假设，说明他打算使他的理论成为普遍适用的理论。

假定两个参照系k和K有共同的X轴，参照系k以速度V相对于K运动；那么K相对于k的运动速度为—V。在经典运动学中，根据伽利略和牛顿的时空观念，伽利略变换将是简单的关系式x’=x——vt并且t=t，其中带’的坐标代表参照系k，而不带’的代表参照系K。如果在K中，光速大小为C，那么根据伽利略变换，在k中，光速的值为C——V。这个结果违反爱因斯坦的第二条假设原理：光速恒定不变原理，因此，应该存在另外一个正确变换。

爱因斯坦通过光信号校准时钟的方法，在静止的K系统中，时间为t，在静止的系统k中，同步时钟记录的时间为t。我们要找出t与t’，x与x’的关系。经过很长的变换推导（共用了34页，与“运动学部分”一样，用到的完全是基本的数学知识），爱因斯坦得出：

这是洛仑兹一年前提出的关系式，庞加莱当时把它称为“洛仑兹变换”。但是，爱因斯坦当时既不知道洛仑兹1904年的文章，也没有看到庞加莱1905年6月的文章。因此，他可以声称1905年的文章是独立推导的。除此之外，对于这些变换方程的解释以及完全不同的论述也是爱因斯坦所独有的。

在文章的开头，就可以看出爱因斯坦推导的目的。在推导的过程中，没有任何的提示和解释，只有当最后的谜底出现时，人们才明白他的用意。这种推导方法使他的推理过程失去了一些优雅和严谨，所以很难令人相信爱因斯坦真的是通过他在文章中所采用的推理方法得到他的公式的。事实上，爱因斯坦后来再也没有采用这种笨拙的方法。

不管这种推导是否令人信服，爱因斯坦并没有遇到任何困难和使用什么花招就证明了方程的正确性，而且这些方程与光速的恒定不变性相符合。把洛仑兹变换就应用到时空坐标系中，从坐标系K中发出的球形电磁波在坐标系k中也表现为球形波，并且是以光速运行的。因此，爱因斯坦解决了表面上的矛盾，并指出这两个原理是相容的。

在《年鉴》的文章中，爱因斯坦从相反的方向开始，假设一个惯性系统的球形波传播到任何一个惯性系统都表现为球形波，推导出洛仑兹变换。这是当时盛行的手法，并且，几年后作为“经典”方法进入教科书中。

这个公式比空间坐标方程更能说明爱因斯坦推导的公式是从牛顿的运动学开始的，这个变换公式把时间和空间紧密地联系起来了，是相对论四维世界的物理基础，其中的时间坐标作为第四轴。3年后，爱因斯坦以前的数学教授赫尔曼·明可夫斯基夸耀这个变换方程说：“从此，单纯的空间和单独的时间都消失了，只有把它们两个紧密结合在一起，才能保持各自的自由。”明可夫斯基的表达不仅优雅，而且十分有用，这种表述在教科书里经常见到。另一方面，明可夫斯基巧妙地把时间当作第四维空间，使误解的公众更加相信，相对论原理的数学方法十分复杂，作为如此深奥的天才创造，人们必须经过特别深入的启迪才能理解它。当然，事实并非如此，看到爱因斯坦如此简洁地表达他的思想，我们应该感到宽慰。

在第四节里，爱因斯坦利用洛仑兹变换，轻而易举地推导出关于运动刚体和运动时钟的结果。对于静止的观测者来说，以速度V运动的量杆在其运动方向上缩小为洛仑兹原理已经出现过这个结果，只不过在洛仑兹原理中，这种收缩是由于以太相互作用而产生的电力效应，所以“洛仑兹收缩”是不对称的，只适用于相对于以太运动的量杆。而在爱因斯坦的原理中，很明显，对于一个“静止”系统的静止物体，从协调运动的角度观测到的结果都是一样的。这是爱因斯坦的理论与洛仑兹的理论的重要不同。

对于爱因斯坦来说，这种收缩是纯运动学效应，是由于光速的有限性引起的，与任何力都没有关系。更主要的是，这种收缩是对称的：如果两个观测者A、B作相对运动，那么在B中相对静止的量杆对于A观测者来说变短了，而在A中相对静止的量杆对于B观测者来说也变短了。人们经常不解地问，这种收缩是否是“真的”或者是“显而易见”的，这种迷惑显然是漏掉了主要问题：我们可以测量的只是运动状态，对于任何相对于观测者运动的任何量杆来说变短了。

到目前为止，熟悉洛仑兹收缩的物理学家只需习惯爱因斯坦的纯运动学的对称解释就可以了；但是，即使是爱因斯坦本人也认为从运动时钟得到的结果是很“怪异”的。一开始，根据时间变换公式，通过简单表达和更简单的运算，爱因斯坦发现与“静止”系统中测量的时间相比，运动的时钟变慢了。

这种“时间膨胀”是洛仑兹原理中所没有的：那里只存在一个时间—“绝对时间”。这就是为什么爱因斯坦推导的结果，以及同时的相对性证明对于他的同行们是一个打击，至少是惊奇。爱因斯坦进一步推广、完善了这个“惊奇”。

假设一个系统由静止的时钟测量它的时间，如果A点的时钟以速度V向B点运动，所需时间为t，那么这个时钟到达B点时所指示出的时间，与B点同步时钟所指示的时间是不一样的由于任何数目的多边形都可以看成是由直线连接而成，不停地增加直线，直至在A、B两点间形成闭合曲线。关于时钟沿着一条直线运动的情形，可以延伸到沿着多边形运动，再把这些多边形近似成为圆滑曲线，爱因斯坦提出了一个令人吃惊的论述：“如果在A处有两个同步时钟，其中一个时钟沿着闭合曲线运动，最后回到A点，所花费的时间是t秒，那么当时钟到达A点时，将慢1/2tv2c2秒。”作为一位出色的物理学家，爱因斯坦又提出了一个实验方法：“置于地球赤道上的一个平衡轮时钟指示的时间一定比置于地球两极的相同的时钟所指示的时间慢一点点。”

根据爱因斯坦的时间定义和关于洛仑兹变换的观点，对于直线运动来说，时间膨胀简单而具有说服力，但是对于闭合运动的情况却不一样。在闭合运动中，两个时钟显然不完全相等，因为沿着闭合路径产生的加速度会破坏相对论所要求的对称性。因此，不仅拒绝接受爱因斯坦理论的人，即使那些相对论主义者，也由于这个难题而反对爱因斯坦那似是而非的结果。

这方面最著名的是“双胞胎反论”。双胞胎反论是以生物过程为根据，尽管规律性不充分，但是从物理学方面考虑，可以看成是一种时钟。1911年1月16日，在苏黎世自然科学协会的报告上，爱因斯坦首先讨论过这种思想，但当时并没有引起很大注意。几个月后，1911年4月，在波隆那哲学大会上，法国物理学家P·朗之万在这方面进行了引人注意的描述，并引起了很大轰动。爱因斯坦面对挑战去反对这些思想。

朗之万讲述了一个设想的实验：一对双胞胎，一个留在地球上，另外一个乘火箭到太空旅行。飞行速度接近光速，在太空旅行的双胞胎回到地球时只不过两岁，而他的兄弟早已死去了，因为地球上已经过了200年了。

这个双胞胎的反论与我们形成的时间观念相抵触，不论在当时还是在现在都很难理解。因为当时没有直接的时间膨胀的证据，因此反驳相对论主要集中在时间的相对性上和违反直觉的结果上。50年以后，在宇宙射线的某些基本粒子中，首先发现了时间膨胀是孤立的效应。1971年，在环球飞行的客机中携带的精确的“原子钟”显示出令人信服的时间膨胀效应。那时，相对论早已成为物理学的支柱了，因此这个结果只是进一步确认爱因斯坦在1905年就是对的。

在“运动学部分”的第五节和最后一节，爱因斯坦推导出“速度相加原理”’。在伽利略和牛顿力学中，两个同方向的速度V与W的结合只是简单的数学相加U=V+W。但是根据相对论原理，这两个速度的相加是另外的一种形式，光速在其中充当了特别的角色。经过简单明了的讨论，爱因斯坦得出了有些复杂的表达式。

最后，爱因斯坦推广到3个速度的相加，一直推广到数千个速度的叠加。爱因斯坦总结整个证明过程说，就像本应该是这样，时空坐标变换在数学结构上表现为群。

至此，爱因斯坦在这篇文章的前16页，推导出符合两个原理的运动学的主要要素，构成了相对论原理的完整基础。文章剩下的部分是具体应用，进一步说明新的相对论观点的功效、文雅和深奥。

在文章的第二部分，“电力学部分”，爱因斯坦首先研究麦克斯韦方法在真空中的变换形式。为此，爱因斯坦采用了习惯的列举公式的方法，虽然表述笨拙，但思路清晰、计算简洁。文章不仅包括电磁场方程的洛仑兹不变，而且指出如果一个场相对于电荷是静止的，那么对这个电荷就没有作用力，并且可以解释独立公理“洛仑兹力”。

尽量减少一个原理的公理数一直被认为是智慧的胜利，爱因斯坦通过一篇措辞谨慎的物理文章取得了这种胜利。爱因斯坦认为洛仑兹力仅仅起到一种辅助概念的作用，引入这。

这个公式证实了整个理论所依据的爱因斯坦提出的两个原理中的一个：光速的重要性及光同步时钟。还在研究洛仑兹变换的物理解释时，爱因斯坦就提出光速是不可超越的极限。现在，爱因斯坦更清楚地描述，比光速C小的两个速度v和w，根据相对性原理，它们的合速度永远不能超过光速C。并且，光速与其他速度叠加，结果也是不变的。即：个力是因为电力和磁力不能独立于坐标系的运动之外而存在。爱因斯坦一口气写道：“当考虑磁体和导体相对运动而产生的电流时，文章开头提到的不对称现象消失了。”同样原因，在单极电机中所激烈争论的电力“位置”问题也就迎刃而解了。

在下一节，爱因斯坦把同样的方法应用到两个光学问题：多普勒效应和星光异常。整个一节都是有关光线能量转换问题，同时提出光线在反射面上产生光压的理论。似乎三个月前没有写过光量子的文章，爱因斯坦采用“经典”方法处理电磁辐射，可能是不想让“非常革命”的光量子妨碍初次出现的相对论原理。经典物理在相对论原理的新情况下又取得胜利，同时也说明相对论作为计算工具具有很大的应用潜力。

对于作用在镜子上的光压，爱因斯坦只用不到3页纸就得到了与经验和其他原理相符的表达式。一年前，通过现在的方法和40多页稿纸，数学高手马克思·亚伯拉罕在《年鉴》上解释过这个问题。

与电力学的大多数结果一样，爱因斯坦并没有声称自己发现了新东西；只有他的相对论方法是新的，在强调相对论方法的功效时，他说：“它把运动物体的光学问题变成静止物体的光学问题。”通过这种方法，可以比以往的方法更加清晰、明了和完美地解决有关问题。

在第九节，也就是倒数第二节，爱因斯坦描绘了有关运动电荷麦克斯韦方程的洛仑兹不变等，例如所说的电子理论基础。从中得出了重要定理，在洛仑兹变换下，电荷不变：电荷的数量和电性在任何坐标系中都是一样的。

这个重要的结果同时也是最后一节：关于电磁场中电子的电力学的开始，这样相对性原理应用到力学上。这是一个蹩脚的失误，普朗克不久对此进行了更正，但是这个失误并没有影响接下来的讨论。爱因斯坦发现质量和动能与速度有关，同时光速是所有速度的极限，超光速是不可能存在的。

在文章结束时，爱因斯坦列举了电子运动的三个性质：速度和电子的磁场偏转率之间的关系；速度和静电场产生电压的关系；磁场中的曲度半径。关于快电子的实验已进行多年了，爱因斯坦至少应该知道其中的一些结果，但是他并没有提及这些结果，可能是认为它们与这里所提出的原理相矛盾。

这篇文章的结尾很新颖：表示谢意。爱因斯坦的文章没有参考书目，引用的名字只有麦克斯韦、赫兹和洛仑兹，代表相应的原理和陈述。这篇文章的结尾是这样的：“我的朋友和同事M·贝索在我研究这些问题时，一直支持我……对于他给予我的宝贵建议，我非常感谢。”

1905年9月28日，相对论基础理论将通过《年鉴》面世于物理世界时，编辑们收到了爱因斯坦的一份补充。在不同寻常的标题《物体的惯性与它的能量是否有关？》下，爱因斯坦提出了最著名、最辉煌的结论：质量和能量是等价的。他的回答相当肯定。

可能是在文章的最后一节中，从质量的速度依赖性中，爱因斯坦已经意识到了这个问题，并产生了初步想法，但是他喜欢暂时保持沉默。他曾告诉老朋友C·哈比希特说：“关于电力学的文章，我又想到了另一个结论。”

结合相对性原理和麦克斯韦基本方程，爱因斯坦提出质量是一个物体所含能量的直接度量；光传播能量。由于辐射的原因，质量显然应该缓慢地减少。这个想法非常具有诱惑力；“但是上帝是否真的在微笑，并且引导我走向正确的路—我无法知道”。

这是第一次，但不是最后一次，爱因斯坦提及上帝。爱因斯坦并不是因为虔诚而提到上帝，而是隐喻我们需要去发现这位世界创造者的创造计划。爱因斯坦后来曾多次以不同的形式再次提到上帝。

当时已经有很多人研究质量和能量的关系问题。至少在定量上，实验已经证实电子的质量取决于它的运动速度，这已经成为当时流行的理论。同时，“电磁世界图形”的提倡者们正在考虑质量是一种电磁效应，质量是电子电磁场的“固有”能量。哈森诺尔指出，封闭在真空中的辐射显然具有质量，并且与封闭的辐射能成一定的比例关系，并于1904年，获得了维也纳科学院的奖励。爱因斯坦应该看到哈森诺尔在《年鉴》上发表的获奖文章，但是他并没有提到这篇文章。

爱因斯坦处理问题的方式与众不同，得到的结果十分完美，并且具有很大的适用性。在这篇文章的补充中，爱因斯坦考虑在两种相反的情况下，处于静止和匀速运动系统中发出辐射的物体。爱因斯坦只用了不到两页的稿纸，就成功地推导出辐射能量变换的特性公式：“如果一个物体以辐射的形式释放能量E，它的质量将减少E/子。”考虑到物体释放出的能量没有必要一定要变成光能，他接着总结说：“物体的质量是其能量的量度；如果能量变化大小为E，那么质量变化大小为E/C2。”

关于实验证明公式E=mC2，爱因斯坦有自己的想法：“利用能量变化比较大的物体（例如镭），或许可以通过实验证明这个原理。”爱因斯坦并没在意这个实验的可行性。

对于爱因斯坦来说，惯性质量和能量的关系非常重要。1906年5月完成的第一篇关于相对性原理的文章主要是解决这个主题的理论方面。在这篇文章中，质量恒定原理被解释为能量原理的特殊事件。一年后，1907年5月，爱因斯坦更加深入地验证1905年提出的这种假设的必要性和正确性。

1907年秋，在《年鉴》上的一篇综合性文章中，爱因斯坦更加详细地论述了质能相互依赖关系，并且全面地讨论了它的实验方面。但是不论采用什么方法，所需要精确的测量手段，这在当时显然是不可能的。

考虑到当时的知识状况，可以理解为什么爱因斯坦把他的注意力集中到放射性分裂上。1911年，原子核第一次在物理学中出现，而原子核的束缚能量不久就解释为“质量缺陷”。由于质谱仪的出现，并且在1932年发现了中子是原子核的第二块基石，这些发明和发现使得人们想到，可以通过原子核的束缚能量可靠地验证爱因斯坦的公式。几年以后，通过一系列核反应，十分精确地验证了爱因斯坦的质能公式。1937年，质能关系被认为是实验确认了的物理学基础理论。

1945年8月6日，爱因斯坦得知原子弹摧毁了日本城市广岛，当时，他一定会回想起40多年前，在《年鉴》的一篇文章中写的：

在放射性过程中，原子质量的很大比例转化为各种各样的辐射能，要比镭的辐射强度大得多。

第11章 天才的代价

在艺术和科学中，大家普遍认为，天才的特征是一个人的成就一直没有被他同时代的人认同。正如一次马克思·普朗克所说的：“一个新的真理流行起来的过程，通常并不是它的反对者相信或者被说服了，而是反对者逐渐消失，年轻的一代开始熟悉这个真理。”如果这是普朗克这位学术界杰出科学家的亲身经历的话，那么对于伯尔尼专利局这位年轻的局外人，这种说法更加贴切。

但是，爱因斯坦没有什么理由可以抱怨的，事实上他对自己一年来发表的惊天动地的文章没有反应或认同从没有抱怨过。物理学家们对于他的理论一直是很含蓄和保守的，并且表示怀疑。当然也有一些人因为无法理解而表示反对，但是整个科技界接受了突然出现的天才思想，一些物理学家表现主动，另外一些物理学家犹豫，还有一些物理学家拒绝接受这个思想，但是绝对没有人忽视这个思想。

爱因斯坦的“非常革命”的光量子已经引起了很大关注和争论。1905年秋，专利局这位不知名的人非常荣幸地收到菲利浦·莱纳德的一个单行本。莱纳德是实验物理学家，1905年诺贝尔奖获得者，他的光电效应测量是爱因斯坦“启发性观点”的基础。爱因斯坦非常感激莱纳德，告诉他自己怀着无比尊敬的心情研究收到的这个单行本。

从1906年6月2日普朗克的助手马克思·文·劳埃给爱因斯坦的信中，我们知道这不是他们之间的第一封信；似乎普朗克给爱因斯坦写过信，因此爱因斯坦刚发表不久的光量子理论观点与这位著名的实验学家和德语国家中最受尊敬的理论家的观点完全一致。正如我们所看到的，虽然爱因斯坦的文章得到同情的注意，但并不是接受，关于光量子理论，爱因斯坦独自一人坚持了近20年。另一方面，他关于布朗运动的统计学解释很快就得到了同行们的承认。那么这些著名的物理学家对相对论有些什么反应呢？

有关发明者被误解的老生常谈被他的妹妹玛雅清楚地再现出来了。爱因斯坦的文章发表20年后，玛雅描述了相对论文章发表后，爱因斯坦的思想状态：“这位年轻的科学家曾经认为他在受人尊敬的广泛阅读的杂志上发表的文章将立刻引起关注……但是他痛苦地失望了。文章发表之后出现的只是冰冷的沉默。下一期杂志对他的文章也只字没提。”事实上，真实情况并不是这样。

显然爱因斯坦是一位意气用事、没有耐心的年轻人。但是作为《年鉴》经常的投稿者，他应该知道，从投稿到发表之间有两个月的间隔，因此1905年9月28日发表的文章，即使有的同事在这段时间内有什么要说的话，也很难在圣诞节前出现有关评论。事实上，11月底，在电子束实验的说明中，W·库夫曼首次在柏林普鲁士科学院《年报》中提及了爱因斯坦的论文，爱因斯坦可能没有看到这份杂志。爱因斯坦的文章发表后，几位著名的物理学家都非常关注他提出的概念，可能爱因斯坦没有及时了解这些情况。

不管怎样，1906年5月初，爱因斯坦可以心满意足地说：“我的文章得到很大程度的认可，并且引起进一步的研究，关于这方面普朗克教授刚刚给我写过信。”那时，爱因斯坦的文章发表仅7个月。7年后，爱因斯坦对普朗克表达了他的感激之情：“主要是由于他坚定而真诚地支持这个理论，才使这个理论很快引起这个领域的同事的极大关注。”

我们不知道普朗克是什么时候开始给爱因斯坦写信的，也不知道信的内容是什么。虽然这些信件是来自这个领域的领袖人物，爱因斯坦显然认为自己有比保存信件更重要的事要做。同时，爱因斯坦给普朗克的信，大多数同普朗克的房子一起在第二次世界大战的空袭中毁掉了。虽然如此，无疑普朗克对相对论的支持和拥护起了决定性的作用。

作为《年鉴》负责理论的编辑之一，普朗克在物理学信息网络中具有举足轻重的地位。他非常开明地从事这项工作，只是在很少的情况下，拒收要求发表的文章；对于“小有名气”的作者，除了明显的胡言乱语的文章外，极少拒收。对于已经发表了5篇文章，并且审核《年鉴》副刊的爱因斯坦，他的文章根本不存在发表的问题，可以完全由自己决定是否发表文章。虽然这篇文章的内容与自己的概念相冲突，普朗克还是毫不犹豫地接受了爱因斯坦关于光量子的《启发性观点》。6月底收到的关于相对性的文章更是与众不同，即使在外观上也是如此：这是一篇很长的散文，更适合于哲学杂志，在叙述令人吃惊的想法过程中，夹杂着一些几乎是讨厌的琐碎字句；文章最后是文雅但有些晦暗的电力学问题说明，没有什么东西超越洛仑兹的新理论。如果编辑拒收这篇文章，一定没有人怪罪他。

作为一位伟大的物理学家，马克思·普朗克的伟大之处还表现在他处理这篇文章过程中并没有感到为难，反而马上加以注意。1905年秋天，当马克思·文·劳埃作为普朗克的助手来到柏林时，他听到的第一个讲座就是普朗克关于爱因斯坦新发表的文章《关于运动物体的电力学》。在维尔茨堡也发生类似的事情：爱因斯坦的文章刚刚出版，一天早晨，威廉·维思教授走进正在准备博士论文的学生教室，让雅各布·J·劳伯马上召开学术讨论会讨论这篇文章。劳伯回忆说：“讨论相当生动热烈，非常明显，大家很难理解和接受新的时间概念。”

尽管存在这些困难，对相对论的兴趣仍在不断扩大，虽然不是像野火一样迅速燎原，但是在不断、稳固地扩展着。1906年9月，伟大的伦琴屈尊向爱因斯坦要了一本单行本，他正在准备一个关于电子运动方程的讲座。1906年，《年鉴》的编辑P·德鲁得在他们关于光学的权威新版书和《物理学手册》的一篇关于光学的文章中，提到了爱因斯坦的文章。1907年，爱因斯坦在工学院的前数学教授，现在的哥丁根教授赫尔曼·明可夫期基和大卫·希尔伯特正在准备一个关于运动物体电力学的研讨会，因此向爱因斯坦索要一本单行本。

年轻一代的物理学家也对爱因斯坦的思想很感兴趣。在柏林，在普朗克手下获得博士学位的F·力克把这个新理论带给布莱斯罗、M·玻恩、鲁道夫、拉登堡和S·劳拉，并组建了一个由年轻人组成的积极的相对论小圈子。当拉登堡向爱因斯坦要一本单行本时，爱因斯坦非常高兴，并且马上寄去了三本，一本给拉登堡，剩下的两本给另外两位年轻人。

在慕尼黑，当时仅有的几位理论物理正教授阿纳德·索末菲好像是在完成家庭作业似的。1906年底，在给维恩的一封信中写道：“我现在正在学习爱因斯坦的理论，这些理论给我留下了深刻印象。”一年后，索末菲的思想产生了奇怪的变化，公开给洛仑兹写信说：

现在我们大家希望你对爱因斯坦这篇文章的整个思想状态进行评价。虽然它们是天才的杰作，对于我来说，这个不可理解、无法预见的教条主义似乎包含某些不健康的东西。一个英国人绝不会提出这种理论；这个理论可能反应的是犹太人的抽象概念特点。我希望你能用真正的物质生活成功地填充这个概念的框架。

不知洛仑兹是否回信，但是索末菲这样优秀的物理学家并没有停留在这种对“健康常识”的攻击。事实上，几天后，他似乎直接给爱因斯坦写了一封信，并寄去了几本单行本，当然没有反犹太人的言论，1908年1月，两个人仍然保持通信，但他们之间绝对没有忠诚可言。

许多年以后，或许这个事件产生了某种影响，关于索末菲，爱因斯坦写道：“对于这个人，上帝知道他骨子里在想些什么，对于我并不十分忠诚。”我们不知道是否洛仑兹给爱因斯坦看了索末菲的信，还是告诉了他什么？

1905年以后，在相对论建立过程中最重要的人物是马克思·普朗克。他不仅把相对论推荐给他的助手马克思·文·劳埃和未来博士生库尔德·文·莫森格尔，而且首先发表表达爱因斯坦概念的文章，并进一步发展。

在这篇文章中，普朗克证明物理学基础之一的“最小作用量原理”在爱因斯坦的概念下仍然正确；这使得相对论与理论物理的高级思想联系起来。通过这个证据，普朗克在形成这个理论过程中做了具体贡献，而他的亲身参与提高了相对论的地位。

这种地位的提高是爱因斯坦所需要的，有两个方面的原因。首先，相对论与洛仑兹理论在电力学结果上没有什么不同，所以，即使是乐于助人的物理学家在抓住这两个观点的重要区别之前，也需要几年的解释工作。其次，爱因斯坦关于电子运动的结论与当时的实验结果相矛盾。

虽然，可能与所有的物理学家一样，爱因斯坦认为实践是检验一个原理价值的标准。考虑到理论与实践的关系，在一篇《悼念文章》中，爱因斯坦评论说：“虽然这个假设刚刚出现，它的应用还难于描写。”他可能知道在发展相对论过程中出现的冲突。在文章的最后一部分，爱因斯坦强调说，他推导出的三个公式是：“这些规律的完整表述，电子的运动应该遵循这里提出的规律。”这是一个大胆的评论，因为在他写这几句话时，电子的运动遵循完全不同的规律。

自从1897年，哥丁根的编外讲师、后来波恩的教授W·库夫曼就从事电磁场中快电子行为的实验。1902年，他指出电子的质量随着运动速度的增加而增加。这是对牛顿神圣的质量不变原理的惊人反驳；并且对于许多理论学家来说，这是对“电磁世界图像”的有力支持，特别是库夫曼的测量结果与哥丁根的同事马克思·亚伯拉罕的世界图像完全一致，而亚伯拉罕解释质量是固有电磁能量的结果。

1904年，洛仑兹发表了杰出的完整电子理论，从物理学的角度来看与亚伯拉罕的不同。年底之前，阿尔弗来德·海恩瑞克提出了第三理论，处于洛仑兹和亚伯拉罕的概念之间。由于三位作者得到三种不同的电子运动规律，库夫曼最迷人的任务是通过强有力的实验决定这三个对立的理论。当他正致力于在可见光范围内精确测量时，爱因斯坦提出了他的相对论，并且附有与洛仑兹理论中一样的电子轨迹公式。

1905年11月，在漫长的等待中，库夫曼在普鲁士科学院的《会议报告》中发表了一个有关实验结果的初步报告，也就是在这篇文章中，首次提到了爱因斯坦的相对论。1906年1月，在《年鉴》中刊登了详细报告。不管库夫曼怎样解释他的实验结果，这些结果都与亚伯拉罕的理论符合最好，其次是布霍勒的，最后是洛仑兹和爱因斯坦的理论。库夫曼总结说：“他的测量结果与洛仑兹和爱因斯坦的基本假设不相容，因此把所有物理建立在相对性原理基础上的努力失败了，大家需要进一步证明绝对静止的以太的存在。”如果真的像科学的经验主义哲学者们所说的那样，实践是惟一真正的检验标准，那么洛仑兹和爱因斯坦的理论将就此夭折。事实上，当洛仑兹得知库夫曼的实验结果时，他自己也感到智穷了。

1906年，在斯图加特召开的德国科学家和物理学家学会的年会上讨论了这个问题。当时最重要的不是电子运动的正确公式，而是决定两种“世界图像”：一方面是“电磁学图像”，另一方面是以相对论为基础的图像。像往常一样，马克思·普朗克在他的报告中谨慎地分析了库夫曼的数据，没有发现其中的错误，但是这并不是说没有疑问，所以他建议：“既然所测量的数据与理论解释还有一定差别，首先应该消除这些差别，才能用这些结果作出正确的决断。”在讨论过程中，库夫曼仍然坚持除非观测中有重大错误，否则洛仑兹的理论就是错误的。不用说，同它一起夭折的还有爱因斯坦的理论。普朗克再次提议暂时等待，并继续研究，直到得到的实验结果最终完全支持这个决定。鉴于库夫曼的实验结果，这是他惟一可做的，因为相对论十分吸引人并不是充分的理由。

爱因斯坦对这个争论有什么反应呢？人们似乎没有征求过这位三级专家的意见；他自己也没有主动提出他的意见，至少没有公开提出。1907年秋天，在为《电子和放射性年鉴》写一篇综合性文章时，爱因斯坦明确地表达了自己的立场。

开始时，爱因斯坦十分公正地描述了库夫曼的实验准备，强调“十分仔细”的测量，之后，比较库夫曼得出的图表与相对论的结果。爱因斯坦并没有赞赏这个实验夸张的精确性，而是认为如果实验出现的偏差是在系统错误允许的范围的话，那么“证据是充分”的。处在当时的情况，爱因斯坦的评论与普朗克的评论一样，请求推迟裁判结果，并进一步实验：“系统偏差是由于某些不知道的错误导致的，还是相对论的基础与事实不符，只有得到更丰富的实验材料，才能最后裁决。”

从爱因斯坦接下来的理论评论中，我们可以看出他的真正想法。他坦率承认：“亚伯拉罕和布霍勒电子运动理论提出的图表与从相对论中导出的图表相比，前者更接近于实验得到的结果。在我看来他们理论的正确性很小，因为他们关于运动电子的基本假设不是得自于更加普遍的理论体系。”

爱因斯坦不打算拿出证据（也不可能）证明亚伯拉罕和布霍勒理论是错误的。他只是认为它们不可能正确，因为其中的一些基本假设是孤立和专横的。同时，基本假设应该包括很大的范围，最理想的范围是整个物理界，而不应该对于特定事件。只有这样，一个人才能真正体会到实现复杂现象大统一的令人惊喜的感觉。从爱因斯坦的科学信条上看，这个理论应该从原理中得到，而不能从特定的假设中得到。

大约过了一年，通过改进库夫曼的实验，布霍勒最后验证的不是自己的理论，而是洛仑兹和爱因斯坦的公式。布霍勒在给伯尔尼的信中说：“通过精确的实验，我无疑证明了相对论原理的正确性。”爱因斯坦回了一封“非常友好的信”感谢他。爱因斯坦虽然没有欣喜若狂，但显然是心满意足，人们终于肯定自己是正确的。

这些电子轨道的测量并不能判断爱因斯坦和洛仑兹理论，因为它们对快电子运动具有相同的规律。只需进一步检查爱因斯坦理论预测的结果就可以了。正如爱因斯坦在他“E=mc2补充”中建议的，一种可能的考虑是在放射性过程中，质量转换成能量事件。另一种是测量的1907年爱因斯坦预测的时间膨胀，这是惟一由相对论推导出的结果。很显然，无论是任何一块怀表，还是精密的计时计都无法测量运动时钟的变化。原子的发射光谱线是非常准确的时钟，并且可以加速到很高速度。爱因斯坦因此提议用带电的加速原子做实验，称为“阳极射线”，根据爱因斯坦理论，它的振动频率是可以改变的。

虽然当时已经做过阳极实验，特别是J·斯塔克做的阳极实验，但是这些实验的准确性不足以验证时间膨胀。爱因斯坦并没有就此放弃。1911年，他宣布：“现在的主要事情是进行更准确的实验验证最重要的事情。现在的任何思考都不会取得什么结果。”但是这需要耐心的等待，直到1930年，在研究原子核反应时，才最终确认了质量可以转换为能量，1938年才证明了时间膨胀。那时，任何一位物理学家可以自愿选择洛仑兹理论或爱因斯坦理论。相对论迅速获得承认并不是因为令人信服的实验，而是由于其公理、基本性质以及理论自身的优美。

在现代物理中，可能没有第二个理论像相对论那样要等25年，才得到直接的实验证明，也没有一个理论在得到实验验证后这么平静，因为没有人认为会出现相反的实验结果。

在晚年，爱因斯坦清楚地表达了“原理性理论”与“创造性理论”的差别。创造性理论是努力从简单的基本形式解释比较复杂的现象，例如，通过假设分子运动可以创造性地解释物质的微观结构。而原理性理论以实验发现的自然过程的基本性质为基础，以数学表达准则所接受的个体过程和它们的理论解释所遵循的原理为基础。例如电力学和相对论。每种形式的理论各有其优点：创造性理论具有完整、适用性强和简洁的特点；原理性理论具有逻辑完善、基础可靠的特点。事实上，可能是因为它们的众多应用，爱因斯坦认为创造性理论更重要些。但是，很显然他最喜欢的是原理性理论，这与他学生时代专心于寻找事物根源的嗜好相符合。

虽然爱因斯坦是相对论的创立者，但他并不是这个名字的创造者。在《关于运动物体电力学》的文章中，他只提到“相对性原理”，接下来的几年，他一直沿用这个名字。在司徒加特的会议上，在讨论上面问题时，普朗克首先提出“相对的理论”，通过布霍勒和其他人，最后变成“相对论”。在与其他物理学家辩论或者评价他们的工作过程中，爱因斯坦渐渐地、不情愿地接受了这个新术语，虽然在自己文章中，他仍然继续沿用“相对性原理”。1911年，他终于屈从，第一次采用了当时已经很普遍的名字，相对—论。但是仍然用破折号把PX连接起来，以示保持距离。爱因斯坦以这种加破折号形式的无效对抗一直持续了几年。

爱因斯坦对这个术语感到不安是正确的，因为一个原理不是理论。一个原理是在表达任何一个理论中应该时刻铭记在心的，是发现正确理论的有用暗示，但显然不是理论本身。按照他自己对相对性原理的逻辑状况的理解，爱因斯坦应该把这篇伟大文章写成“启发性原理”，而不使用3个月前关于光量子的文章中所采用的那个术语。

第一次世界大战结束后，爱因斯坦的名字和他的相对论变成了社会上引人注目的中心，他的理论最后不可避免地浓缩成一句话：“所有的事物都是相对的。”这种说法同样适用于道德、政治习俗等。对于蒙昧主义者，相对论似乎是一种应该谴责的、导致社会衰败的犹太人的贡献。

不用说，即使在物理界，也存在这种胡说：“所有事物都是相对的。”马克思·普朗克对爱因斯坦的文章十分着迷，因为这篇文章指明了一种“发现绝对的、普遍适用的、不变的”自然规律的方法，例如，光速恒定不变。在明可夫斯基1908年提出的“四维空间”中，通过洛仑兹变换群推导出了自然规律的不变性。在明可夫斯基看来，相对性假设似乎是“不变的假设”。于是，早在1920年，在相对论中爆发出一场荒谬的争论，一些物理学家认为应该把相对论重新命名为“不变理论”而把相对论解救出来。爱因斯坦认为这个名字表示的只是方法，而不是这个理论的物理内涵。同时，即使新的名字有些优点，但是人们已经普遍接受了相对论的叫法多年了，现在改变名称只会引起混乱。相对论因此仍然保持了原来的名字。

不管相对论是一个“原理”，还是一个“理论”，大家认为相对性代表一场科学革命，可能是整个科学的革命。那些相信这种观点的人是完全正确的，并且有许多人支持这种观点。与其他许多事情一样，对于科学的革命，爱因斯坦有自己的看法。

爱因斯坦每次提到革命时，都是很小心，并且是指非常重大的事件，例如：麦克斯韦理论中的远距离转移作用。他毫不犹豫地称光量子是“非常革命的”，当然他的这种描述是在一封私人信件中提到的。对于爱因斯坦来说，科学上的“革命”显然是指打破传统的一种全新的开始，诸如19世纪的场的概念和20世纪的量子物理。

另一方面，爱因斯坦不认为相对论属于“革命”的范畴。在给C·哈比希特的信中，爱因斯坦称他的光量子“非常革命”，而把后来大家所称的相对论叫做运动物体的电力学，显然认为对时空的修改不是理论。在晚年，对于相对论，爱因斯坦从来没有用“革命”这个词，或者相关的同义词，而且有时当别人用这个词时，他会发出大笑的。

这绝对不是谦虚，对于这个美德爱因斯坦没有什么嗜好。像伊萨克·牛顿所说的：“如果我比别人看得远一点，那是因为我站在巨人的肩膀上。”对于爱因斯坦来说：

在科学技术的发展过程中，只有不停地建造，而没有推倒……如果新的一代不是在上一代取得的成就上建造的话，就没有科学。如果相对论像一个专横的统治者推翻另一位统治者那样，抛弃早期的力学，那将是一件可悲的事。相对论只是在几百年科学进化过程中向前走了一步，在过去发现的理论基础上深入发展，并添加新的东西而已。

当爱因斯坦第一次访问美国时，他向感觉饥饿的公众说：

在广大公众中普遍流传一种错误观点，认为相对论与伽利略和牛顿时期发展起来的理论截然不同，这种观点显然极大地违反了相对论的推理。反过来才是正确的……伽利略、牛顿、麦克斯韦、洛仑兹4人创建了物理基础，在此基础上，我才得以创造自己的理论。

因此，爱因斯坦认为相对论只是麦克斯韦和洛仑兹电力学的系统发展。在他的诺贝尔颁奖讲话中，爱因斯坦把相对论描述为物理学基础理论在麦克斯韦—洛仑兹电力学的应用。除此之外，爱因斯坦作了许多引述，其中的一个是爱因斯坦晚年与《纽约时报》的一系列文章的有关引述：“读者们会产生这样的印象，每隔5分钟，科学上就发生一场革命，就像某个不安定的小共和国的政变一样。”

但是爱因斯坦的同事是怎样想的呢？1907年夏天，第一位到专利局拜访爱因斯坦的德国物理学家马克思·文·劳埃认为：“这是一场革命。在我们谈论的前两个小时，他推翻了整个力学和电力学，所有的这些都是根据统计学基础完成的。”在打碎经典物理学基础的过程中，爱因斯坦可能认为辐射理论起了关键作用，因此称它“非常革命”。

相对论还是被看成是一种革命。1908年春天，保守的马克思·普朗克在谈及爱因斯坦的时间定义时，给相对论定了调子，虽然他把政治上令人反感的“革命”换成了德语的同义词（大胆的）：

在大胆方面，相对论超出了玄妙的自然科学和哲学认识理论所取得的成就；与其相比，非欧几里德几何学只是小孩子的游戏。

对普朗克来说，相对性原理所引起的“物理世界图像”的革命在范围和程度方面，只有哥白尼引入的世界系统所产生的变革可以与之相比。不久，爱因斯坦的老师和顾问、苏黎世的克莱纳教授在评论相对性原理时，认为是“革命”的，这种观点显然反映了大多数物理学家的观点。这种观点和爱因斯坦自己的观点都有各自的理由。

事实上，相对论，包括1905年的狭义相对论和1915年的广义相对论，只是进一步的深入，而不是一场革命。爱因斯坦只是“经典”物理学的完善者，而不是革命者。虽然如此，时间概念几百年来一直认为是先验的，这个概念的改变理所当然是一场革命，而且是科学史上最大的一场革命之一。虽然按照自己的标准，爱因斯坦更倾向于认为是一种修改。

相对论越来越为物理学家和数学家所周知，并且被大部分人所接受。曾经为相对性原理的创造和分析作出很大贡献的庞加莱和洛仑兹一直远远地避开。

对于庞加莱，我们不能说他拒绝爱因斯坦的理论，他只是简单地忽视了它。很难相信，熟悉德文的庞加莱没有读过爱因斯坦在《年鉴》上发表的文章。其中的一些如通过光信号同步时钟或洛仑兹变换，对他来说是否似曾相识？他是否在这篇文章的脚注中寻找过感谢的话？对于没有找到感谢的话是否很生气？是否认为在1905——1906年的文章中，他已经通过完整、无比优美的数学形式提出了相对论所需要的各种条件？因为他是一名数学家，并且是世界上最著名的数学家，而不是一名物理学家，他是否对这个理论的进一步发展感兴趣？

庞加莱对这些问题一直保持缄默，没有人知道他的态度和动机。但有一件事是清楚的，在晚年时，每当提起相对论，他都避免提及爱因斯坦的名字。他后来发表的文章说明他不仅拒绝爱因斯坦的名字，而且还包括他的原理；他一直坚持自己1905年提出的概念，认为相对论只是电动力学的一个结论，而不是物理学的普遍公理；同时认为洛仑兹收缩是独立的假设，而不是推导出的结果。在洛仑兹收缩现象的后面仍然是以太，即绝对静止的系统。

爱因斯坦与庞加莱只见过一次面，是1911年在布鲁塞尔召开的第一届苏尔维大会上见面的。像爱因斯坦对一位朋友描述的一样：“这次大会并不成功。庞加莱虽然有很高的悟性，但（对相对论）相当消极，对相对论的情况也不理解。”庞加莱没有机会参加第二次会议：只有58岁的庞加莱于1912年去世了。

与庞加莱对爱因斯坦保持缄默一样，爱因斯坦对于庞加莱以及读过的庞加莱的有关著作也保持缄默。十分明显，爱因斯坦得益于庞加莱的很多建议，几乎可以肯定包括时间的定义。在表述相对论时，爱因斯坦是否一半拒绝庞加莱，一半忽视他呢？是否后来认为这种做法很笨拙，所以在晚年时，爱因斯坦完全拒绝庞加莱？庞加莱死后很久，当爱因斯坦第一次提及庞加莱的名字时，内容却大不相同。在柏林普鲁士科学院的一次《几何学与经验》的讲座上，爱因斯坦提到了“思维敏捷、思想深邃的庞加莱”，虽然他指的不是庞加莱的同步时钟，而是关于物理学与几何学关系的传统分析。不久，在巴黎日报头版的一篇记者访问中，爱因斯坦说他非常尊敬庞加莱。此后是30年的沉静，直到老年，在一封信中，爱因斯坦简单地列举了对他的发展产生影响的人物，其中提到了庞加莱，以及哈姆和马赫。

接下来的一年，围绕爱德华·惠特克的《以太和电子理论的历史》的第二卷，发生了一场小题大做的风波。惠特克的书在许多方面是杰作，但是有关相对论的一段却十分奇怪。这一段的标题：“庞加莱和洛仑兹的相对论”指出惠特克的目的；他声称爱因斯坦的贡献是边际的。爱丁堡的马克思·玻恩教授努力说服这位同仁改变这个怪念头，但没有成功。因此玻恩提示爱因斯坦，一位广为尊敬的科学家将要出版的这本书。对此，爱因斯坦非常愤怒：

我本人一直从我的辛勤劳动中获得快乐，但是我不认为把自己的一点点成果作为一种个人的财富而保护起来是明智的，像一位吝啬鬼守护着辛辛苦苦刮削的几个铜板。我并不是要反驳……毕竟，我不会去读那无聊的文章。

不管怎样，这个插曲给爱因斯坦留下了深刻的印象。4周后，他给准备庆祝相对论50周年纪念的伯尔尼写信说：“我希望同时要适当地感谢H·A·洛仑兹和H·庞加莱的功绩。”过了将近50年，爱因斯坦第一次在相对论问题上提到庞加莱。

在爱因斯坦逝世前两周，在与一位年轻的科技史专家座谈时，他们谈到了自负。爱因斯坦告诉来访者：“很多科学家都存在这种现象。你知道，伽利略一直没有承认开普勒的工作，这一点一直使我感到伤痛。”

爱因斯坦去世后，亚伯拉罕·佩斯向爱因斯坦的秘书询问自己以前借给爱因斯坦的书。几年以前，他曾问爱因斯坦，庞加莱1906年关于电子电力学的伟大文章对他自己的文章有什么影响。爱因斯坦以前没有见过这本书，一个偶然的机会，佩斯在一家古玩书店意外地发现了一个单行本，并把这本珍贵的小册子借给了爱因斯坦，但是爱因斯坦一直没有还给他。现在这位秘书也找不到这篇文章，庞加莱的文章永远地丢失了。

庞加莱和爱因斯坦两人像两只在黑暗中行驶的船，尽一切努力相互躲避。

爱因斯坦的相对论对于洛仑兹来说是一种奇怪的体验。用了将近10年的时间，这位荷兰的物理先驱打算用电力学证明相对于以太的运动是观测不到的。经过复杂的争论和无数的假设，他终于成功地拯救了相对性原理。而伯尔尼一位不见经传的人简单地把这个问题变成了一个原理，并且成功了。1906年，满怀惊讶、略带忧郁的洛仑兹评论道：“对于我们从电磁场基本方程中得到的，费了很大力气并不令人满意的结果，爱因斯坦只是简单地假设这种结果而已。”这只是一面之辞，因为另一方面，爱因斯坦轻而易举地从他的两个假设的原理中推导出洛仑兹不得不在他的原理中引入的特定假设，包括从洛仑兹常数到洛仑兹力。以此为基础，爱因斯坦同时建立了整个物理界适用的原理和运动学，而洛仑兹从来没有考虑过这点。

因为当时通过实验无法判定两个理论，洛仑兹认为选择哪个理论只是根据个人的嗜好，一个人追随哪种思想只是他自己的事。编辑这些讲稿并准备出版的马克思·玻恩认为这种观点是荒谬和反动的。

1913年，在荷兰哈伦的一系列讲座中，洛仑兹认为：“老的介绍更令人满意，根据这个理论，以太更加充实，时空彼此绝对分开，可以不加任何限制地定义即时性。”承认绝对同步将暗示速度是无限的，他批评那种认为光速是所有速度极限的大胆断言。

与玻恩不同，爱因斯坦显示出对洛仑兹的某种理解。第二年，洛仑兹的讲座印成文章后，爱因斯坦第一次作为有关相对论著作的评论人员。他没有提及洛仑兹对以太、时间和光速的观点，而是认为所有的事情都被洛仑兹清楚、明了地解释了。他建议说：“对于这个题目感兴趣的人不应该错过阅读这本小书的机会。”

没有人认为洛仑兹对19世纪以太的绝对忠诚与他在事业上的虚荣自负、对自己的成就过度骄傲和顽固有关。洛仑兹被普遍尊敬，不仅是一名权威和理论物理问题的精神舵手，而且是一位具有合作意识的人。他对相对论的许多评论也证实了这一点，爱因斯坦和洛仑兹的友谊更进一步说明了这一点。

爱因斯坦一直认为自己是站在洛仑兹这位巨人的肩膀上，虽然这位巨人不愿意尽量看远一些。这种智力崇敬产生了令人愉快的个人友谊。1909年，两个人开始合作，虽然保持一定距离，但爱因斯坦的表现非常热情：“我比任何人都尊重那个人，我可以说是敬爱他。”这种无限的崇敬在个人的交往中得到报答、确认和巩固。在爱因斯坦的晚年，尽管在事业上存在不同意见，洛仑兹经常以父亲般的形象、受人尊敬的辉煌典范出现。

在习惯的相对论评论中，有一个奇怪的观点：认为相对论的产生与迈克尔逊—莫雷的以太漂移实验有很密切的联系。一个典型的例子是罗伯特A·米离堪的一篇论文，这篇文章是在爱因斯坦70岁生日时出版的《现代物理问题回顾》的特刊上发表的。米离堪认为狭义相对论主要是在总结迈克尔逊的实验基础上产生的。这种观点绝对不是正在庆祝生日的爱因斯坦的观点，但是这个观点曾经代表物理学上的普遍观点。1911年，在马克思·文·劳埃写的第一本关于相对论的书中，曾清楚地表明了这种观点，在这本书中，劳埃认为那个实验是相对论产生的主要实验，从此这个观点变成了物理学民间传说的主要内容。

虽然当时认为迈克尔逊—莫雷实验直接导致了相对论的产生，但是，只要看一眼爱因斯坦1905年发表的文章，就会发现其中从来没有提及过这个所说的至关重要的实验。这就出现了一个问题，对于这个实验，爱因斯坦到底知道些什么，这个实验对他的思想产生过什么影响？这不仅是自传人员感兴趣的问题，同时对相对论的起源和证实也相当重要。

1950年，自认为是迈克尔逊科学继承人的物理学家罗伯特·S·沙克兰德问爱因斯坦（当时年纪已很高了），他是在什么时候开始研究迈克尔逊实验的。开始时，爱因斯坦随意地回答说是从洛仑兹的文章中得知的，但具体时间是在1905年以后，否则在这篇文章中会提到这个实验的。这个信息可能不太准确。两年后，经过一些回忆，爱因斯坦调整他的回答说：“回想起具体时间不太容易，我不能确定我是什么时候开始知道迈克尔逊实验的。我没有感觉到这个实验在相对论的7年时光中有什么直接影响。我想，我只是想当然地认为它是正确的。”

爱因斯坦是在7年的相对论时光的第一年听到这个实验的，当时他还是个学生。在三四年级的暑期，爱因斯坦向米列娃报告说他读到了威廉·维恩的一篇非常有趣的文章。这篇文章包括13篇通过以太证明地球运动的实验，其中包括迈克尔逊—莫雷实验。洛仑兹在1895年的《实验》中，详细地介绍了这个实验并讨论其中的实验结果，对于洛仑兹的这篇文章，爱因斯坦已经仔细研究了好几遍了。受迈克尔逊—莫雷实验的影响，通过假设体积收缩，洛仑兹推导出非常重要的电子理论。爱因斯坦不可能没有意识到这点。但是这是否说明这个实验对于爱因斯坦的相对论发展非常重要呢？

爱因斯坦1905年发表的那篇论文的结构并没有显示他对于解释以太漂移实验或迈克尔逊—莫雷实验特别感兴趣。在提出问题之前，他只是略微概括了当前电力学概念结构的不对称性，接下来概括论述了所有探查地球相对于“轻介质”运动的实验失败，仅此而已。以这两种讨论为基础，爱因斯坦把“相对性原理”从假设发展到一个先决条件。这些“失败的实验”中包括迈克尔逊的实验，尽管这个实验具有很高的精确性，对洛仑兹的理论具有重要性，但它只是这些实验之一；爱因斯坦告诉沙克兰德，星光异常和斐索实验都是他的理论产生的实验基础。像法拉第的电磁感应实验一样，这两个实验都是众所周知的，爱因斯坦在努力寻找一个综合性的原理解释这些现象。

如果迈克尔逊—莫雷在爱因斯坦的论述中起了一定作用的话，这种作用也是间接的，像洛仑兹的部分理论一样，爱因斯坦显然知道只有通过自己的理论，才能正确解释体积收缩。事实上，一些物理学家发现爱因斯坦从问题到理论的思想方法很有吸引力：在人为设计的洛仑兹假设中，为解释迈克尔逊实验而发明了洛仑兹收缩；但是在相对论中，从爱因斯坦的原理可以得出这种收缩只是一种运动学结果。爱因斯坦的这种理论解释给他的同事留下了深刻印象，他说：“如果不是迈克尔逊—莫雷实验把我们推到了进退维谷的地步，没有人会认为相对论是一种补救。”“这种补救”显然提高了“相对论基本实验”的知名度。虽然在他的智力发展过程中相对论基本实验没有起到重大作用，但是因斯坦有时会用系统表达的方式赞扬这个实验。

“在我发展相对论的过程中，迈克尔逊的实验结果并没有起到很大作用。事实上，我回想不出来当我写这篇文章（1905年）时，是否知道这个实验。原因是，对于怎样与我们的电力学知识相符，我有明确的想法。所以可以理解为什么迈克尔逊实验没有在我奋斗过程中起到决定作用。”

这显然是一个诚实的表达，但也显示出记忆力的衰退：年轻时，爱因斯坦无疑非常熟悉这个实验，虽然他认为在确认相对于以太运动的所有实验中，迈克尔逊实验只是其中的一个。

人们经常推测，如果不是爱因斯坦发现了相对论，相对论是否能够被发现，或者什么时候能够发现。在晚年，爱因斯坦自己认为在他年轻时，只不过从知识之树上采摘了一个成熟的果子罢了。在他逝世的前两个月，他又写道：“如果回顾相对论的发展过程，无疑在1905年，狭义相对论的发现已经成熟了。”早在1906年，爱因斯坦就认为：“如果光速恒定不变的问题引起了物理学家们的注意，如果当时的思想能像年轻人一样清晰、敏捷的话，那么马赫将有可能发现相对性原理。”

为什么是爱因斯坦，而不是其他人迈出了这关键的一步？如果在科学上革命的成就独立于牢牢禁锢着人们的强大传统之外，那么爱因斯坦自由的思维方式可能是因为专利局的工作是处于科学的外围，因而没有太大的束缚，至少部分原因如此。

爱因斯坦的成功显然说明，在科学的边缘方面努力工作不仅不是一个障碍，可能还是一个明显的优势。他在伯尔尼“暂时的寺院”生活并不是智力孤立，这使得他通过广泛阅读，了解当时正在进行的讨论，而不至于被科学的风尚或学术上的限制所影响。我们深感吃惊的不仅是爱因斯坦表达问题的深度，而且还有他兴趣的广度。只有把深度和广度结合起来，才可使他惟一在1905年爆发出这种创造力，发现了相对论。

除了1905年3月“非常革命”的文章外，再也没有发现电力学的结构与辐射原理有如此密切的联系；只有爱因斯坦一人认为可以抛弃电磁波载体（以太）的观点。正是这种自由思想使得爱因斯坦把H·A·洛仑兹的电动力学原理与当地时间概念和体积收缩结合在一起，产生了精美的相对论，实现了亨利·庞加莱预言般的洞察，把问题发展成原理。发现相对论的时机可能已经成熟，但是在1905年只有一个人发现了它。

第12章 出色的专利奴隶

1905年，在物理学上创造历史的消息很快传遍了学术界，但是在伯尔尼市这种传播却没有那么快。除了老同学贝索和索特之外，只有格留纳教授有可能意识到爱因斯坦已经取得了不同寻常的成功。因此，爱因斯坦的生活并没有发生什么改变。大家惟一知道的是，爱因斯坦现在已经是爱因斯坦博士了。在庆祝获得博士学位时，爱因斯坦说：“博士学位对我来说很有用，根据我的经验，获得博士学位的最大好处是它能增进我与人们的关系。”

爱因斯坦的老板F·哈勒在给瑞士联邦委员会的爱因斯坦提职申请中，只提及了他的博士论文，而没有提及他的其他文章。申请中说：“他已经非常熟悉技术了，因此现在可以非常成功地处理复杂的技术专利申请，同时他也是专利局非常受人尊敬的专家之一。”1906年4月1日，爱因斯坦成为二级专家，工资增加了600瑞士法郎，现在每年4500瑞士法郎。在他这一级别的职员中，爱因斯坦的工资还是低的。虽然据说在发工资的日子里，爱因斯坦曾经诙谐地问道，他到底该怎样使用这么多钱呢？事实上，他对于这些工资并不满意，并且曾经几次打算在邮电局董事会里找个好一点的工作。后来，他略带满足地说：“老朋友和资助人、联邦议员路德维哥·福雷尔在发现几年前邮电董事会竟然没有接纳我为一名官员而大发脾气。”

爱因斯坦仍然是一位出色的专利奴隶，为专利局尽自己的义务，而专利局反过来对他的科学工作也很有贡献。鲁道夫·拉登堡在伯尔尼之行的报告中，叙述了爱因斯坦曾经拉开书桌的一个抽屉说，这是他的理论物理系。爱因斯坦在专利局的工作并不需要很多时间，所以每当有空闲时间，他就钻研他的科学问题。不用说，爱因斯坦并不打算公开这个秘密。

即使是爱因斯坦的弦乐四人组，虽然他们整个冬天每周都要相聚一次，其中一位还是伯尔尼一所高中的物理教师，但他也不知道他们的第二小提琴手到底是什么人物。这些音乐伙伴只记得爱因斯坦是“一位充满激情的音乐家，一位迷人的伙伴和一位谦逊的人”，绝对没有一位新的哥白尼的感觉。爱因斯坦喜欢这样，直到1909年秋天，在离开伯尔尼之前，所有事情依然如故。当苏黎世大学要聘请这位二级技术专家做教授时，专利局的一些人，以及外面的一些人觉得很难令人相信。

爱因斯坦待在伯尔尼的7年时间里一共搬了7次家。我们不清楚这种不安定的非瑞士生活方式的原因，但是爱因斯坦开始租用的几个公寓都是为了方便搬动而装饰的。即使是在爱因斯坦的科学创作高峰时期，当时关于布朗运动的论文刚刚完成，爱因斯坦一家又准备搬家了。1905年5月15日，爱因斯坦一家离开了老城中的克莱姆街19号公寓，搬到了城郊曼特号夫地区的白森弛尔维格28号。这个地方的准一好处是爱因斯坦的好友米歇尔·贝索就住在附近，这样爱因斯坦可以和他一起步行15分钟去他们的办公室，毕竟，他们两人还有很多重要的事情要商讨。从贝索激发出爱因斯坦的灵感到1905年6月底完成的相对论论文，大约花5——6周时间。在克莱姆街49号、爱因斯坦曾经居住过的公寓拱廊柱子的标牌上写着：爱因斯坦在这所房子里创作出相对论的重要论文。我们应该原谅这种疏漏。

1906年春天，爱因斯坦告诉老朋友索洛文说：“我又搬家了。”在他们结婚生活刚刚开始时，爱因斯坦全家又一次来到克辰菲尔德。他们租了一所典型当地风格的小房子，可以一览伯恩奥伯兰德山的美景。这座在阿格尔坦街53号的公寓可能是爱因斯坦第一所有自己家具的公寓，去苏黎世之前，他们一直住在这里。

与老朋友索洛文的分离，使爱因斯坦感到非常悲伤：“自从你离开，我再没有私下见过任何人。现在与贝索在回家路上的谈话也结束了。”这种抱怨可能有些夸张，但这是爱因斯坦对伯尔尼社会派系的反映，无疑也是对米列娃明显地对别人不信任的反映。在家里，爱因斯坦现在有个小伙伴，这就是他的儿子汉斯·阿尔伯特，小汉斯在3岁时所显示出来的智力水平很令父母欣慰。带着骄傲而不是批评，这位父亲说：“这个男孩已经长成了一位非常粗心的小伙子。”而这位母亲也满足地说：“我丈夫业余时间经常待在家里，与小孩子玩。”

爱因斯坦的收入足以维持资产阶级的生活方式。米列娃10000法郎的丰厚嫁妆被储存起来，一直没有动用。如果说爱因斯坦的生活比他的同事的生活窘迫一点，那是因为他要抚养与妹妹凡尼和妹丈鲁道夫·爱因斯坦居住在沃特堡的海赤根的母亲。虽然如此，他们还是有足够的钱进行旅行。1905年8月，爱因斯坦夫妇拜访了住在贝尔格勒的以前的学生海伦·沙维克，这次拜访的目的可能是想询问一下女儿的情况。接下来，他们与米列娃的父母在沃维迪恩待了一周。第二年的假期是在伯尔尼附近度过的，先后待在度假村、希曼特尔、维拉斯和伯恩奥伯兰德。

1905年3月到6月，爱因斯坦以一种令人怀疑的，甚至是令人敬畏的节奏连续完成了4篇创世论文，现在却无法保持这种节奏了。这样的结果对爱因斯坦来说应该是幸运的，因为再以这种强度继续工作将注定要损害他的身体。但是真正的原因不是身体的消耗，而是创作主题的短缺：“一个人并不是一直都有成熟的主题去思考的。至少没有一个主题使人一直振奋。”爱因斯坦具有一种很强的本能，不仅知道什么样的问题值得思考，也知道什么问题可以一带而过。就光谱线问题，他曾说：“当然存在光谱线的问题，但是我认为这些现象和已经得出的结果之间的联系太复杂，所以就目前来讲，这个问题不会成功。”这是一个明智的判断，因为当时对原子的内部结构还不了解，原子核还没有发现，并且直到1913年，N·玻尔才提出原子的量子理论模型。即使对于爱因斯坦来说，1905年光谱线的工作也只限于现象论。爱因斯坦没有尝试这种努力，说明他精于取舍，善于寻找现象之间的联系。

在爱因斯坦自己开创的领域中，还有很多可以解决的问题。1905年9月，他发表了第一篇关于质量和能量等同的论文，这是相对论最辉煌的结果。第二年，他推导出E=mc2公式，并建议通过实验判定各种相匹敌的理论。虽然这个建议在理论上非常重要，但是实验者们却选择了不同的路。爱因斯坦同时总结并进一步发展了关于布朗运动的理论，特别是关于光量子的“启发性观点”。11月份，爱因斯坦终于建立了一个新的里程牌，完成了第一个固体量子理论。米列娃曾经骄傲地说：“我丈夫现在没有一点空闲时间和孩子玩了。对于他来说，科学工作是他在专利局的正常公务外惟一的职业；他写的论文堆积得像小山一样高。”1906年是爱因斯坦收获颇丰的一年，一共发表了6篇论文，每一篇都非常重要。

这样多的科学产出即使是对爱因斯坦这样的天才也不是一件容易的事。即使已经形成了创造性思想，但是除了专利局的工作之外，他还要做很多日常工作。而且所有的思想都必须以适于出版的格式整理好，数学方法必须清楚明了，文字必须书写工整，才可以寄给《年鉴》的编辑，送到印刷厂印刷。谨慎的作者还要保留一个副本，以便在校对时参考，或者以防邮寄过程中手稿丢失。爱因斯坦可能省略了这项工作，他完全依靠自己的笔注和记忆力。正常情况，从印刷部门寄来的校正本要一个多月才能寄到，所以可以在这段时间修改错误。收到单行本后，爱因斯坦就把所有的手稿、草稿和笔注都扔掉了。这些单行本一直是科学家们通用的交流形式。一位作者会给他的同事寄去一本单行本，以便使自己的工作引起注意；一个杂志的读者为了表示兴趣和尊敬，也向作者索取单行本。正如我们看到的，早在1905年，爱因斯坦就卷入这种非正规的物理学家们的信息网。开始时通信很少，后来逐渐多起来。有些询问信上写着爱因斯坦教授，并寄到了伯尔尼大学。这些读者后来一定很吃惊地发现，文章的作者不是在大学，而是在专利局工作。一些收到爱因斯坦回信的人，特别是那些知名教授，一定会吃惊地发现，爱因斯坦的回信经常写在从习字本上随意撕下来的带有毛边的草纸上。

当时的物理学家有这样的习惯，建立了一定的通信关系后，接下来就是交换照片。爱因斯坦也不例外，很多的年轻同事都收到了一张优美的照片，上面是一位穿着整洁的格子服装、一只胳膊放在写字台上的举止文雅的爱因斯坦。

虽然爱因斯坦早期的信件都丢失了，从后来发现的证据表明，他非常热心有关科学的话题。从保留下来的与威廉·维恩的通信信件中，我们可以看出一些端倪，1906年，P·德鲁得不幸早逝后，维恩成为《年鉴》的编辑，他也是当时德国很有影响的科学家。整个1907年夏天，包括在希曼特尔度假期间，爱因斯坦用信炮击了这位无比尊敬的教授，写了很多长长的信，寄去了无数简短的明信片。爱因斯坦也感到太多了，因此不得不请求维恩说：“不要因为我一下子给你写了这么多信，而怪罪我。”

这些信件是有关光速是所有信号速度极限的难题。在激烈的争论中，爱因斯坦有时也犯错误，虽然是年轻人，他并不因为这些错误而感到烦恼和忧虑。一次他给维恩写信说：“经过仔细研究，我不幸发现我上封信告诉你的所有事情都是错误的。”最后是与相对论相容的麦克斯韦理论消除了信号速度超过光速的可能性，但是这个结果并没有发表。

学术讨论会是面见世界上最有影响教授和步入学术工作市场的良好机会。爱因斯坦没有抓住这样的机会，或许是有意避开吧。当时物理学家没有自己的学术会议，只是在德国科学家和物理学家学会年会过程中，组织一个特别的讨论会进行交流。1906年，在斯图加特召开的会议对爱因斯坦来说应该是一个与这个研究领域的领袖人物相见的很好机会，因为司徒加特离伯尔尼很近。爱因斯坦应该从《物理杂志》上看到马克思·普朗克准备讲有关。《库夫曼测量……它们对电子动力学的重要作用》的讲座，这篇文章应该引起《运动物体电力学》作者的注意。尽管如此，会议还是在作者缺席的情况下讨论了相对论。

第二年，会议在德国的德勒斯登举行，爱因斯坦又一次缺席了。1908年，他终于打算到科伦参加这次会议，但是又没有去成，而是利用这短暂的时间疗养去了。专利局每年两周的假期实在不是太长，但是如果爱因斯坦真的打算参加会议的话，他总会多挤出几天时间的。可能他对这个会议根本就不热心。与做公务服务的报酬相比，作助教的微薄工资没有一点吸引力。此外，他相信总有一天自己会成为名人的。的确，在接下来的一年，1909年，爱因斯坦作为特别嘉宾参加了萨尔茨堡举行的年会，并且应邀作主要报告。

我们不知道是格留纳教授，还是苏黎世大学的克莱纳教授鼓励爱因斯坦这样做的，还是爱因斯坦自己决定的，他再一次申请编外大学讲师资格。不论如何，1907年6月17日，爱因斯坦把申请书交给了伯尔尼州教育主任。申请书中包括他的学位论文和博士证书，以及只有9行的履历，还有在理论物理领域发表的17篇文章。

可能在申请之前，爱因斯坦已同P·格留纳商量过，因为和上次一样，这次爱因斯坦在申请中没有附加一篇特别要求的资格论文；根据学校的规定，如果有其他方面的杰出贡献，可以省略这个程序。无疑格留纳打算说服物理学正教授艾枚·法斯特，爱因斯坦提交的单行本远远超过了一般水平的资格论文，但是爱因斯坦又一次失败了。

爱因斯坦的申请马上在全体员工中传阅。到7月10日，所有的人都阅读过了。他的申请之所以没有及时列入暑假(7月10日）前的议程中，说明有些教授对于爱因斯坦没有提交资格论文感到不高兴。10月28日，才讨论爱因斯坦的申请。只有名誉教授格留纳对爱因斯坦的申请作了积极的肯定：鉴于爱因斯坦的重要科技成果，这篇特殊的资格论文没有必要。系主任法斯特教授建议按照常规程序收下爱因斯坦的申请。经过漫长的讨论，最后决定，除非爱因斯坦博士提交一篇资格论文，否则拒绝申请。爱因斯坦第二次打算成为教授的希望破灭了。

毫无疑问，像4年前第一次申请时一样，爱因斯坦再次嘲骂这个肮脏的地方，而且理由更加充分了，同时相信，大学之门不久就会向他敞开。晚年回忆这小插曲时，爱因斯坦说：“在一些小系，经常发生这种情况，像我们现在一样，几个老顽固聚在一起当家掌权。”

当时的主要科技出版社已经开始注意爱因斯坦了。第一个找到他的出版社是莱比锡著名的特纳公司，1907年9月，它的业主向爱因斯坦承诺说：“如果你有什么出版计划的话，我的出版社将随时听候你的调遣。”第二年，S·黑泽尔公司提议爱因斯坦以一种轻松、但并不是大众化的手法写一本小型的关于物理化学方面近期发展的专论，以便化学家和物理学家都可以学习。显然这个主意对爱因斯坦来说很有吸引力，尽管工作已经很繁重了，他还是打算从事这项工作。两周以后，爱因斯坦改变了主意：“非常不幸，我不能写那本书，因为我实在没有时间。”

当E·威德曼建议爱因斯坦写一本关于相对论的书，在布罗斯维格的威维格出版社出版时，经过很长时间的权衡，爱因斯坦婉言拒绝了。这次不仅因为时间问题，还有题目的原因：“我不知道怎样使广大公众接受这个话题。理解这个问题需要在抽象思维方面的一些基本训练，而大多数人并不具备这种知识，因为这对他们没有必要。”

即使是在晚年，出版商们也发现很难从爱因斯坦那里得到手稿。虽然爱因斯坦发表了无数文章，但他只写了两本书：《相对论通俗解释》和从学术上关于同一题目的4篇讲座的修改稿。他从没写过教科书，以及关于特定研究领域的权威专论。爱因斯坦的兴趣不是书写大家已经熟悉的知识，而是追求自己还不知道的东西。

1907年9月，当伯尔尼大学还在讨论他的编外讲师资格申请时，爱因斯坦答应写一篇关于相对论的综合性文章。开始只是委托的工作，后来却变成了天才的杰作，可能是最伟大的。爱因斯坦的这篇文章将要发表在格立夫斯沃尔德的约翰斯·斯塔克教授于1904年创立的《放射性与电子学年鉴》。爱因斯坦非常高兴地接受了这个约稿，但是要求斯塔克帮助他查找文献，因为在他的空闲时间，图书馆总是关闭的。而且除了自己的文章外，他只熟悉H·A·洛仑兹的一篇文章，E·科恩的一篇文章，茅森格尔的一篇文章，普朗克的两篇文章。爱因斯坦所列举的文章可能是指他得到单行本的文章，因为他阅读的文章一定比这个数目多。查阅杂志并不像爱因斯坦所说的那样困难，因此这个目录反映的绝对不是爱因斯坦的知识水平，而是爱因斯坦对文件的选择水平。

爱因斯坦有两个月的时间准备《年鉴》文章。一个月后，他通知斯塔克自己的构想，所有的人都会发现相对性原理及其应用很容易理解。通过清晰而简化的数学过程，他十分小心地使这篇文章更具吸引力。尽管时间压力很大，他还是非常成功地完成了这篇文章。

这篇《关于相对性原理以及由其推导的结论》的文章极好地概括了电动力学、力学和热力学等有关原理的基础和应用范围。在爱因斯坦的诺贝尔演说中，他十分清晰地概括了这篇报告中叙述的原理所取得的巨大进展：

它把力学和电动力学有机地结合起来，减少了逻辑上不相关联的假设的数目；它增强了对基本概念的认识；它统一了力学定理和能量定理；它证明了质量和能量的基本统一。

可是，与相对性原理不相适应的是所有物理学的典型模范：牛顿的万有引力理论。当然也存在其他问题，但主要是与认识论和美学有关的问题。

我们不知道在1905年至1907年期间，爱因斯坦是什么时候开始感到在《关于运动物体的电动力学》中描述的相对论并不是最后的理论。其中的一个原因是在对这个问题的进一步思考时产生的：这个理论只局限于惯性系统，即相互之间彼此匀速一致运动的参照系。正如爱因斯坦后来所说的，与只有一种运动状态的发光以太理论相比，这种限制更让人难以忍受，因为以太理论至少提出了一个真正的原因，也就是发光以太。对于爱因斯坦来说，抛弃了以太之后，自然需要一个更加普遍的理论。但是他所说的“对推广的需求”并不充分；还存在另外一个障碍：只有能够在这个理论上成功地解释万有引力，才能真正肯定狭义相对论只是发展的第一步。

我们不知道爱因斯坦到底是什么时间开始这种努力的，他的思想有多么精深，但是我们知道爱因斯坦是什么时候实现突破的，那是在1907年10月或11月期间，当时爱因斯坦的《年鉴》文章完成了一半。11月1日，他还不能肯定自己是否解释了万有引力，否则他一定会把这个情况告诉编辑的。12月1日，整个《年鉴》报告完成了，前四部分主要是概括，接下来的第五部分只有9页，却包含了全新的内容。

在“相对论原理和万有引力”的标题下，爱因斯坦把两个方面结合起来，一方面概括总结所有参照系，另一方面用相对论处理万有引力理论。以两个有争议领域的不可思议的融合为基础，他提出了一个纲要性的概括，而不是一个公理，标志着一个漫长的发展历程的开始。8年后，产生了广义相对论。这个概括非常大胆，甚至是一场革命。如果1905年的相对论是一场革命的话，那么这场革命远远超越它。刚刚建立起来的光速恒定不变原理现在“修改”为光的速度和传播方向受引力场影响。当他的同事们还在努力消化他1905年提出的新思想时，爱因斯坦又在大步前进了。这就是爱因斯坦的命运和伟大。

1907年的圣诞节对于爱因斯坦来说不是节日。他是犹太人，在他们的塞尔维亚东正教，基督是在1月出生的，所以爱因斯坦利用这段时间写信。他告诉C·哈比希特说：“在10月和11月期间，我正在忙着准备有关相对性原理的文章，一方面准备报告，另一方面研究新问题。我现在正在考虑有关万有引力的另一个相对论，我打算通过这个新理论解释一直没有解释的水星近日点的奇怪变化。”虽然这种变化很小，但它却是牛顿万有引力的一个很大障碍，爱因斯坦现在正在集中研究这个问题。在随后简短的附言中，爱因斯坦继续写道：“……但是前面的路途还很遥远，不知道什么时候才能解决这个问题。”经过8年时间的艰苦劳动，1915年11月15日，广义相对论终于出现在爱因斯坦的面前。

三辉煌时代

第13章 学府之外的社会天才

“我必须承认，对于你二天能够8个小时坐在办公室里，我感到十分惊奇！但是，历史往往是由充满讽刺的笑话构成的。”

这是威廉·维恩在维尔茨堡的合作者约翰·雅各布听到受人尊敬的爱因斯坦博士不是在大学而是在专利局工作时的反应。

1906年任慕尼黑大学理论物理正教授的A·索末菲也有同感。1906年1月初，他给爱因斯坦写了一封信，爱因斯坦高兴地说：“没有哪一位物理学家如此直率、热心肠地对待我。”同时，对于索末菲的恭维，他谦逊地答道：“我只是非常幸运地把相对性原理带入物理学，您和其他人就这样过高的估计我的能力，对此盛誉，我感到受之有愧。”

听说爱因斯坦还在专利局工作，那些从爱因斯坦的工作中看到希望的物理学家们感到非常惊讶。他现在享有一定声誉，在大学里占有一席之地只是时间问题。

早在年初，爱因斯坦就考虑过更换职业，可能与雅各布·艾拉特谈过这件事，艾拉特于圣诞节后从苏黎世来到伯尔尼，也想成为专利局的一名“专家”。对马耳塞罗·格罗斯曼，爱因斯坦说：“我非常希望在稍好一点的环境里从事研究工作。”对于爱因斯坦来说，过去的三年不仅是智力，而且是体力的考验，在《年鉴》上连续发表25篇文章，同时还要处理大量往来的科技信件，再加上专利局的工作。所有这些一定会使他精疲力竭的。

经过一段时间的校务工作后，爱因斯坦的“救命人”马耳塞罗·格罗斯曼于1907年正式成为苏黎世工业大学教授。爱因斯坦征求他的意见，但他并没有打算在学术界占有一席之地，而是以感人的谦逊准备在温特图尔技术学院当一名教授。1901年春天，他曾在这所学院作了两个月的代课老师。他说：“我现在想知道：我该怎么办？是否应该找到有关人士，告述他我是多么希望成为一名教师？我这犹太人的外表和略带有瑞—德方言的口音是否会给他们留下不好的印象？如果同时再介绍一下我发表过的科技文章，是否会有些用处？”

我们已无从得知爱因斯坦是否向温特图尔申请过教师职位，但是他可能从格罗斯曼那里得知，苏黎世中学有个新的空缺。于是与校长联系，商讨有关工资的事，并于1月20日提出申请：“见到您招聘数学和画法几何教师的广告，我特此申请应聘，另外补充一句，我还可以做物理教师。”爱因斯坦同时寄去了学位论文，以及所发表的科技论文。一共有21人申请这份工作，最后剩下三个候选人，爱因斯坦不在其中。由于没有有关讨论他的评估记录，可以猜测校方根本没有考虑过他的申请。

爱因斯坦还有另一件事情要做，那就是他的“资格”论文。他一改早期对拘泥形式的反对，开始按要求准备论文。1908年2月11日，他告诉格留纳教授说：“在市图书馆与您的会谈，以及几位朋友的忠告，使我改变了主意。我准备补交资格论文，在伯尔尼大学试一试我的运气。为此我把资格论文寄给了系主任。”办事一向拖沓的伯尔尼人突然加快了速度。有些教授认为，由于没有资格论文而把这位伯尔尼惟一的物理学家拒之门外，会对系本身产生不良影响，因为这位申请人在瑞士内外已名声远扬了。所有的一切都在按部就班地紧张进行着。2月2日在全体教职工会议的记录上记载了爱因斯坦上交的论文《有关辐射构成的黑体辐射能量分配定理的总结》。福尔斯特教授书面建议可以接受爱因斯坦的资格论文，并请他准备试讲。2月28日，星期四，爱因斯坦开始试讲《关于经典热力学的实用范围》，与此同时，召开了一个学术讨论会，全体员工一致推荐聘请爱因斯坦作为理论物理的编外大学讲师。第二天，伯尔尼州教育主任起草了相关文件，与文章一起寄给了爱因斯坦。从文章题目看，这只是爱因斯坦的前期工作，旨在为明年发表文章做好准备。

在正式试讲之前，爱因斯坦告诉格留纳教授自己的想法时说：“我将充分利用讲座时间，比如调整讲课内容等，以满足学生的兴趣和知识需求。”教授和爱因斯坦很快就讲座内容和课程的时间安排达成一致。1908年夏天，开始上第一节课，爱因斯坦只有三位听众，都是来自专利局的忠实朋友，M·贝索和H·申克，还有邮电管理局的L·沙万。每周二和周六，他们都早早起来，爬上格罗斯城堡来听爱因斯坦早上七点钟的课（热的分子理论），这样八点钟可以回到专利局上班。从沙万的笔记上看，他一节课也没有耽误过。

冬季，爱因斯坦把课程安排到晚上，六点到七点。讲课的题目是辐射理论。除了这三位朋友外，又增加了一名真正的学生，从立陶宛来的M·斯特恩；但他不是物理学家，而是对自然科学感兴趣的学习保险的数学系学生。1909年夏季，三位老朋友不再来听课了，只剩下这位学生，爱因斯坦因此取消了这门课。

新任命的大学讲师中，不久又增加了一名新朋友，雅各布·劳伯。他于1908年3月来到伯尔尼，无比骄傲地成为爱因斯坦的第一位合作者。劳伯生于奥地利，在哥丁根完成学业，在维恩指导下在维尔茨堡获得博士学位。维恩教授把劳伯引向相对论，到1907年他已经在《年鉴》上发表了两篇关于祖对论的文章，是属于普朗克所称的真正的相对论代表之一。比爱因斯坦小3岁的劳伯介绍说，相对论在哥丁根、慕尼黑和维尔茨堡引起了很大争论，爱因斯坦对此感到很高兴。

在闲暇时间里，劳伯和爱因斯坦一起讨论如何在相对性原理指导下定义务的概念。1908年，他们合作发表了一篇《运动物体的电磁基本方程》的文章，但是年底前不得不又提交一篇更正文章。接下来他们着手解决力对电磁场中相对静止的物体的作用课题。为了简化问题，他们只考虑基本电荷的运动，这样可以用自己的方法计算。一年后，又必须对于这个问题增加一个补充。爱因斯坦后来说：“我不理解这两篇文章为什么这么糟，必须进行修改才行。不过，一份带补丁的衣服终究比全是破洞强。”但是这个更正也是不彻底的，10年后，爱因斯坦在给苏黎世大学从事相似工作的将要毕业的学生写信说：“众所周知，我和劳伯得出的数据是错误的。”

5月中旬，离开伯尔尼的劳伯写信感谢好朋友爱因斯坦说：“我在您的房间里度过了美好时光。现在回到了维尔茨堡，我仍旧回想起在伯尔尼我们精彩谈论带来的快乐。”他们继续保持书信联系。劳伯后来与伯尔尼的莱纳德合作，并到各地讲学旅游，成为爱因斯坦在德国科技界重要的信息中心。

他们合作发表的两篇文章是爱因斯坦第一次与人合作发表的文章，也是他三年相对论研究发表的最后一篇文章。爱因斯坦把目光转向了辐射理论，更确切地说是在改进一种测量极小电量的仪器。从下面的叙述中，我们可以看出爱因斯坦不仅是一位发明家，同时还是一位实验师和零杂工。

在1907年从事研究时，爱因斯坦就打算发明这个“小机器”。当时他正把热力学中关于分子运动波动现象的分析推广到微量电荷飘移的分析上来。必须通过观察电容器电压的波动来了解与布朗运动相似的静电，但是这需要测量电压精度在一千分之一伏以上，而当时最灵敏的静电计也只能测量千分之一伏，因此急需一种更精密的仪器提高测量的精确性。爱因斯坦设计了一种由许多电容器连接在一起的仪器，以低压高容形式充电，以高压低容形式放电。恰巧C·哈比希特的弟弟保尔在沙夫豪斯建立了一个小型仪器制造公司。爱因斯坦写信告诉C·哈比希特说：“保尔正按照我给他的样子制造小的静电机器，我焦急地等待着奇迹的出现，对此我满怀希望。”爱因斯坦曾想申请此项专利，但是没有成功，他说：“我放弃专利的申请，主要是因为制造商们对它不感兴趣。”但这并没有减弱他的热情，比获得专利更重要的是这个“小机器”与他的两篇伟大论文的诞生息息相关。在论文中，他提出了一种方法，不仅可以通过实验证明静电的波动性，而且可以测量其放射性，此外还可以验证从相对论推导出的质能互换关系。因此他兴高采烈地建议慕尼黑的索末菲，让他的助手完成实验任务：“为了精确测量，需要装入一个小的静电仪器……如果你们感兴趣的话，我将很高兴为你们进行详细介绍。”在他的论文中，爱因斯坦进一步指出：“对于放射性研究来说，提高静电测量的灵敏度至关重要，我将非常高兴地告诉大家我的一些想法。”

在离伯尔尼只有20英里的弗离堡大学，宇宙物理学教授对这个静电仪很感兴趣，在工作中，他们经常要测量大气中的微量电荷。5月10日，劳伯离开伯尔尼不久，爱因斯坦就到果克尔的实验室访问。因为果克尔自己打算也制造一个“小仪器”，因此他们之间进行了多次交谈，一起研究许多疑难问题，诸如触点应该是水银的还是金的等等。

这件事进展很顺利。爱因斯坦写信告诉劳伯说：“我在这里找到了一位技术熟练的技师，他现在正根据我提供的数据生产这个小静电器，几天后就可以完工。我想亲眼目睹最后的结果怎样。不知道它是否能为解决令物理界困扰的触点问题提供一些帮助。”当时整个伯尔尼都没有静电计，爱因斯坦只好自己动手造了一个静电计和伏特电池。他告诉劳伯说：“如果你看到我经过笨拙的修补而创造出的辉煌成绩，一定会感到快慰的……我得到了一些令人欢欣鼓舞的实验结果。”几周以后，他又为自己造了一个同样的小静电器。他和果克尔是在伯尔尼当地的两所中学的物理教室和爱因斯坦的家里进行实验研究的，哈比希特兄弟时常在闲暇时来访。爱因斯坦颇为骄傲的是，在测量电量方面取得了前所未有的精度，他希望不久就可以毫无障碍地通过实验来证实由分子原理确定的静电的有效范围。但是，他有时也抱怨作为研究人员，自己还要做这些外围工作：“对于一个没有时间的人来说，这不是一件小事，并且在经济很紧张的情况下，还要经常自己掏腰包制造这些仪器设备。”值得庆幸的是，经过P·哈比希特的精心设计，不久就开始小规模经营这台小机器了。这无疑给爱因斯坦教授带来一丝慰藉。

爱因斯坦还在家里进行其他方面的“修修补补”。汉斯·阿尔伯特一直不能忘记，爸爸曾用火柴盒给他造了一个小缆车，并回忆说：“这是我当时最好的玩具之一，它一直运行很好。只用一条细线和几个火柴盒，他竟然能造出这么有趣的玩具。”可能是由于妈妈的教育，汉斯4岁时就喜欢在信上写自己的小名布伊奥，例如在给索络文的信中。汉斯·阿尔伯特回忆说：“家庭教育与学校形成鲜明的对比。”爱因斯坦曾努力培养儿子的音乐兴趣，但是儿子却没有一点反应。如果孩子有时表现不好，他也会像那个时代的其他父母一样，行使父亲的特权，把汉斯痛打一顿。

爱因斯坦的妹妹玛雅有时与他们待在一起。1905年，从阿劳教师进修学校毕业以后，作为女子大学教育先驱者之一，玛雅来到柏林作为“客座学生”学习罗马语言文学，因为直到1908年，普鲁士的一般大学才开始招收女学生。1907年夏季，玛雅来到伯尔尼大学做关于古老法语手稿的博士论文，第二年去巴黎待了几个月，在图书馆查阅资料。1909年圣诞节前夕，获得了伯尔尼大学博士学位。哥哥离开后，她仍然留在伯尔尼，1910年与阿尔伯特“第二父母”的一个儿子、在伯尔尼学习法律的保尔·温特勒结婚。1911年，同丈夫一起搬到琉森。

1908年8月份，爱因斯坦度假来到伯尔尼奥伯兰德，在姆林和伊森夫拉各待了一周。8月底马克思·普朗克也来到附近度假，使爱因斯坦感到失望的是，他并没有像一年前答应的那样，来找爱因斯坦。普朗克给爱因斯坦写信说：“因为所有的计划都由天气操纵着，所以很难确定时间和会面地点……如果我们在科伦的自然科学家会议上见面，是否会更现实些？我一定会参加那个会议的。这样我们会有更多的时间进行科学讨论。”

爱因斯坦早就打算到科伦参加会议，但是并没有成行。“我非常遗憾不能到科伦参加会议，因为我感到非常有必要利用这几天时间松弛一下。”如果他来到科伦，一定会看到关于相对论的精彩宣传，当然他是否同意这种宣传则是另一回事。

1908年9月21日下午，随着具有渲染色彩的鼓号曲，数学物理组会议召开了。著名数学家赫尔曼·明可夫斯基向观众们说：“先生们，我将要向你们介绍的时空概念来源于实验物理的土壤，那是它们的根。时间和空间本身都没有意义，只有把两者结合起来，才能保持各自的独立性。”在苏黎世工学院时，爱因斯坦从没有听过他讲的课，但却非常欣赏他的分析力学课，认为是真正的理论课。1902年，在大卫·希尔伯特的坚持下，明可夫斯基应邀到哥丁根任职。明可夫斯基与哥丁根另外两名数学大师F·克莱因和希尔伯特一致认为，对于物理学家来说，物理学基础知识很难，可以由数学家来解决。

明可夫斯基非常重视爱因斯坦《关于运动物体电动力学》的文章。在1907——1908年期间，他与希尔伯特一起组办了几个关于电动力学新发展的研讨会，并在哥丁根做了一个讲座，同时发表了几篇高质量的论文。对于爱因斯坦的这篇文章，明可夫斯基对他的助手说：“我真的没有想到爱因斯坦会写出这么好的文章！”马克思·玻恩说，在明可夫斯基看到爱因斯坦的文章中得到的结果时，大为震惊；因为他也得到同样的结果，但没有发表，因为他想先全面解答出它的数学结构。没有任何证据说明存在这种“同样的结论”；只能说明可夫斯基有混淆数学与物理的趋向。他是否独自或在爱因斯坦之前发现了类似的相对论很值得怀疑。

但是明可夫斯基在相对论中提炼出来的数学结构却是非常伟大的。明可夫斯基不仅提出一个新的、特别优美的爱因斯坦理论结构，同时他那独特的言辞，会使物理学家或更大范围内的人们注意相对论。例如他所说的，各种各样的“世界点”组成“世界”，在其中，不间断的具体的点构成“世界线”。爱因斯坦的相对性原理被当成绝对世界的条件。相对论第一次通过四维空间非常简单地揭示了事物的内部结构。在这种神秘的令人激动的四维空间中，时间作为想像中的坐标。

明可夫斯基以明白无疑的折衷态度结束了他的讲话：“我很愿意相信，关于世界假说的绝对适用性是世界电磁图像的真正核心，是洛仑兹首先提出的，爱因斯坦在此基础上进一步完善和发展，并展示在人们面前的。”虽然并不是所有的听众都能明白他那纲领性介绍和总结的目的，但是他们一定会有这样的印象，这里产生了一个新物理，而且正如明可夫斯基使他们相信的一样，这个新物理与实验无关，完全依靠数学和物理之间的协调产生的。

只有少数听众感到相对论有被剥夺物理基础的危险，雅各布·劳伯是其中之一。劳伯在研究相对论的来源，以及在回维尔茨堡途中进一步熟悉了明可夫斯基的工作后，对人们所表现出的巨大热情非常吃惊，特别是数学家M·坎特。他给伯尔尼写信说：“就物理解释而言，我们会发现自己同样赞同明可夫斯基的时间变换方程，对洛仑兹来说，至多赞同他的‘当地时间’。”

从物理学上看，与爱因斯坦的理论相比，甚至是与洛仑兹的理论相比，明可夫斯基滔滔不绝的讲话和他的四维时空概念并没有什么新内容。把时间当成假想的坐标只是一种数学手法，使时间与三维空间形成四维欧几里德空间。甚至是明可夫斯基所极力强调的时空统一也只能相对的看，因为变换方程要求不能混淆时空：时间坐标永远是时间坐标。

几个月后，爱因斯坦看到了《物理学杂志》二月期上刊登的明可夫斯基的讲演稿，并没有感到什么新奇，并且认为四维的说法是多余的博学。他曾经叹口气说：“自从数学家突袭相对论，我自己已越发不理解了。”后来，爱因斯坦开玩笑说：“四维的说法有些像剧场里的鬼怪。没有比认为我们熟悉的世界是一个四维时空的连续区的看法更平庸的了。”

如果明可夫斯基的四维说法只是流于形式，那么早就应该抛弃不用了。但是，1912年，在发展相对论的过程中，爱因斯坦发现四维说法不仅很优雅，而且很有用途。他再也不认为明可夫斯基的“四维”是多余的博学。这个重要思想很有贡献，没有它，就不会有广义相对论。爱因斯坦不能亲自向明可夫斯基表达这种敬意，因为赫尔曼·明可夫斯基在44岁时死于阑尾炎。

科伦会议结束后，大家都想知道伯尔尼“讽刺的笑话”会持续多久。爱因斯坦以前的学生寇勒洛斯回忆说，早在科伦大会之前，1908年4月，在罗马国际物理学家大会上，洛仑兹和明可夫斯基都认为，这位26岁的科学家的思想很重要。明可夫斯基在科伦大会上所作的报告进一步证实了这一点。爱因斯坦应该在大学里工作，而不应该在专利局工作，但是当时最大的困难是在这个研究领域内没有空缺。

19世纪的前10年，理论物理在学术界还没有形成气候。大多数大学的理论物理教授只是准教授，在行政管理上，他们是正教授，但地位比“正”物理学教授低，工资待遇也是中等水平。除了正教授外（指实验物理学教授），除了柏林和哥丁根有理论物理学正教授外，没有几所大学有同等的理论物理学教授。1906年，A·索末菲曾被任命为理论物理教授。伯尔尼年轻的大学讲师应该是理论物理学教授的理想人选，但是在整个讲德语的国家总共只有不到24个这样的职位，并且所有的职位都满了。苏黎世大学有些不同，但只是个虚缺；还需要向当局申请设立这个教授职位。经过激烈的争论之后，这个职位才确定下来，并邀请爱因斯坦填补这个空缺。

多年来，苏黎世的阿尔弗来德·克莱纳一直想聘任一位理论物理学家，以便减轻他的教学压力。当时，州教育当局极力反对；1906年，保尔·格留耐尔应邀来到伯尔尼作准教授，克莱纳再次燃起希望，苛刻的苏黎世当局现在应该意识到需要一位二级专家作物理教授了。

当时，克莱纳已经有一位候选人，他以前的助手弗里艾德瑞克·阿德勒，现在在慕尼黑德国博物馆从事一项有趣的工作。克莱纳说服阿德勒回到苏黎世，并且帮助他于1906年12月获得大学讲师资格认证。虽然教育委员会的社会民主党成员非常希望阿德勒同志回到大学，但是整个程序进展得很慢。1908——1909年冬，克莱纳被选为大学校长，看起来这个新的教授职位有希望马上批下来。

阿德勒是多面手，一直在物理学家、哲学家和政治家上游移。他父亲希望他成为物理学家，而他本人却偏爱另外两种职业。阿德勒打算即使被任命为物理学教授，他也要坚持他的哲学。克莱纳似乎意识到阿德勒并不能全身心地投入物理研究，所以不能像自己所希望的那样减轻自己的负担。1908年6月19日，经过反复商谈，教授最后告诉阿德勒，他不是合适的人选。

可能有人建议克莱纳应该考虑另外一位科学家，他最近发表的文章引起了很大轰动，在当天给父母的一封信中，阿德勒提到了那个人的名字：

我忘了告诉你谁最有希望得到那个职位，根据他的理论和人们的观点，不应该是我，而应该是这个人应该得到这个职位；如果他能够得到，我将为他高兴。这个人叫做爱因斯坦，是我的同学，我们曾一起上过课……有关人士一方面因为过去慢待了爱因斯坦而感到良心的谴责，另一方面，像爱因斯坦这样的一位科学家竟然待在专利局，这在整个德国都将是一个丑闻……客观地说，如果一切如我们所期望的，这是一件好事，经过这么多的困难，爱因斯坦终于成为一名教授。这也说明一个人可以做他想做的事。

几天后，爱因斯坦的热学分子理论课又增加了第四位听众，他以前的教授克莱纳。克莱纳是来检查的，正如爱因斯坦告诉劳伯的：“那天我的课讲得不是很好，部分原因是我自己没有准备好，部分原因是由于被人检查而感到神经紧张。”关于爱因斯坦的教学水平，克莱纳作了几次关键评论，候选人普遍赞同。爱因斯坦认为大学根本不想邀请他，对此，克莱纳教授很受刺激，这根本不是他的想法。F·阿德勒把从克莱纳得到的消息告诉了父亲，爱因斯坦很难马上成为教授。情况发生了变化，爱因斯坦步入大学的大门又关闭了。得知这件事后，爱因斯坦坚定地说：“我没有机会成为教授了，即使没有我，也不缺老师。”

当他得知，克莱纳对他讲课的评价通过学术界传到了维尔茨堡，他再也不能容忍了：“关于传播不利于我的谣言，我在一封信里狠狠地责备了克莱纳，这些谣言使我的处境更加艰难。这样的谣言会彻底打碎我进入大学教学的希望。”但是我们从F·阿德勒那里了解到，克莱纳认为必须把爱因斯坦排在第一位，才能通过提议，否则爱因斯坦仍然会没有职位。因此，克莱纳通知爱因斯坦，如果能够展示他的教师才能，苏黎世将非常欢迎他。

按照爱因斯坦的要求，试讲安排在苏黎世物理学会。1909年2月中旬，爱因斯坦接受“考试”。爱因斯坦非常高兴，同事艾拉特及其母亲愿意在考试期间邀请他到他们家里居住，这是他的生死关头。这次讲课得到大家的认可。爱因斯坦把整个过程总结之后告诉劳伯说：“我很幸运，完全改变了以前的坏习惯，这次我讲得很好。”回到伯尔尼，爱因斯坦给艾拉特写信说：“很有希望我们会经常坐在一起，因为周五我给严肃的克莱纳打电话，他非常仁慈地告诉我考试的结果，暗示好戏不久就会出现。”克莱纳马上向爱因斯坦要课程表，并询问爱因斯坦是否可以下学期开始上课。爱因斯坦马上作出肯定回答。虽然没有得到正式的通知，但这只是时间的问题。但是爱因斯坦的任命没有准时在1909年夏天发出，因为苏黎世当局要花费一些时间争取反对者的同意。

克莱纳教授很快起草了一份对爱因斯坦的评论，特别强调这位候选人是当今最重要的理论物理学家之一，大家都很欣赏他的相对论文章。克莱纳对于爱因斯坦论文的评论很有独创性，他认为爱因斯坦的论文在概念和思想的追求上十分敏锐，牢牢地抓住了基础。在许多方面具有自己的语言风格，文章清晰简洁，这对于一位30岁的人来说，是独立和成熟的象征。虽然爱因斯坦不仅聪明伶俐，而且愿意接受他人的正确意见，作为教授，爱因斯坦有其价值，但是对于爱因斯坦的教师才能，克莱纳不愿意作最后的定论。

教职工委员会收到了关于这位新的准物理学教授的推荐信。一共有9位候选人，没有F·阿德勒。委员会比较倾向于哥丁根的编外讲师W·里茨，因为他是一位瑞士人，并且克莱纳认为他具有特别才能，可以说是位天才。之所以没有聘请里茨，是因为他患有不可治愈的结核病，因此只剩下爱因斯坦了。

1909年3月4日，哲学系自然科学2部的正教授通过不记名投票，10名教授支持爱因斯坦，一名弃权。投票结果和关于爱因斯坦的犹太人出身的一些必要说明，一起寄给了苏黎世州教育主任。对于学术界所特有的反犹太人思想，教授们表现得非常谨慎，他们显然在极力消除这种情绪。克莱纳在他的评论中强调，有关爱因斯坦的人格问题，认识他的人对他的评价都很好，希望他能够很快成为自己的同事。系主任、人类学家斯托尔教授为此写了一个说明：

“我们的同事克莱纳是在多年私人交往的基础上说这番话的，整个来看，这对于全体教职工和委员会来说更有价值，因为爱因斯坦博士是犹太人，更确切地说是学者中的犹太人，他们有各种各样的令人不愉快的古怪性格，如鲁莽、冒失，以及在学术上的店小二思想（在许多情况下，并非完全没有原因）。然而，犹太人之中也会有一些令人愉快的优秀的人，因此，仅仅因为犹太人的原因就贬低他的人格是不合适的。人们有时会发现，即使不是犹太人学者，他们的商业观念以及在对学术职业的利用中也会含有被人们认为是典型的‘犹太人作风’的东西。因此，整个来看，委员会和全体教职工都认为对高职位采取反犹太人政策是不合适的，我们的同事克莱纳所提供的关于爱因斯坦博士的性格说明，使我们完全消除了疑虑。”

尽管对爱因斯坦的提议准备得非常详细、充分，但是由于政治原因，这个提议在教育董事会上仍然遇到很大阻力。掌握州行政管理的教育董事会的社会民主党对大学的提议感到非常失望，因为他们提议的候选人不是他们的同志F·阿德勒。阿德勒现在的处境非常尴尬，教授和学院不欢迎他，而管理层的政界朋友却希望他能够出任大学教授。认为这个持续一年多的事件应该有个了结，为此，他奔走相告，这个来自伯尔尼的阿尔伯特·爱因斯坦博士是最好的物理学家，应该得到教授职位。

关于爱因斯坦的工资仍然存在问题。按照传统习惯，苏黎世当局准备支付给这位准教授的工资比中学教师的工资还要低，是爱因斯坦在专利局工资的一半。在这一点上，爱因斯坦决不让步，并最终获得了成功：“我的工资和专利局的工资差不多。他们一开始打算给我的工资相当低，但是我明确表示，如果这样的话，我就会礼貌地拒绝这个职位。”与此同时，爱因斯坦一周要上6——8个小时的课，而根据苏黎世教育法，准教授只上4——6小时的课。

1909年5月7日，暑期学年已经开始了，苏黎世州政府委员会正式任命爱因斯坦博士为期6年的准教授，工资4500瑞士法郎，另外按照规定加上“听课”和“考试”费用。1909年10月15日，爱因斯坦开始正式上课。对于这件拖了很久的恼人事，爱因斯坦辛辣地总结说：“现在，我终于成为混蛋协会的官员了。”如果他了解整个事件的幕后细节，他的批评一定会更辛辣。

在爱因斯坦成为教授之前，他还获得了一个名誉博士学位。关于这件事还有一个小插曲，具有一丝无知和喜剧的色彩，40年后，爱因斯坦回忆这件事说：“一天在专利局，我收到了一个大信封，里面华丽的信纸上写着特别的字（我甚至认为是拉丁文），认为里面的内容与我无关，同时又不感兴趣，就把这封信扔到废纸筐里了。”后来，他才知道那是一份邀请，邀请他7月8日赴日内瓦庆祝卡尔文创办日内瓦大学350周年，在庆祝会上，将授予他名誉博士学位。因为一直没有得到爱因斯坦的回音，日内瓦人让爱因斯坦的同乡路易斯·沙万说服他来日内瓦，对于将在日内瓦发生的事件，爱因斯坦一无所知。

“我按时出发了，当天晚上在我们居住的旅馆餐厅里见到了一些来自苏黎世的教授……每个人都在谈论他们此行的目的。因为我一直保持沉默，他们就问我同样的问题，而我必须承认，我对此一无所知。其中了解内情的人简单地向我作了介绍。第二天，我们要列队而行，而我只戴了一顶草帽和穿了一身便装。我准备遛边的请求被严肃地拒绝了，就我所知，仪式的整个过程很有趣。”

举行仪式那天雨下得很大，庆祝队伍沿着古城狭窄的街道向圣彼德大教堂走去，当时的情景对记者来说像葬礼的侍从队，非常宁静。没有人提及这位夹杂在这些来自世界各地、穿着典雅队伍中的戴着草帽的爱因斯坦。接下来的仪式在维多利亚大厅举行，这是装潢华贵的日内瓦音乐会大厅。在举行的一种类似学术弥散洗礼过程中，有110多人被授予名誉博士学位，他们之中有像玛丽·居里和威廉·奥斯特瓦尔德等科技界著名人物，也有某位厄斯特·扎恩、一位方言诗人兼高斯凯恁火车站餐厅经理，当然阿尔伯特·爱因斯坦也在其中。这个学位可能是爱因斯坦从日内瓦从事射线速度依赖性的查尔斯·E·古耶教授那里获得的第一个名誉博士学位。

爱因斯坦是这样描述那天的仪式的：

“庆典之后是非常丰盛的宴会。我对身边的一位贵族说：你是否知道，如果沙万在世的话，他会怎么做？他摇了摇头，问我有什么高见。我说：他会建一个非常大的火刑柱，把我们这些贪食的人烧光。那个人再也没有说一句话，我关于纪念庆典的回忆也就到此结束了。”

1909年7月6日，在去日内瓦之前，爱因斯坦向专利局递交了辞职报告，10月15日生效。哈勒描述说：“这位二级专家提供了非常有价值的服务。他的离开是专利局的一大损失。但是，爱因斯坦博士认为教学和科学研究是他真正的事业，为此专利局局长没有打算通过改善待遇而把他留在专利局。”

爱因斯坦对自己的事业应该感到满足。3月中旬，一位叫桑木的日本人专程从柏林来伯尔尼拜访他。自从1907年，这位日本人就在最著名的物理学家手下学习，他认为必须亲眼见到爱因斯坦博士，才可以回日本。这次会面一定非常成功，因为在桑木回程经过巴黎时，爱因斯坦让索络文关照他，并说：“我相信你与他见面一定会很开心的。”未来的福冈大学教授桑木是爱因斯坦见到的第一位日本人，不久，日本的物理学家为相对论的认可做了很大贡献。

爱因斯坦拥有教授职位、名誉学位，名声越来越大。现在他没有遗憾地全身心扑到辐射理论上，伴随他的无疑是那台“小机器”。在给与海德堡的菲利普合作的劳伯的信中，爱因斯坦说：“我非常关注辐射的构成，量子问题相当重要和困难，每个人都值得去研究它。”

爱因斯坦并不是惟一一位持这种观点的人。1908年4月，在罗马国际物理学家大会上，洛仑兹第一次在他的报告中提出普朗克的辐射公式与麦克斯韦理论相矛盾。普朗克不承认这种“太革命”的思想，接下来的几年，一直不愿承认他的公式是经典物理的结束，新的物理的开始，特别是爱因斯坦的观点。1908年，普朗克的思想开始动摇了，虽然在他的文章里没有丝毫迹象，但是从他与洛仑兹和维恩的紧密合作中，我们可以感觉到这种变化。

在专利局工作时，爱因斯坦就写了一篇纵览文章《关于辐射问题的近况》，而加入了这场争论。收到这篇文章的单行本时，爱因斯坦马上给雷敦的H·A·洛仑兹寄去了一份，并附言道：“这仅仅是我这几年思考的结果，我还没有成功地了解辐射的本质。”尽管爱因斯坦对普朗克很尊敬，仍然批评他很难和人合作，并且对自己上一篇辐射文章持一种完全否定的态度。洛仑兹的回信可能充满同情，并且引发了他们之间极为有趣的通信，同时，洛仑兹成为爱因斯坦的科学之父的化身。

整个夏天，爱因斯坦在一直研究辐射理论。他对约翰斯·斯达克抱怨说：“你很难相信，为寻找量子理论令人满意的数学形式，我付出了多大辛苦。到现在为止，我还没有成功。”因为9月份爱因斯坦将作这个方面的讲座，因此他打算得到一些确立的东西。虽然最终没有彻底突破量子理论，但是在萨尔茨堡自然科学家大会上的出现，不仅确定爱因斯坦是年轻一代最重要的物理学家，同时也是物理学史上一件令人难忘的事。

以前只有几位年轻的同事到伯尔尼拜访过爱因斯坦，现在所有的物理学家，包括著名人物都有机会一睹爱因斯坦的尊容。同样，爱因斯坦也可以和他的通信者，如广为尊敬的普朗克和索末菲，以及一些年轻的科学家面对面了。爱因斯坦对那精彩的开幕词很喜欢，在开幕时，耶拿的亨利·斯德托夫利用刚刚发明的超微方法把布朗运动投影到墙上，使大家能够亲眼观看布朗运动。大会的兴趣焦点是辐射问题和相对性原理。

大家一致认为爱因斯坦是相对性原理的创造者，同时按照学术界的习惯，爱因斯坦应该在相对性原理方面做一个综合性讲座。事实上，普朗克曾经邀请爱因斯坦作这样的一个报告，但是这不是爱因斯坦的风格，不论在萨尔茨堡，还是将来在类似的场合都是这样。用马克思·玻恩（他自己的讲座是《关于相对论运动学中电子的动力学》）的话说，爱因斯坦现在把相对论留给了“少数的先知”。

爱因斯坦自己选择了所有人都应该研究的《辐射的性质和结构》。9月21日下午，爱因斯坦开始他的报告：

“我们现在正处于现在还不能解决但无疑是最重要的发展的开始时期。我要向大家提出的只是我个人的意见和思考结果，还没有进一步证实。我之所以在这里提出，并不完全是因为我对自己的观点十分自信，而是希望你们中有人能够注意这些问题。”

这些话给我们的启示很多：在爱因斯坦典型的谦虚中，掺杂着他对现在还处于大学之外，处于科学外围的感慨，同时反映出大家普遍忽视他在辐射和量子理论方面的工作。但是，同时也反映出爱因斯坦打算给他的同事们指明方向。

一开始，爱因斯坦就认为光线不仅仅是波动现象，应该同时具有粒子结构：“不能否认，存在许多与辐射相关的现象和事实，通过牛顿的辐射理论观点很容易解释光所具有的这些性质，而通过光的波动理论解释就相对难一些。”爱因斯坦接着进一步大胆预言：“理论物理的下个发展阶段将证明光是波动理论和发射理论的统一。”这是第一次宣布光具有波动性和粒子性，随着量子力学的发展，这种解释后来称为“波粒二象性”。爱因斯坦这次讲座的目的是想说明这种关于光的性质和结构观念的深远变革是不可避免的。

当然，爱因斯坦也提到了相对论，只是为了说明放弃光的波动理论不可避免。他说：“相对论对于以太的抛弃已经改变了人们对光的性质的看法，不再认为光是假想介质的一系列状态，而是像物质一样独立存在的。”从质能相当原理中，爱因斯坦提出第二个结论，这个像物质一样独立存在的东西具有粒子性，并且把惯性质量从发射地传到接收地。

经过这些准备，爱因斯坦正式转到辐射理论问题上，不仅辐射的吸收具有方向性，而且辐射的发射也具有方向性，这个观点与麦克斯韦理论认为的辐射是以球形发射的观点截然相反。爱因斯坦进一步说，不仅能量子的概念可以推导出洛仑兹的辐射公式，而且从辐射公式的适用条件也可以得出辐射的量子结构。因此，麦克斯韦方程不再是严格正确的。

几乎没有人能够像爱因斯坦理解得那样深刻。在接下来的讨论中，爱因斯坦惟一的支持者是约翰斯·斯达克。代表多数人意见的普朗克虽然很尊重爱因斯坦的成就，但是不愿意抛弃麦克斯韦方程，而承认光是由粒子构成的，他认为这一步没有必要。

虽然爱因斯坦对未来辐射理论的大胆概括没有说服当时的权威和年轻的同事们，但是他首次在众多的物理学家面前的亮相是成功的。马克思·玻恩认为，在云集萨尔茨堡的世界上众多的科学家面前，爱因斯坦的成就得到了认可。几十年以后，爱因斯坦在萨尔茨堡的演讲被看成是理论物理发展过程中的一个转折点。

第14章 执教苏黎世

10月中旬，在新学期即将开始时，爱因斯坦和米列娃，以及他们的儿子汉斯·阿尔伯特来到了苏黎世。搬家的兴奋使他们忘记了因为换了不同的州而要到警察局和军队要办的手续，因此不得不把“服务书”和居住许可证寄给L·沙文，请他告知伯尔尼警察局和当地军队总部自己居住地点的变更。在给伯尔尼一位朋友的信中，爱因斯坦写道：“一切事情都在正常进行着，我很喜欢这个新岗位，但这是一项费力的工作。”

爱因斯坦一家搬到苏黎世堡茂森街12号，住在斜坡上一个三层楼的第二层，向下可以俯视整个城市。住处紧挨着工学院的物理研究所，离坐落在莱米街69号的苏黎世大学院也很近，只有几百码远。搬进新居后，爱因斯坦吃惊地发现，阿德勒家也住在同一幢楼。F·阿德勒告诉他父亲说：“我们和爱因斯坦家相处得很好，他家在我们楼上，我们是最要好的同事。像我们一样，他们也保持波希米亚的生活方式。”汉斯·阿尔伯特和阿德勒的女儿阿信卡成为好朋友，经常一起在庭院里玩，或者到街里与八九个同龄的其他孩子们玩。吵闹声实在太大时，为了免受干扰，父亲们经常躲到阁楼里继续交谈。在同一封信中，F·阿德勒继续写道：“与爱因斯坦交谈次数越多，我就越发意识到自己对他的评价是非常正确的。在当今物理学家中；他不仅是一位条理清晰、思想自由的物理学家，并且在许多事上，我们有相同的观点，而大多数物理学家对此甚至都不明白。”

在爱因斯坦暑假休假时，阿德勒任临时系主任，而系主任替代了校长。阿德勒给新生讲实用课程，并且进行相关实验，所以说，现在这两个邻居是同事了。爱因斯坦所教的课程有4学时的《力学入门》，有17名学生听；2学时的《热力学》，有19名学生听；1学时的关于当前研究问题的《物理研习班》，有12名学生听。

爱因斯坦告诉雅各布·劳伯说：“我非常喜欢我的新职业，与学生们相处得非常融洽，我希望他们能从我这里学到点什么。”同时这位新教授发现需要做的事情太多了。爱因斯坦非常重视他的讲课，所以要花费很多时间去准备。一周6个小时教学，外加一个晚上研习班，虽然听起来不是很糟，但工作量确实很大。在给伯尔尼的贝索的明信片上，他说：“我真正的自由时间比在伯尔尼时还少。当然，我也从中学到了不少东西。”他有点后悔地对索末菲说：“我的新岗位比我预料的要重。主要是因为我的记忆力不好，同时，对于这门课我到现在还是个业余者。”这听起来似乎有点沽名钓誉，实际上爱因斯坦只是想说，在过去，他只把物理当成一种嗜好，就像他拉小提琴一样。12月11日，爱因斯坦开始了正式就职讲座《原子理论在新物理学中的作用》。这是他第一次，但不是最后一次作这样的讲座。

虽然在伯尔尼做讲师时给几位朋友上过两门课，但是那根本不能算是大学授课的前期准备，因此可以说爱因斯坦是第一次站在讲台上。他本人也清楚地意识到这一点，所以从没有想过写一本关于相对论的教科书：“因为我几乎没有教学经验，只有当我非常熟悉这个新职业后，才能进一步履行义务。”至于爱因斯坦在信中所说的花了很多时间备课，他的学生显然没有这样的感觉。汉斯·泰厄后来回忆说：“爱因斯坦所携带的讲课教案只是一张会客卡大小的纸片，上面概略地写着他的讲课提纲。”泰厄是爱因斯坦惟一的一名博士生，爱因斯坦在苏黎世大大小小所讲的课，他几乎没有落下几节。

泰厄认为，像爱因斯坦那样在讲义上作很少的注释是一个优点，这样人们就可以当场学习爱因斯坦是怎么组织讲课内容，直接洞悉他的工作技巧……大家经常见他最后通过奇怪的方法得到了结果。对于习惯于有章法、有条理教学的学生来说，很难自觉地加入这种科学的创造过程；爱因斯坦没有教授架子，与学生的关系非常融洽，因此帮助学生解决了许多难以理解的问题，这也正是他答应索末菲教授的。爱因斯坦鼓励学生，上课时如果哪里不明白，可以随时提出。实践证明这种方法很有效。泰厄说：“不久，我们不再为提出愚蠢的问题而感到羞愧了。”

温特图尔的一位教师、曾经就读于阿劳州立学校的爱因斯坦的学生阿道夫·费希尔回忆说：“爱因斯坦总是极力教给学生一些具体、新奇的东西。他不停地问大家是否听懂了。休息时间，他总是被一群急于提问的男女学生包围着，而他总是耐心热情地回答他们提出的问题。”晚上研习班结束后，气氛更加轻松、融洽。从第一学期开始，爱因斯坦就养成了一个习惯，课后到贝尔街的泰勒斯咖啡馆继续谈论，直到闭店为止。对这位年青的教授，A·索末菲应该感到满意。

爱因斯坦与同事的关系也极其融洽。他发现原来的博士导，师、现在的上司阿尔弗雷德·克莱纳并没有在他的道路上设置障碍，因而感到很宽慰。他给贝索写信说：“克莱纳很特别，但可以忍受。”对劳伯，爱因斯坦甚至说：“克莱纳是一位非常好的人。他像朋友一样待我，对我没有什么成见。”两个月后，他又给劳伯写信说：“虽然研究院的头头不是一位出色的物理学家，但却是位非常完美的人，我很喜欢他。”与聚集在萨尔斯堡的科技精英们会面后，爱因斯坦对克莱纳又有了新的评价：“看起来科学上的成就和人品并不都可以兼得。对于我来说，和谐的人际关系比先进的公式和系统的发明者更重要。”爱因斯坦与克莱纳的关系是一种职业的上下级关系，与同事中的朋友关系不同。

与马耳塞罗·格罗斯曼的重新团聚令人高兴。自从学生时代，格罗斯曼就是爱因斯坦的“救命人”，他现在是工学院的几何教授。爱因斯坦与阿道夫·赫维茨的关系也有了很大改进。学生时代，爱因斯坦经常不听赫维茨的讲座，曾经想当赫维茨的助手，但没有成功，因此他俩早年的关系相当冷淡。现在对音乐的热爱使他们走到了一起。每个周日，他们都在赫维茨家演奏室内乐。蒸汽和气体叶轮机权威、波希米亚人阿莱·斯托德拉经常来听爱因斯坦讲课。还是在工学院学习时，爱因斯坦就见过斯托德拉，现在他们从相识发展成为真正的友谊。1929年，斯托德拉退休时，爱因斯坦在纪念文集和苏黎世日报分别为斯托德拉撰写了一篇综合性文章。在报纸的文章中，爱因斯坦回忆说：“当斯托德拉高大的身躯出现在新任教授的关于理论物理与发展的课堂上时，我感到非常高兴和迷惑。他来听课部分原因是出于对纯粹知识的爱好，部分原因是这门课很有用。每当讲课结束后，斯托德拉经常会抓住主要要点，以新的方式提出一些深奥、正确的问题。”

爱因斯坦最亲近的朋友是医务人员亨利克·章格，比爱因斯坦大5岁，是国际知名大学的法学院院长，“灾祸医学”的先驱，瑞士政治和学术界都非常看重他的观点。章格是在1905年见到爱因斯坦的，当时他正在吃力地处理陌生的数学问题。A·斯托德拉建议他向伯尔尼的爱因斯坦请教，爱因斯坦确实对他帮助很大。作为医学部主任，章格曾支持过爱因斯坦在苏黎世任职。爱因斯坦到来后，两个人成为好朋友。爱因斯坦后来记述说：“他的兴趣相当广泛；我甚至可以和他一起讨论物理问题。”在爱因斯坦发表的文章里，至少有一篇是来自章格的原动力。爱因斯坦还认为：“与章格对于人生和事物的高深见解相比，自己的专业知识显得微不足道。”在对付伯尔尼联邦政府和苏黎世的瑞士当局，章格很好地发挥了自己的优势，他一直是爱因斯坦忠实的拥护者。后来，在爱因斯坦与米列娃分手时，章格一直是两人之间最有耐心的调解人，帮助他们两人解决遗留的各种难题。

除了少数的几位物理学家和数学家外，包括亨利克·章格在内，几乎没有人会想到这位新任命的教授将成为这个领域的巨人之一。对于大多数同事来说，爱因斯坦的形象可能与学生时代没有什么两样，仍然是语言尖刻、笨拙古怪，身着破旧的服装、非常短的裤子，加上他那钢表链，根本不是瑞士教授的形象。不仅同事们这样看他，连他的学生和助手也这样认为。

3月春假，科学界的绝对权威、因为能斯特灯而富裕闻名的W·能斯特来到苏黎世拜访爱因斯坦，这使人们对爱因斯坦的看法发生了显著变化。能斯特曾经把自己的专利卖给AEG的埃米尔·拉特诺，获得了100万马克。当时联邦工大物理化学研究所的助手乔治·海沃斯回忆说：“能斯特的拜访使爱因斯坦的名声大扬。爱因斯坦刚到苏黎世时还默默无闻，能斯特到来后，苏黎世人说：‘伟大的能斯特从柏林专程到苏黎世找爱因斯坦谈话，那么爱因斯坦一定是位聪明人’”。

爱因斯坦在苏黎世见到的第一位来访的物理学家是能斯特，他之所以对爱因斯坦感兴趣，是因为他认为爱因斯坦在1906年发表的固体比热的量子理论解释的文章很有价值。结合爱因斯坦的思想，能斯特在后来称为热力学第三定律的关于接近绝对零度的热力学大小行为理论的基础上，又添加了一些新内容。在柏林大学物理化学研究所，能斯特制定了详细计划，准备通过实验研究其中的关系，实验物理学家亨利克·卢本也参与了这项研究工作。1909年，能斯特认为爱因斯坦的固体理论与实验结果和自己的定理符合得很好，爱因斯坦对此相当高兴。除了普朗克外，爱因斯坦现在又增加了一位相对论拥护者能斯特。确切地说，能斯特并不太明白爱因斯坦的相对论，（与普朗克不同）他理解爱因斯坦的量子思想，虽然只是局限在自己的特定领域，而不是普遍的辐射原理上。

爱因斯坦对于这次来访非常满意，能斯特刚离开，他就通知雅各布·劳伯说：“我关于比热的预测似乎已经被精彩地证实了。能斯特刚刚拜访过我，告诉我卢本正在从事实验证明工作，我们不久就可知道结果如何。”在比热方面，金刚石的数据符合得很好，但是经过对其他材料的进一步研究，发现金刚石只是一个特例。但是几年来能斯特对这个问题的关心，使得量子理论成为科学讨论的中心，并逐渐被大家所接受。因为爱因斯坦为这个领域奠定了基础，因此又一次名声大振。

虽然如此，在教学上，爱因斯坦发现自己要付出很大的代价；1910年夏季学年，除了正常的讲课和研习班外，爱因斯坦还要负责高年级学生的实验课，共有12名学生。对于一位理论学家来说，这是件伤脑筋的事。他对汉斯·泰厄承认说：“我不敢碰实验装置，生怕它爆裂。”对于索末菲，他抱怨说：“现在终于证明我对实验室存在恐惧。”现在，爱因斯坦终于有位助手帮他分担部分工作了。这位助手是路德威格·霍普夫，纽伦堡人，比爱因斯坦小5岁，刚在苏黎世的索末菲教授那里拿到博士学位。爱因斯坦和霍普夫在萨尔斯堡自然科学家大会上见过面，并且发现除了物理方面外，他们在音乐方面也有共同语言。霍普夫是位很有实力的钢琴家，和他一起演奏二重奏对爱因斯坦来说是一种享受，特别是当时的爱因斯坦正紧张思考量子理论这个累人的不解之谜。

能斯特来访后，爱因斯坦兴高采烈地说：“我完全相信量子理论。”但量子理论只是对于固体和比热是正确的，同时这个理论还不令人满意，因为它暗示力学的不适用性，所有通过分子力学解释这些实验的尝试都失败了。对于辐射量子原理，情况更糟。在上个世纪末，普朗克发表第一篇辐射公式论文时，爱因斯坦就开始注意这些问题了。1909年末，爱因斯坦给劳伯写道：“关于光量子方面，虽然我发现了很多重要事情，但我还没有得出结果。我在等待是否可以得出什么新想法。”10周后，他又写道：“关于量子方面，我发现了很多有趣的东西，但并没有得出什么结果。”爱因斯坦所说的是其中有一个关键问题：辐射的粒子性与波动性是否相容。1905年他就开始注意这个问题了，直到1909年，他一直犹豫不定。关于这件事爱因斯坦在给索末菲的信中再次提到“上帝”和先知：“是否能将量子与海更斯原理结合在一起？虽然表面看它们来互相矛盾，但是上帝知道解决方法。”

索末菲打算期末来苏黎世拜访他，爱因斯坦对此感到非常高兴，但并不是很振奋：“因为关于量子问题，我还没有得出什么有价值的东西。”但这并没有妨碍索末菲的来访。慕尼黑研究所的同事们一定非常惊奇，学期还没有结束，他们的新教授就急于去苏黎世疗养。在爱因斯坦给雅各布·劳伯的一封信中，我们知道了疗养的真正目的，爱因斯坦与索末菲在苏黎世待了一周时间，一起讨论光的问题，并交换关于相对论的一些观点。这是非常快乐的一周，在量子问题上，爱因斯坦又增加了一位令人尊敬的同盟者。与普朗克不同，索末菲在很大程度上支持爱因斯坦的统计学观点。

虽然他们一起做了很大努力，但是一周的交谈并没有产生什么突破性结果。爱因斯坦回忆说：“对于光的构成，我没有取得什么进展。在现象的后面一定存在非常基本质的东西。”这种怀疑15年后得到了确认。与此同时，爱因斯坦成功地与路德威格·霍普夫一起发表了两篇辐射的量子理论的文章，彻底地抛弃了经典物理。沃夫刚·泡利说：“这个结果对于那些仍然顽固地希望只要改变一下统计设想就可以推导出普朗克公式的人，一定会感到大失所望的。在微观领域，必须彻底摆脱经典思想，才可能得出晋朗克公式。”秋天，爱因斯坦认为已经看到了胜利的曙光了：“现在抛开光量子的假设，我很有希望解决辐射问题。我正在注视着结果是怎样出现的。”通过这种不仅是革命而且是彻底的鲁莽方法，爱因斯坦打算放弃普遍证明的神圣的物理学原理：能量原理。但是一周后，爱因斯坦以上帝的敌对者总结他的艰苦努力说：“我又一次没有得到辐射问题的结果，魔鬼只是跟我开了个玩笑。”非常遗憾，爱因斯坦的笔记到此为止，否则的话，我们会看到他是怎样通过修改或放弃能量原理，重新设计物理的，那一定非常激动人心。

虽然相对论使爱因斯坦获得了名誉和教授职位，并且爱因斯坦时而还会思考这个问题，但是关于这个方面没再发表什么文章，在讲课或学术讨论会上也没有提到它。关于相对论的惟一一次讲座是5月初在给自然科学家学会讲课时提到的。据说当时爱因斯坦在一块小黑板上写满了粉笔字，讲解同时性概念，报告结束后，突然问道：“现在到底是几点了？我没有表。”

通过L·霍普夫，爱因斯坦发现，物理界之外的人也对相对论越来越感兴趣。L·霍普夫不仅对物理感兴趣，而且对心理分析同样感兴趣。霍普夫一到苏黎世就给心理学家C·G·荣格打电话，并把爱因斯坦介绍给他。爱因斯坦曾经几次应邀参加荣格的宴会，在那里见到了国际著名伯格霍斯利心理学院院长伊根·布鲁勒，以及其他对相对论感兴趣的医学界人物。荣格回忆说：“爱因斯坦努力向我们解释一些当时争论的主要问题，但是因为我们是心理学家而不是数学家，所以很难理解他的解释。”爱因斯坦自己也感觉到与心理学家交流有些困难，因此，他们的交谈也就到此为止了。荣格对与爱因斯坦交谈的印象是：一个人很难想像数学家和物理学家在智力上有多大不同。一个走到定量的极端，另一个走到了定性的极端。显然，荣格不仅犯了当时普遍犯的错误，认为数学是物理学的重要方面，同时也没有把握创造性自然科学的直觉内含。

不用说，爱因斯坦教授非常关心他那可爱的“小机器”，这个小机器现在运行很正常。仪器制造者谢夫豪森来过几次，他的兄弟、爱因斯坦奥林匹亚科学院的朋友C·康莱德现在是格瑞森州希尔的数学教师，也来到了苏黎世。他们两人与爱因斯坦一起在大学的实验室里进行实验、修补。春假期间，爱因斯坦热情地邀请他们对这台小机器作最后的检测实验。他们三人非常努力，并且获得了成功，并为这台“小机器”申请了专利；爱因斯坦这位倡导者除了接受原文的引用权和必要的答谢外，拒绝接受著作权，对此他感到非常满足。这台新机器达到了预期要求：可以测量小于千分之一伏的电势，所以可以用它测量单一辐射基本过程……

爱因斯坦对这台“小机器”的未来更感兴趣，哈比克特在柏林物理学会展出了这项发明，并且获得了很大成功。爱因斯坦告诉贝索说：“人们兴致勃勃，我非常高兴。哈比克特已经收到了一些订单。”但是，爱因斯坦认为这台“小机器”的未来很有前途的想法是错误的。首先，它的精确性有待提高，另一方面，几年后，它被一种新的电子放大技术取代。1948年，P·哈比克特去世时，爱因斯坦在给康莱德的慰问信中写道：“回想过去我和你们兄弟一起研制这台很有影响的测量微小电压的小机器，那是件非常有趣的事，虽然最终没有什么用途。”

与思考难解的量子问题相比，这台“小机器”对于爱因斯坦来说只是一种业余爱好，并不需要投入太大的精力。关于经典物理中波动的文章也是如此。这篇文章主要是围绕分子的实在：天为什么是蓝色的。这个问题虽然有点孩子气，但决不是愚蠢的问题。爱因斯坦的出发点是1869年第一次描述的“延德尔效应”：当一束光穿过介质时，气体或液体中出现有点蓝的乳样色调。这种“乳色”似乎是由于光的散射造成的，但是不清楚是什么东西使光发生散射。延德尔一开始认为这种散射是由于空气中的细小杂物引起的，但是洛德·瑞利通过数学方法证明这种散射是由于空气中不均匀分布的分子引起的。这种观点直到1908年才被人们接受。当时M·V·斯末路彻瓦斯基指出，如果这种光的散射必须在小于光波长的微小容器中发生，那么这种波是由于气体或液体中的波动强度引起的。

爱因斯坦十分尊敬斯末路彻瓦斯基，认为他是最敏锐的理论家，打算发展他的思想，并且得到了横向散射光强度的精确公式。1910年夏天，他通知老朋友劳伯说：“我现在正在写一篇有关气体或液体乳色现象的文章。关于斯末路彻瓦斯基理论的定量研究，我已经完成了基础部分，这是一个非常严谨的理论。”爱因斯坦10月份寄给《年鉴》的文章非常复杂，包括公式的数学推导过程，解释为什么白天天空是蓝色的，而早晨和黄昏却是红色的。爱因斯坦认为取得的主要成就是他的公式可以精确测定分子绝对大小常数N。他给出了另一种确定阿伏伽德罗数的方法。并且通过解释天为什么是蓝色的，他终于说服了对物质的原子观点的最后怀疑者。多年来的努力并没有白费。

斯末路彻瓦斯基对于爱因斯坦的“天才计算”非常高兴，认为他关于乳色的文章是科学的一大进步。但是却很难通过实验证明爱因斯坦的公式，因为无边无际空气中所见到的宏伟现象很难在实验室的条件下模拟。尽管在第一次世界大战期间，波兰克莱库大学的工作条件非常艰苦，通过改进测量光度方法，斯末路彻瓦斯基终于证明了这个定量的表达式。斯末路彻瓦斯基于1917年去世，只有45岁，爱因斯坦在讣告上哀悼说：“他不仅是一位杰出的研究人员，还是一位灵巧、敏锐和慈祥的人。”

关于乳色的严谨理论的文章是爱因斯坦在经典力学上发表的最后一篇文章，也是在苏黎世大学作为临时教授时写的最后一篇主要文章。

从1910年4月开始，爱因斯坦就有一种“待命”的感觉。与期望的一样，不到6个月，这种感觉更加明显了，这种“特别”教授对他来说只是中间站，他正等待着更合适的机会出现。这个机会来自布拉格的德国大学，如果不是因为任命程序耽搁得太久，爱因斯坦在苏黎世也许只呆了2个学期，而不是3个学期。

可能是在1910年3月，布拉格曾经非正式地询问过爱因斯坦是否准备到那里工作，因为3月30日，F·阿德勒曾告诉父亲有人问爱因斯坦是否愿意到另外一所大学任职的事。4月29日，爱因斯坦告诉与妹妹、妹夫一起待在柏林的妈妈一些有趣的消息：“我可能不久将应邀到一所有名的大学做正教授，工资要比我现在的高很多。我现在还不能说出是哪所大学。”但是他却告诉了F·阿德勒，这所大学是布拉格的德国大学。在所有的理论物理学家候选人中，爱因斯坦名列前茅。

布拉格早在1月份就开始这项准备工作了，因为F·李培希准备在1910年夏季学期退休。系里为此组建了一个委员会，成员中包括爱因斯坦在萨尔斯堡自然科学家大会上见到的数学家G·匹克和实验物理学家安通·兰姆帕。4月21日，系里批准了委员会的建议，数学物理学家的职位改为理论物理学家，数学物理学内阁随着变成了理论物理研究所。同时批准了任命建议书，爱因斯坦排在第一位，建议书马上被送到维也纳教育委员会。为了增加推荐的力度，系里请普朗克提供专家意见。普朗克描述爱因斯坦是最主要的物理学家之一，相对论的创造者，对于他的量子理论，现在还不能肯定是否正确。非常幸运的是，1910年春天，普朗克刚刚出版了一本书，书中评论爱因斯坦的相对论与哥白尼的学说具有相似之处；这足以给大臣们，包括皇帝F·约瑟夫留下深刻印象。下面是普朗克的评论：

大胆地说，相对性原理超过了玄思的自然科学以及哲学认识论所取得的任何成就；与它相比，非欧几何只是小孩子游戏。非欧几何只是关于纯粹数学的，而相对性原理还含有实实在在的物理意义。这个原理给我们的世界物理图像带来了一场革命，不论在深度还是在广度方面，只有哥白尼创建的世界体系可以与之相比。

4月底，A·兰姆帕通知爱因斯坦布拉格方面的进展情况。接下来的一段时间，不论是布拉格还是维也纳都没有任何消息。后来传来一些不利的消息。7月份，爱因斯坦给索末菲写信说：“我去不了布拉格了。据我所知，教委为此事制造了困难。”对劳伯，他更无话不说：“只有系里提议我，但教委没有接受提议，因为我是犹太人。”很难说反犹太人思想到底起了多大作用，但我们知道教委确实希望任命排在第二位的奥地利人，波诺技术学院的教授高斯塔夫·约曼。在奥地利的君主体制中，这样不重视大学推荐决不是少见的。一年前，系里曾经提议J·斯塔克，但是最后任命的却是奥地利人A·兰姆帕。兰姆帕现在提议外国人爱因斯坦，显然没有成功。在皇帝F·约瑟夫谦恭的让步中，顺从的教育大臣评论道：“虽然大学教授考虑到爱因斯坦在现代理论物理领域的杰出成就，而特别强调任命爱因斯坦教授，我还是认为首先应该考虑排在第二位的约曼。”至此，任命手续的第一部分告一段落。

虽然爱因斯坦还要等待一段时间才能得到正教授和“高薪”的任命，但是布拉格提供的机会对他在苏黎世很有好处。由汉斯·泰厄发起，他的学生们起草了一个请愿书，由15人签名，寄到了苏黎世州教育董事会，要求他们尽最大努力留住这位杰出的科学家和老师。请愿书上说：“爱因斯坦以令人惊奇的方法，把理论物理的难题讲解得非常清楚明了，听他讲课是我们最大的享受；同时，他与听众的关系非常融洽，我们深信，这样的教学方法对我们大学具有很大益处。”

教育董事会对此表示赞同，虽然苏黎世已经知道维也纳拒绝了爱因斯坦，3周后还是把建议书提交给政府委员会。政府委员会评议委员会陈述道：“由于奥地利最高国家当局的消极态度，爱因斯坦教授离开苏黎世的危险暂时消除了。教育委员会认为应该改善爱因斯坦的条件，使他继续留在大学里。因此，如果1910年10月15日以后，爱因斯坦仍继续留在苏黎世大学讲课，他的工资将从4500法郎增加到5500法郎。”这个时间被准确地记录下来了，因为两周后爱因斯坦第三次做父亲，他的第二个儿子爱因斯坦·爱德华于7月28日出生了。

虽然爱因斯坦和米列娃都很喜爱苏黎世，但爱因斯坦清楚地意识到作为一位临时教授，他的地位与其他教授们的地位并不平等。虽然他的经济状况会有明显好转，但他已下决心，抓住下次机会，彻底改变现状。布拉格的情况急转直下，这个机会终于来临了。

1910年夏天，G·约曼听到了维也纳教委准备提名他担任布拉格德国大学的教授，但学校的教授们却把他排在第二位，为此，他很为恼火，并说：“他与这种无视真正功绩而追求时尚的学校没有什么关系。”约曼的过分要求冒犯了教委，随后的协调也失败了。教育大臣没有别的选择，只有聘请外国人爱因斯坦了。

9月20日，爱因斯坦收到的邀请讨论任命条款，9月24日爱因斯坦来到维也纳。他的薪金是8672奥地利银币，按官方牌价约9000瑞士法郎，比苏黎世的工资高很多。作为奥地利教授，他必须是上帝的臣民，这件事并没有使爱因斯坦为难，因为当局已经有所准备，爱因斯坦保持瑞士国籍的要求对他们来说并不重要。

最大的困难是宗教问题。在瑞士，爱因斯坦一直声明自己是无宗教信仰的人，但是这种做法在F·约瑟夫帝国行不通。按照传统的君主制观念，一个没有宗教信仰的人是无法想像的，没有忠诚可言的。为了回避这个矛盾，爱因斯坦简单地说他是犹太人。爱因斯坦对奥地利当局的这种让步，并不是说他重新信奉他的前辈们的宗教，这只是爱因斯坦为了得到正教授之职，而出的权宜之策。他本人并没有因此遇到任何干扰。1912年，在他准备推荐他的朋友埃伦费斯特作自己在布拉格的继承人时，埃伦费斯特拒绝为此作出让步，爱因斯坦感到很难理解，并说：“你因为没有宗教派别而发怒，这使我很担心；为了你的孩子，为什么不可以暂时作些让步？此外，如果你做了这里的教授，你还可以重新回到以前的奇怪嗜好上去。”

虽然所有的障碍都清除了，爱因斯坦还要等待一段时间。12月份，爱因斯坦写道：“很显然，我要离开苏黎世了。许多地方都传闻，我受聘到布拉格。我已经接受了这个邀请，但是正式任命到现在还没有下来。”12月16日，教育大臣康特·斯德哥克把建议书承交皇帝，1911年1月6日正式批准。1月20日爱因斯坦向苏黎世申请学期末解除他的义务。2月10日政府委员会批准了他的请求，并写道：“非常遗憾大学失去了一位杰出学者，州当局没有机会想办法把你挽留下来。”

不清楚爱因斯坦为什么不要求苏黎世为他提供布拉格相同的待遇和条件，毕竟布拉格德国大学不是一所有名的大学，同时也不是物理研究的中心。事实上，当时布拉格的德国大学正在日渐失去其重要性。可能是爱因斯坦认为苏黎世不会再为他提供什么了；也可能他与系里存在某种冲突，从克莱纳给一位同事的信中，爱因斯坦知道，在系里他不能指望任何个人契约。不管怎样，一切都已准备妥当，春天爱因斯坦就要到布拉格任正教授了。

在苏黎世的最后一个学期，爱因斯坦正在等待维也纳的任命时，他得到了一个令人高兴的惊人消息。11月初，他收到了柏林著名化学教授埃米尔·费希尔的一封信，信中写道：“你关于热力学理论的伟大文章在科技界引起了很大震动，我们经常谈论这些文章，特别是能斯特教授开始通过实验证明你关于杜隆—普蒂定律的结论。”真正惊人的消息是，费希尔是爱因斯坦与化学工业一位巨商的中间人，那个人高兴地表示：“像你、普朗克、能斯特这样的德国科学家，能够成为这个领域的带头人，德国富人有责任为这项伟大的工作提供一点物质支持。”这是非常慷慨的支持，一共捐助15000马克，分三年支付，每年5000马克。第一年的5000马克马上兑付，另外两部分分别在1911、1912年兑付。收款人可以自行安排使用这笔钱，并且没有任何附加条件和限制。

15年前就已经放弃德国国籍的爱因斯坦并不反对把自己算在德国科学家之列；他首先向E·费希尔表示感谢，并说：“这些表扬使我受宠若惊，每天看到科学上有那么多亟待解决的问题，我清楚地感到自己是多么无能为力。”同时他也感谢那位准备给予物质支持的人，并许诺自己一定会尽责地使用这笔钱的。

这个慷慨的赠款人是弗朗兹·奥本海姆先生，当时著名的爱克发（股份公司）的合创人和股票持有者，居住在柏林—维恩斯王宫般的大厦中，完全可以自认为是富人之一，是德国化学学会的财政大臣，也是最大的资助人之一。爱因斯坦乐意接受自己的捐赠使他感到非常高兴，并请求中间人费希尔不要暴露自己的身份，这样对爱因斯坦更合适。至于爱因斯坦怎样使用这笔钱的，我们无从得知。

1911年1月，爱因斯坦不仅收到了布拉格任职的最后确认，同时也接到了H·A·洛仑兹的热情邀请。爱因斯坦给他的科学之父写信说：“你很难想像我多么希望见到您。把理论物理带到雷敦是一件好奇的工作，但我丝毫没有恐惧感，我相信，和您以及您周围的人一起，我们会建立一种友好的气氛，而不是严厉的批评。”

米列娃的母亲碰巧来苏黎世看望他们，可以顺便帮助照顾两个孩子，爱因斯坦夫妇因此可以一起去旅行。2月8日，他们登上火车，在中间站巴塞尔站给F·阿德勒发了一张明信片，上面写道：“如果房子着火了，或有其他意外事件发生，请让雷敦的H·A·洛仑兹教授转交。”第二天，他们抵达雷敦，洛仑兹接待了他们。当天晚上爱因斯坦与洛仑兹进行了长谈；接着，爱因斯坦与几位杰出的同事如H·K·奥厄斯和W·H·基桑继续长谈，晚上又与洛仑兹座谈。周日，爱因斯坦夫妇离开雷敦到安特卫普，回家前，他们拜访了叔叔凯撒·科克。

一回到苏黎世，爱因斯坦就写信感谢洛仑兹：“现在我虽然回到了书房，脑海里仍然回荡着几天来与你在一起的美好日子……从你身上，我感受到了亲切和人情温暖，在整个访问期间，我从来没有自己不应享有这种亲切和荣耀的自卑感。”这次访问之后，洛仑兹给爱因斯坦的印象更加伟大了，当爱因斯坦后来拒绝荷兰乌特勒克大学的聘任时，他向洛仑兹道歉说：“我的心情十分沉重，象做错事的孩子一样。”洛仑兹去世后，爱因斯坦仍然对他无限崇敬。在他的墓地旁，爱因斯坦指出：“他是一位亲切、大度、富有正义感的人，对人们和环境具有很强的直觉和洞察力，这使他在任何地方都能成为领袖。每个人都愿意跟随他，因为他从不驾驭别人，而是一直为他人服务。”在晚年，爱因斯坦记述道：“对于我个人来说，洛仑兹是我一生中最重要的人。”

在动身去布拉格之前，爱因斯坦准备整理一下书桌抽屉，并且完成了几篇文章，寄到了《年鉴》，同时还寄去了很多更正，包括博士论文中的错误，这是他的助手L·霍普夫帮助他校对改正的。接下来，他还要关照一下他的博士生汉斯·泰厄，他还没有完成气体运动学理论的论文，爱因斯坦帮他在布拉格大学找了个助教的位子。泰厄不仅是爱因斯坦的第一个博士生，也是最后一个。至于自己这个特别教授的职位，爱因斯坦希望阿德勒能够接替它。1910年4月，阿德勒开始做社会民主党党报《民族日报》的主编，只在冬季学期上了一课时的《物理学认识理论介绍》，最后决定一生从事政治。

去布拉格途中，爱因斯坦在慕尼黑稍做停留，拜见索末菲，并且在那里认识了索末菲的助手、荷兰人皮特·德拜，后来成为爱因斯坦在苏黎世的继承人。

4月1日，爱因斯坦到达布拉格。在离开苏黎世时，爱因斯坦曾答应苏黎世的朋友，如果苏黎世可以提供更好的机会邀请他，他会再回来的。

第15章 攀越布拉格

“这是一所非常豪华的研究院，在这里工作我非常开心。”刚到布拉格，爱因斯坦就表露出什么是他所最关心的事。在史密克夫地区，一条河的左岸，在几排刚刚建完的中产阶级公寓楼中，爱因斯坦租用了底层一套宽敞的公寓。米列娃的母亲和他们住了一段时间，他们还有一位女佣人凡妮，一位年轻的母亲，因为没有找到合适的去处，而和孩子一起留在爱因斯坦家。公寓中有一套客房，是专为瑞士的朋友们准备的，因为布拉格是个美丽的观光城市。

爱因斯坦现在住在具有悠久历史和神秘色彩的古老城市，在巨大的哈勒达堪尼城堡中，波希米亚的国王们曾经统治过这片土地，并且有三个皇帝统治过德国帝国，但是爱因斯坦发现待在布拉格并不舒服，并且抱怨当地的“捷克语、臭虫、用水等”。对于他去布拉格之前的焦急心情，人们曾感到很惊奇。到达布拉格后，他叙述说：“虽然德国人与捷克人之前的抵触情绪似乎很大，但捷克人比人们想像的要好。”虽然爱因斯坦不自觉地对德国人寄予希望，并且与他们复杂地混在一起，但是对他来说，德国人仍然是生疏的：“他们是没有感情的人；他们态度冷淡，并且夹杂着势利和奴性，对于他们的同胞们没有丝毫慈善。炫耀自己的奢侈，但与此强烈对比的却是沿街的贫困。他们思想贫乏，没有忠诚可言。”爱因斯坦似乎对布拉格并不满意，并且不打算长待。几周以后，从他的报告中就可以看出，爱因斯坦有一种搁浅在文明世界之外陌生的沙滩上的感觉：“除了有一种陌生人的感觉外，这里的生活也不像瑞士那样令人愉快，这里的水必须煮沸才能喝。大部分人不懂德语，言谈举止中反映出对德国人的敌意。”

爱因斯坦发现自己无意中卷入了种族冲突，这种冲突最终导致哈伯斯堡帝国的解体。在布拉格，90%的人口是捷克人，但是他们的政治、经济和社会生活却被只占10%的讲德国语的人控制着，由此而引起了在爱因斯坦看来是充满“敌意”的抵抗情绪。不仅捷克人拒绝讲德语，就连德国人也拒绝讲捷克语。为了方便起见，爱因斯坦也像那里的德国人一样讲德语。他没有下功夫去学捷克语，与捷克人也没有什么接触。

从某种意义上讲，爱因斯坦的这个职位也是种族冲突的结果。1348年，皇帝和国王波希米亚·查尔斯IV世创建了卡罗林纳布拉格大学，是德国的神圣罗马帝国的第一所大学。这所大学与波隆那和巴黎的古老大学一样，享有各种特权。在500多年的发展过程中，宗教的争端经常扰乱学术研究。到了19世纪，由于民族和语言冲突更加激烈，1882年，由皇帝判决，这座古老的学院分成捷克分校和德国分校。布拉格德国大学的首任校长是爱因斯坦非常尊敬的E·马赫，虽然早已退休了，但仍然在维也纳工作。除了这两所大学外，还有两所工业大学，也是由于民族和语言冲突而分开的。布拉格拥有四所大学，人们一定会认为那里的学术气氛非常浓厚，但是由于大学之间的嫉妒和不和谐，使他们不可能有创造性的交流，因此在学术界这四所学校也就默默无闻了。

如果爱因斯坦真的想在学术上有所收获的话，那么他在布拉格一定会大失所望。1912年春天来到布拉格在爱因斯坦手下学习的O·斯特恩回忆说：“爱因斯坦在布拉格感到非常孤单，虽然那里有四所大学，但是那里没有一个人可以与爱因斯坦进行有意义的讨论。”和爱因斯坦一起来到布拉格的得力助手L·霍普夫，因为那里的工资低廉，待了几个月就到亚琛的工业大学去了，后来成为那里水力和空气动力学教授。爱因斯坦的同事兰姆帕推荐高等数学的学生埃米尔·诺亥尔代替了霍普夫，但是诺亥尔并不能完全代替霍普夫的位置。爱因斯坦和霍普夫一起并发表过什么，在信中也从没提起过他，同时我们也不知道诺亥尔对科学做出了什么贡献。诺亥尔是位好助手和谈话伙伴，但这些决不是爱因斯坦的兴趣所在。爱因斯坦对美丽的校园和丰富的图书馆非常满意，并且一有机会就可以不受干扰地沉浸在科学思考中。

当人文学的教授们还在老城区卡罗林纳和克莱门的华丽的建筑里工作时，在新城的边缘，新建一座自然科学大楼。在第三层楼上，爱因斯坦拥有一间非常宽敞明亮的书房，四个大窗户面对着石墙围绕的无人打扰的美丽花园。爱因斯坦所选择的公寓离学院不太远，同时步行上班也是一件非常愉快的事，沿途穿过河上的帕莱克桥，河的右侧是著名的哥德式艾默斯修道院（比大学早一年建造，有一间房，300年前J．开普勒曾经在此居住和工作过），穿过宫殿和教堂就可到达学院。

爱因斯坦给贝索写信说：“我非常喜欢现在的职位和学院。”但是在他们的通信中不免流露出一丝苦痛。与苏黎世不同，当时布拉格的哲学系没有分成人文学部和数学及自然科学学部，因此所有问题都要在大约由四十名正教授组成的系大会上讨论。爱因斯坦对教授们之间争名夺利感到的不是烦恼，反而认为很有趣。爱因斯坦告诉他的接替人菲利普·弗朗克说：“参加这样的会议，我就可以不用去剧院了。”使爱因斯坦感到烦恼的是在奥地利君主制时期非常风行的令人讨厌烦琐的官僚文字事务。他对格罗斯曼抱怨说：“我每天都要无休止地填那些最无用的表格等废物。”对慈父般的朋友A·斯特恩，爱因斯坦激动地说：“这种浪费笔墨的事何时才能终止。”

爱因斯坦对自己的“力学”和“热力学”课也感到很失望，认为学生对这些课程不感兴趣，同时也没有瑞士学生用功。经过一年多徒劳无功的教学，爱因斯坦表达自己的观点时说：“学生们对我教的这门课缺乏兴趣使我非常痛苦。在我的研习班里只有一名男生，以及两三名女生，当然在这种特殊的情况下这也是十分难得的了。实验物理研究所更可悲，整个所里没有一点学术动力。”6个月后，又出现了新的机会，爱因斯坦可以很快地离开这个半野蛮的布拉格，对此他非常高兴。

与到达苏黎世时不同，爱因斯坦一到布拉格，就举行了很大的庆典。《布拉格日报》等报纸都刊登了爱因斯坦的任职，并且着重强调他在确定“相对论、电子理论、热力学和分子大小理论”等方面的成就。5月24日，在德国科学家和物理学家学会的波希米亚分部的月会上，爱因斯坦的公共讲座变成了社会活动。一位从工业大学来听爱因斯坦讲座的数学家回忆说：“布拉格所有的知识界人物都云集于此，巨大的会议室里挤满了人。爱因斯坦的言谈举止非常谦虚，他征服了所有听众的心……通过自然的夸张，以及幽默的问答方式，爱因斯坦的报告非常生动、明了。每个听众都有这样的感觉，相对论原来如此简单。”

在布拉格的知识界，这样光彩照人的学术生活不可能永远孤独。不久，爱因斯坦就是波沙·凡塔沙龙中十分受欢迎的客人。凡塔对音乐十分热爱，并且在老城区拥有一所中世纪的楼房和同名的宫牌药店。这一群年青的犹太人经常聚在罗浮莱咖啡馆里一起谈论哲学和文学问题。其中包括著名作家马克思·布劳德，他的朋友弗朗茨·卡夫特（很少来），以及哲学家和犹太复国主义者、波沙·凡塔的女婿H·伯格曼。

虽然在老犹太教区，有几座犹太大会堂，早在15世纪就有的墓地上耸立着2万多块墓碑，但是爱因斯坦的观点并没有受凡塔沙龙和布拉格的犹太环境的影响。哲学研究生和克莱曼图书管理员H·伯格曼经常作为客人出入爱因斯坦的研习班，并且经常陪爱因斯坦到河对岸的公寓里。但是在伯格曼的记忆里，没有发现爱因斯坦在1911——1912年期间谈论过犹太人方面的话题。

马克思·布劳德正在写一篇关于伟大的天文学家第谷·布拉最后一年生活的历史小说；布拉曾因精确地测量出行星的运动，而被鲁道夫皇帝二世带到布拉格作为宫廷天文学家。开始是第谷·布拉的助手，后来是这位宫廷天文学家继承人的J·开普勒，从第谷的测量结果中，推导出行星运动规律，并以他的名字命名。马克思·布劳德想把第谷描写成为一位长者和上帝的追随者，一直坚持他的“体系”，虽然最后科学和生活都失败了。完全从历史事件出发，布劳德把开普勒描写成为受命运偏爱的年轻天才，布劳德认为从爱因斯坦身上发现了开普勒的影子。他说：

我经常充满惊叹和感激，看到爱因斯坦在论谈中非常自然地改变观察点，时而采用相反的观点，从新的完全不同的角度观察整个问题。在勇敢地探讨各种不同的处理方法过程中，他感到非常快乐；他从来不约束自己的思想，不断地利用各种技巧和可笑的方法，从不回避各种复杂情况，并且一直保持信心和独创的理解力。

布劳德笔下的开普勒是一位只知道工作而没有其他野心的人，其实就是对爱因斯坦的精确描述。1915年，当马克思·布劳德的《第谷·布拉的通往上帝之路》发表后，人们马上在现实生活中找到了这位伟大科学家的化身。据说W·能斯特告诉爱因斯坦说：“这个开普勒就是你。”

爱因斯坦后来从同事那里借来布劳德的书，并饶有兴致地读起来。他接受了布劳德的描写，至少没有反对，认为这本书的写作手法很有趣，刻画了一个十分熟知人类灵魂真谛的人。但是对于作者和布拉格圈子里的人们，爱因斯坦的评论有些保守：“我认为自己在布拉格见到过这个人。他似乎属于哲学和复国运动圈子里的人。时而与一群类似于纯朴中世纪人的大学哲学者们在一起。”显然，在几次的拜访中，爱因斯坦给凡塔圈子里的人留下的印象比他们留给自己的印象要深。

爱因斯坦在研究所的书房的窗下是一个精神病院的公园，爱因斯坦经常把来访者带到客厅，指着那些在古树下漫步的住院者说：“看看这些病人们，他们不会操心量子理论。”为了避免压力过重而引起精神失常，爱因斯坦现在只好放弃量子之谜，他给贝索写信说：“我不再问自己量子是否存在了，也不再去解释它们，因为我发现自己的头脑已经无法承担这负荷了。”当然这并不是说爱因斯坦完全放弃了量子理论，他只不过是暂时不去费力理解量子的性质，而是直接应用自己证明了的“启发性观点”而已：“为了了解量子概念的适用范围，我正在仔细地研究各种各样的结果。这可能是对经验主义的倒退，然而能斯特的实验结果与我的预测结果大体相符，比热的理论已经取得了实质性胜利。”

爱因斯坦还在继续研究量子理论，因为1911年6月中旬，他收到了比利时工业学家E·苏尔维邀请他参加秋季大会的通知，会上将讨论辐射和量子理论的现状。在给能斯特的回信中，爱因斯坦说：“我很愿意到布鲁塞尔参加会议，并完成指定给我的文章。整个会议安排很对我的胃口，无疑你是其中的真正策划者。”他的推测是对的。

早在1910年春天，W·能斯特和工业学家苏尔维就在筹划举行一次高级科技会议。由于出色的苏打经营，苏尔维拥有极大的化工企业，非常富有。他不仅博爱而且具有科学爱好，还创造了关于引力和物质的奇特理论，并且广为传播。因为他的富有，所以很少遇到反对，但是却没有人喜欢听，为此苏尔维询问能斯特怎样使他的思想引起像洛仑兹、普朗克和和爱因斯坦这样杰出的物理学家们的注意。能斯特抓住这个机会，建议组织一个高级科技会议，讨论物质的运动学理论和辐射理论。

必须指出，普朗克完全肯定并接受邀请参加高级物理学家的会议，虽然对其可行性深表怀疑。他建议能斯特把会期推迟一年，因为几乎没有物理学家认为这个理论需要改造，并且担心许多打算参加的人可能来不了。普朗克回信说：“从您提供的名单上看，我认为除了我们之外，只有爱因斯坦、洛仑兹、W·维恩和拉莫尔对这件事感兴趣。”普朗克的判断是错的。在能斯特建议下，苏尔维亲自签发的邀请于1911年6月发出后，所有的人都像爱因斯坦一样，愉快地接受了邀请。

会期定于10月29日至11月7日在布鲁塞尔召开，时间一周。预计有18位与会者，其中12位提交论文，为了使会谈更有成效，会前可以研究学习这些论文。能斯特请爱因斯坦提交总结性文章《关于比热问题的现状》。

整个夏天，爱因斯坦从没有打算离开学校，因为他需要在这个假期进行工作。隔了3年时间，他重新从相对论的角度思考引力问题，并且发现可以观测到引力对光的传播造成的影响。发展1907年形成的思想在激励着他，并且这也是广义相对论的起点，接下来的几年，他将投入全部精力发展这个理论。在这种情况下，他发现写这个报告很分散精力，特别是发现自己根本没有时间回信，准备到布鲁塞尔大会上的发言折在磨着他。9月底，他开始了三个月的旅行，首先去喀尔斯鲁参加自然科学家大会，在那里认识了F·哈伯；之后去苏黎世工业学院作8次讲学，这是他在去布拉格之前已经答应的。10月28日，他从布拉格乘坐夜车，经过科伦去布鲁塞尔，晚上6点钟到达。正好赶上会议开始的庆祝仪式，他绰称这天为“巫术的安息日”。

E·苏尔维把这次会议安排在布鲁塞尔市中心的都市大酒店，使客人们享受帝王般款待。除了提供旅行费用外，每个人还有1000比利时法郎的礼金。对爱因斯坦来说最为重要，也最为自然的是，他可以步入了欧洲著名物理学家的圈子。他早已经见过德国著名学者能斯特、普朗克、索末菲、卢本、维恩和沃尔堡，以及两个丹麦人洛仑兹和K·奥纳斯。但是在这里，他第一次见到英国科学家杰姆斯·H·琼斯和E·卢瑟福，以及从巴黎来的物理学家H·庞加莱、P·朗之万、简·佩林和玛丽·居里。在按照国家分类的与会者名单中，爱因斯坦被分在奥地利那组。大会的科技秘书由英国来的F·A·林德曼担任，他后来成为V·沙维尔和W·邱吉尔的科技顾问，但当时在柏林是能斯特的得力合作者，M·布劳格力也一起担任秘书工作。

会议由受人尊敬的H·A·洛仑兹主持，当然这样做还因为洛仑兹来自于中立国家。爱因斯坦热情地描述他的父亲般人物说：“H·A·洛仑兹以无比的机智和无以言喻的技巧主持大会。他同时使用三种语言，具有敏锐的科技思想和精巧的机智，是一件活着的艺术品。”另一方面，爱因斯坦感到满意的是，许多报纸都提到了他的早期工作，但是另一方面，会后他抱怨说：“这次会议我没有更深刻的收获，因为我所听到的东西都是早已熟知的。”

爱因斯坦的报告被特意安排在结束时，他的演说超出了分派给他的主题，扩展到非常重要、但现在还没有彻底解决的问题：怎样修改力学，使它适应辐射公式和物质的热学性质？至于是否需要新的量子热力学，不论在会前和会后，与会人员都没有达成一致看法。在向贝索总结物理状况和布鲁塞尔会议时，爱因斯坦说：“庞加莱虽然头脑机敏，但却不了解当时的处境，一直持否定观点。普朗克无疑有点偏见……但是没有人真正了解什么。整个会议对恶毒与虚伪的教父来说是一件快乐的事。整个会议只是耶路撒冷废墟上的哀歌，没有产生什么积极的东西。”他的个人收获是，由于学术上的造诣，而被公认为是著名人物，同时与其他科学家进行了非常积极的接触。“我大部分时间与简·佩林、P·朗之万和玛丽·居里夫人待在一起，深深地被这些人吸引，居里夫人答应要和她的女儿们来看望我们。”

像洛仑兹一样，除了在老练方面不如洛仑兹外，爱因斯坦也给与会者留下了很深印象。正如会议记录上所显示的，在讨论自己的思想时，爱因斯坦显得非常自信，以出人意料的直率积极参与讨论；会议刚结束，F·A·林德曼就给他父亲写信说：“我和爱因斯坦相处得很好，除了洛仑兹，他给我留下的印象最深刻。”后来林德曼回忆说，他的同事M·布劳格力认为爱因斯坦与普朗克分别代表各自的领域。

会议得到了出版界的普遍重视，但他们最感兴趣的不是科技讨论，而是11月4日在巴黎报纸上披露的“居里—朗之万事件”。当时居里和朗之万还在布鲁塞尔作客。一篇戏剧性的文章指责玛丽·居里打算勾引朗之万离开他的妻子和4个孩子，报纸上说这就是为什么他们俩人私奔到布鲁塞尔。E·苏尔维认为这件事很无聊，爱因斯坦则冷静地评论这件事说：“大家都知道朗之万早就打算离婚了。如果他爱居里夫人，居里夫人也爱他，他们没有必要私奔，因为他们在巴黎有很多见面的机会。同时我也没有发现他们俩人之间有什么特别的事发生，只不过他们三人经常在一起消遣。我也不相信居里夫人会做这种事，她是一位普通诚实的女人，富有责任感。她非常聪明，尽管感情丰富，但却没有特别的吸引力，给别人带来危险。”

尽管新闻界的讨厌骚乱，同时会议也没有产生什么辉煌的科技成果，但是大会还是非常圆满的。E·苏尔维分别捐款给物理学、化学和社会学的研究所，并且宣布这样的会议每两年举行一次。在最后的闭幕词中，苏尔维希望在1913年第二次大会上将讨论自己的引力—物质理论。从此以后，苏尔维会议就成为物理学家的高级会议。但是如果爱因斯坦没有来（20世纪20年代曾发生两次），他的一些同事就感觉像三军缺少了统帅似的。

在布鲁塞尔停留期间，爱因斯坦看望了他的叔叔凯撒·科克，在他回程途中取道去了荷兰的乌特勒克去商讨工作上的事。

32岁的爱因斯坦已经是名人了，虽然按照当时的标准，对一位正教授来说，32岁太年青了。他有如此声望，因此不会在所说的“半野蛮”的布拉格待太久的，第一封征求信于苏尔维大会的前两个月来自乌特勒克大学。太阳日冕研究的先驱威莱姆·朱利斯教授首先非正式地给爱因斯坦提供一个刚刚空出的职位。虽然遭到了爱因斯坦的拒绝，朱利斯并不承认失败，他们之间又多次通信沟通。虽然爱因斯坦对能够到乌特勒克访问感到愉快，但是11月15日，爱因斯坦从布拉格写信明确表示拒绝。乌特勒克事件加速了爱因斯坦回到苏黎世的进程。

爱因斯坦对他的朋友描述乌特勒克提供的机会时说：“薪金6000丹麦金币。我必须承认这对我很有吸引力，而且K·奥纳斯和洛仑兹就在附近……你认为苏黎世的事情会不会很快定下来？”当爱因斯坦在苏黎世工学院讲学时，就与格罗斯曼和章格探讨了来此做正教授的可能性，并且认为很有希望。工学院刚刚升格为瑞士联邦工业大学，享有授予博士的所有权利。作为重组的一部分，准备加强基础研究工作。爱因斯坦曾经学习过的6A部现在变成了独立的第8部，M·格罗斯曼任系主任。

当爱因斯坦还在苏黎世时，章格就动用了他的政治网上书联邦大臣L·福雷。虽然福雷掌管邮政和铁道部，不负责大学的任命，但他答应说服内务部的反对人员支持爱因斯坦。为了使他的论述更有说服力，章格向福雷解释工业大学急需一位爱因斯坦这样的理论物理学家做正教授，而他的任命很简单，因为他不需要实验室和助手。章格所作的最重要的事是消除人们对爱因斯坦教学兴趣和能力的怀疑。他给福雷写信说：“关于这一点，请允许我表达一下个人看法，因为当爱因斯坦在苏黎世时，我每周都听他讲几个小时课。”章格的评价对爱因斯坦的描述是公正的：

对于那些头脑懒惰，只知道记完笔记，之后背下来应付考试的人来说，爱因斯坦不是一位好老师，他讲话略微迟缓；但是对于那些打算真正学习创造性物理思想、仔细研究各种前提、怎样发现陷阱和问题的关键，追求思想的可靠性的人来说，爱因斯坦将是第一流的老师，因为所有这些都呈现在他的讲座过程中，迫使大家自觉地进行智力参与并发现问题的全貌。

当爱因斯坦从苏尔维会议回来时，发现苏黎世没有任何消息，他有些坐立不安了。职业选择和等待使爱因斯坦很烦恼：“我像海涅笔下的驴一样，在两捆稻草上不停地抉择是有害的；如果完全听从命运的安排，可能会更好过些。”他打算自己清除这些障碍，他告诉章格说：“我刚刚拒绝乌特勒克的邀请，除了你以外，可爱的苏黎世人也可能骗人的。”

刚刚寄出这封无法控制的信，爱因斯坦就收到了格罗斯曼的一封信，告诉他苏黎世方面有了很大进展。爱因斯坦回信说：“我打算在你们工学院担任理论物理学教授，对于能够回到苏黎世我感到非常高兴。这种想法使得我在几天前拒绝了乌特勒克大学的邀请。”与格罗斯曼的看法一样，爱因斯坦认为工学院8系学生所学的现代知识太少了，希望能够帮助他们弥补这段差距。爱因斯坦对将要担当的职务做了一定的准备，从教学方面考虑，希望能在新学期开始时工作。事情看起来并不那么紧急，但是不久情况发生了变化。

当洛仑兹写信询问苏黎世工学院的事情进展怎么样时，爱因斯坦马上意识到问题的严重性，万一洛仑兹重新邀请他，那将无法拒绝。他马上把这种担心告诉格罗斯曼：“除非苏黎世任职之事已经明确，否则你可以想像，我是很难拒绝洛仑兹的。我希望你关照一下这件事……十分抱歉给你施加这么大的压力，但我的处境如此棘手，我不知道该怎么办好。”

一收到这封信，忠诚的格罗斯曼马上采取行动，并通知住在苏黎世的瑞士教育委员会主席鲁道夫·格莱姆，现在最明智的办法就是加快步伐。章格同时也指出维也纳刚刚抛出的一条长线给格莱姆施加压力，使他感觉到自己的责任。格莱姆可能准备到布拉格与爱因斯坦亲自商谈，但年底积压下来的工作使他无法脱身。通过电报安排妥当后，爱因斯坦在圣诞节前来到了瑞士，由全球活动家章格陪着前往伯尔尼。虽然回来时，爱因斯坦口袋里没有合同，但是他相信这只是履行手续罢了。

由于P·维斯的协助，所有的手续办理得非常迅速。1902年，杰出的物理学家维斯接替了曾经谴责爱因斯坦“缺乏应用能力”的皮尔耐特教授的工作，接替了年老体弱的韦伯教授，负责办理任命手续。P·维斯显示出他的远见，征求玛丽·居里和H·庞加莱的专家意见，因为他们的知名度会给伯尔尼的政治家们留下印象的。玛丽，居里的研究领域与爱因斯坦的兴趣相距甚远，并且也不很理解相对论，但她仍然为爱因斯坦提供了一个很好的专家证明：

我非常欣赏爱因斯坦发表的有关现代物理问题的文章。我相信数学物理学家会承认那些文章是高水平的。在布鲁塞尔，爱因斯坦和我一起参加了会议，使我能够有机会欣赏他的思维敏捷、信息广博和知识深奥。考虑到爱因斯坦还非常年轻，我们应该对他寄予希望，在将来他一定会成为出众的理论学家。我相信一个科研部门为他创建一个职位，为他提供所需要的工作条件，不仅会给其本身带来荣耀，无疑对科学也是巨大的贡献。

虽然在布鲁塞尔，爱因斯坦留给H·庞加莱的印象不深，但他同样推荐这位年轻的同事“是我所见到的最有创造思想的人之一”，并且像居里夫人那样慷慨地赞扬爱因斯坦。即使是保留的说法也很有趣：“我不敢说他的预测能否经受得起实验的考验，假设有一天这些实验可行的话。他探索了各种各样的路，可以想像，他的许多努力有可能会走进死胡同，但是人们知道，如果他所选的路中有一条是正确的，也就足够了。”此外，在给瑞士教育委员会的建议书中，还包括许多现代作品中的摘录，例如M·普朗克把相对论比作哥白尼的世界系统学说（布拉格物理系已经给维也纳教育委员会留下了很深印象），以及索末菲在喀尔斯鲁自然科学家大会上的声明：“相对性原理不再是局部问题。虽然只有6年（爱因斯坦的文章是1905发表的），它现在似乎成为物理学的有机组成部分。”

对于爱因斯坦这样特别的人，在教学安排上也应有所不同。学校不再要求他给一大批学生讲普通物理知识和指导实验工作，这位新的教授只需教高年级的学生，这一点很符合他的性格。这一小群具有一定基础训练、目的明确的学生，一定会从爱因斯坦身上学到很多东西。

还需要解决的一个问题是现在的爱因斯坦已非常“昂贵”了，并且不愿因为回到苏黎世而有任何经济损失。在布拉格，他的年薪已经达到10000瑞士法郎，是苏黎世的最高工资。为此瑞士政府从授权管理的特别基金中每年支出1000法郎作为补充，同时根据有关规定，爱因斯坦可以享有学校费用和出场费用。1912年1月22日，在教育委员会大会上讨论了鲁道夫·格莱姆的报告，爱因斯坦被选为瑞士联邦工业大学物理学教授，任期10年，这是瑞士正教授惯常的任职期限，并把推荐信寄往联邦委员会。一周内得到了联邦委员会的答复。1月30日，章格把这个好消息告诉布拉格的爱因斯坦。2月20日爱因斯坦写信感谢尊敬的联邦总理：“对于不久能够到瑞士从事教学工作，我十分高兴。”我们保留下来了张同一天寄给老朋友阿尔弗莱德·斯特恩的明信片上写着：“两天前，我受命到瑞士工学院工作，我已经收到通知并准备启程。我们夫妇及两个孩子都非常高兴。”

对于苏黎世提供的优惠条件，爱因斯坦非常高兴，同时再也不必为选择职业而苦恼了，他现在可以拒绝任何其他机会。E·沃尔堡在柏林的物理技术德国研究所为爱因斯坦提供了一个职务，维也纳也提供了一个特别的机会。爱因斯坦给章格写信说：“考虑到已经在苏黎世安定下来，我拒绝了这些邀请。用这种不正当方法出卖自己是不道德的。”纽约的哥伦比亚大学邀请他像普朗克和洛仑兹一样，于1912年秋天或1913年春天作为访问教授来美国作一些报告，但他拒绝了。对爱因斯坦来说，物理学比穿越大西洋的待遇丰富的短期旅行更重要：“非常不幸，我现在的工作特别繁忙，不能考虑接受邀请。”他对老朋友章格透露了另外一个原因：“我对这种公开的讲座之类的事不感兴趣。”

对于荷兰的担心被证实了。2月份，爱因斯坦得知洛仑兹12月份来信询问爱因斯坦是否已经确定了苏黎世的事，并不是邀请他到乌特勒克作教授，而是请他作自己的继承人。洛仑兹虽然只有58岁，但决定放弃现在的职位，全身心地投入科学研究和国际事物中去。当爱因斯坦意识到这位慈父般的人打算让自己作他的继承人时，他写信告诉章格说：“非常幸运我现在到苏黎世工作了，否则我一定会去那里的。”使整个科技界感到惊奇的是，雷敦的显赫地位落到了P·埃伦费斯特身上。

如果洛仑兹是爱因斯坦的慈父化身，那么埃伦费斯特可以说是爱因斯坦最好的朋友。他们的友谊始于1912年2月，当时埃伦费斯特来布拉格拜访爱因斯坦。爱因斯坦在埃伦费斯特的讣告上回忆说：“八个小时，我们就成为朋友，彼此的抗争和热望使我们走到一起。直到去世，我们一直是最亲密的朋友。”

埃伦费斯特给我们留下了他们第一次见面的印象。在2月25日的日记中，他写道：“终于到了布拉格……天气阴沉。下车，走到出口。爱因斯坦（嘴里吸着烟）和妻子站在那。直奔咖啡馆……谈论维也纳、苏黎世、布拉格……在去研究所的路上进行辩论。街上下着雨，到处泥泞……一直在谈话。从研究所、讲谈厅、到楼上理论物理系……继续和爱因斯坦辩论。”

在布拉格，爱因斯坦终于有了一位对话伙伴，他们都喜欢用激烈的语言，所以爱因斯坦所说的“争论”是对他们之间谈话的最形象说法。埃伦费斯特待在爱因斯坦家；他们晚上先听演奏会，半夜回到家里，12——2：30喝茶，与爱因斯坦辩论，很晚才上床休息。第二天早晨一到研究所，我们就开始争论……爱因斯坦后来介绍了他关于重力的文章。

接下来是星期天，他们一起弹奏钢琴，演奏布拉姆斯小提琴奏鸣曲，大家十分高兴。下午到外面漫步，埃伦费斯特说：“爱因斯坦穿着一件有破洞的衣服，迈着大步，推着婴儿车，经常在小孩子能听得见的地方说难听的话。”这样一直持续了4天，田园生活和进行到半夜的争论交相辉映。星期二晚上，埃伦费斯特给数学学会作了一个关于辐射理论的报告，对这次讲座，爱因斯坦早已在同事中广为宣传。准备星期四离开布拉格，埃伦费斯特记述这一天说：“爱因斯坦和我一起去小饼店，之后沿着威尔特瓦大街走……不停地抱怨歌德式建筑，在城市观光。然后一起去车站。在车站里，爱因斯坦帮着提东西，沿着列车走，一直到达包箱，最后分离。爱因斯坦非常热情和真诚。大家都不知道将来会发生什么事。”

复活节期间，爱因斯坦第一次来到柏林与几个月前参加布鲁塞尔苏尔维会议的柏林代表团成员能斯特、普朗克、卢本、沃尔堡、哈伯和一个天文学家的座谈。参加会谈的还有新建的物理化学与电化学皇家威廉研究所所长、著名化学家F·哈伯，以及柏林附近的贝尔斯堡大学天文台的助手、正努力通过天文观测验证爱因斯坦关于光通过引力场发生偏转预言的E·弗罗因德利希。似乎德国科技界的重要人物都在想方设法挽留爱因斯坦。从一张私人明信片上，我们了解到，早在1909年，W·能斯特就打算为爱因斯坦提供一个机会，与爱因斯坦现在的处境没有关系，但是没有得到他的回音。在去柏林之前，爱因斯坦拒绝了沃尔堡邀请他到物理技术德国研究所；考虑到柏林现在的条件，能斯特显然认为，必须提供一个使爱因斯坦无法拒绝的机会才能留下爱因斯坦。事实上，两年后，爱因斯坦真的到了柏林，并且是与全家人一起搬来的。

在访问柏林期间，爱因斯坦又见到了他的表姐艾尔莎，自从离开慕尼黑后，他们再也没有见过面。她现在的名字叫罗文塞尔，离婚了，与两个小女儿居住在柏林一幢舒适的公寓楼的顶层。楼下住着她的父母：爱因斯坦富裕的叔叔鲁道夫，以及阿姨凡尼。爱因斯坦的母亲波林和她的亲属们于1910年从海赤根来到柏林。由于冲突的根源消除了，爱因斯坦在家里的感觉似乎温暖了。此时的爱因斯坦才接受母亲的观点，与米列娃的婚姻虽然不能说是一种灾难，但却是错误的，并从此开始了分居，最终导致离婚。

爱因斯坦的儿子汉斯·阿尔伯特，当时并不清楚整个事件的原因，后来认为他们父母之间的分离是由于父亲认为家庭生活占去了他太多的时间，而他自认为有责任全身心投入到工作中。的确，爱因斯坦那时的信件都显得有些上气不接下气，满脸通红的。他在疯狂地研究引力问题，经常抱怨时间实在太珍贵，只能像狂人一样工作。但这是他惟一喜爱的生活方式，米列娃不得不耐心忍受着。

爱因斯坦在晚年列举了当时存在的其他问题：米列娃的态度一直非常冷淡，对我交往的人都不信任。除了个别人外，即使是爱因斯坦的男性同事和朋友，她也怀疑；如果是相识的女性，虽然完全是一般的社会接触，她都像着了魔似的。一次在苏黎世，当爱因斯坦与来自曼特曼斯坦天堂、当时已经结婚的浩特利尔的女儿安娜利一起回忆年青的往事时，为了应付妻子制造的丑闻，爱因斯坦吃了不少苦头。这种压抑的心情越来越严重了，虽然远居布拉格，但并不感到舒适，希望回到瑞士，但整个事件并没有什么好转。同时，米列娃与爱因斯坦母亲的紧张关系几乎到了敌视的地步，这无疑促使爱因斯坦与第一位妻子分手。

可能那时爱因斯坦就已经明白，这种出于责任而不顾父母反对的婚姻是不幸的，带着内心的不愿，自己做了一件力所不及的事。另一方面，他的表姐艾尔莎也在他们的分手上起了一定作用。爱因斯坦回到布拉格不久，就收到艾尔莎的一封信，是寄到他的单位而不是家里。他开心地回信说：“我是这样喜欢你，这些天来，我都不知道该怎么向你表达。一想到我们一起去万希的短游，我就有一种幸福感，我有很多值得回忆的东西。”并答应学期结束后再到柏林去看望她。为了艾尔莎，爱因斯坦宁可放弃苏黎世而去柏林。虽然爱因斯坦当时感到去柏林的希望不大，然而为了安慰艾尔莎，他说：“我有足够的理由认为自己是个令人满意的男人，或许有机会向你证明。”

一周后，爱因斯坦不得不承认自己无法摆脱婚姻的束缚，为自己不能去爱一个女人，哪怕只是看上一眼而感到苦恼。为了避免使事情变得复杂化，他不得不屈从于不可挽回的事实。两周以后，爱因斯坦又一次提出再见，“这是我最后一次给你写信了，然后回到不可避免的错误上。”但是这次再见并不彻底，因为他答应通知艾尔莎新地址，以便可以继续保持通信。两年后，爱因斯坦在柏林接任了更有声望的职务，和米列娃分手已经不可避免。三年多来，爱因斯坦的地址与留给艾尔莎的一样：柏林，威尔末斯道夫，哈伯兰德街5号。

与他的科学献身相比，婚姻危机和恋爱事件在爱因斯坦心中处于什么位置呢？这丝毫没有影响他从工作中获得的快乐。1912年春天，在布拉格的最后一个学期，爱因斯坦找到了一个很好的交谈伙伴：刚刚在布勒斯劳获得物理化学博士学位的24岁的O·斯特恩，希望学一些热力学知识，而前来投奔爱因斯坦。

斯特恩印象中的爱因斯坦应该是留着大胡子的学者。他在研究所里没有发现这样的人，直到最后，才发现桌前坐着一个人，不穿西装、不系领带，穿着一件类似意大利养路工人穿的衬衫，后面还有个大三角口子。这个人就是爱因斯坦。

年青的O·斯特恩非常幸运，在爱因斯坦那获益匪浅，了解到量子理论的许多问题。因为爱因斯坦只有这么一个交谈伙伴，他别无选择。

如果O·斯特恩的记忆不错的话，爱因斯坦当时正在绞尽脑汁思考放射性衰变规律，思考的内容类似于发射与吸收的量子理论，但是关于这方面没有发表一篇文章。在此期间，爱因斯坦发表了一篇关于光对化学反应影响的文章，并且提出了一个从热力学原理推导出的光化学等量规律，与1905年关于光量子的“非常革命”的文章的最后一段有些联系。与他认为热力学是普遍适用的“原理的理论”观点一致，现在的量子假设不是光电等量规律的前提，而像续集一样，可以从热力学解释中得出这种假设。这篇文章曾经引起约翰斯·斯塔克为了保护自己的智力财产而进行的愚蠢攻击。爱因斯坦十分平静地反驳斯塔克，认为自己的争论是有根据的，而斯塔克只是把自己1905年发表的东西占为己有罢了。因为一个物理单位以这篇文章的作者命名，因而使这篇文章随着不朽了：一克分子光量子的能量叫做一爱因斯坦。

爱因斯坦离开布拉格引起了很大轰动，又一次名声大震。5月21日，F·约瑟夫皇帝同意爱因斯坦博士于9月底离开他的教学岗位。两天后，这份声明刊登在《布拉格日报》上。因为爱因斯坦现在是知名人士，所以消息中夹杂着对他这么短时间就离开布拉格的各种猜测。虽然爱因斯坦其实是去瑞士，但是人们却把奥匈帝国研究水平的衰退与德国的现状相比较，认为由于爱因斯坦是犹太人，维也纳教育当局因此待他不好，所以要离开奥地利。虽然爱因斯坦不喜欢布拉格，但爱因斯坦还是觉得这些说长道短很恼人。他十分真诚地给维也纳教委写信解释，这封信丢失了，所以我们无从考证其内容，但无疑与发表在布拉格《每日新闻》上的评论相似。负责此事的官员曾对爱因斯坦的继承人菲利浦·弗朗克吹嘘道：“作为一名官员，我很少收到这样一封精彩的信，我经常想起那封信。”《布拉格日报》对有关内容作了转载：

我必须强调，我在布拉格没有理由不满意。在我的任命过程中，教育部很支持我。在布拉格任职期间，我与教育当局也没有发生什么不快。我决定离开布拉格完全是由于在我离开苏黎世时，曾经答应过他们，如果条件许可，我将非常高兴回来。布拉格的条件……并没有什么影响和干扰。我从没经历过或发现过所说的任何宗教偏见。

虽然如此，爱因斯坦还是没有等到学期结束就离开了。7月底，搬运的人来了，7月25日，爱因斯坦离开了布拉格。

爱因斯坦在布拉格停留的16个月期间，最重要的收获是，在理论物理研究所安静的环境下，有充裕的时间重新在相对论下思考引力问题，并进一步发展。后来他在相对论畅销书捷克版的前言中，表达了他的感激之情。爱因斯坦回到了苏黎世，不仅实现了多年的夙愿，而且对科学也是一件幸事。从1907年秋天在伯尔尼专利局，爱因斯坦就开始研究广义相对论，这是一条漫长而艰苦的道路。让我们再次回到那“暂时的僧侣生活”。

第16章 从狭义向广义的飞跃

爱因斯坦是在1907年10底或11月初开始走上广义相对论之路的，当时他正在写一篇《年鉴》文章。爱因斯坦清晰地记得当时产生这种思想的“突破”：“在写这篇文章过程中，我突然想到除了引力规律外，所有的自然规律都可以在狭义相对论的范畴内解释。我打算找出其中原因，但是这件工作并不容易。坐在伯尔尼专利局的办公室里，头脑中突然涌出一个念头：如果一个人自由落下，他应该不会感受到重力的存在，这种想法把我吓了一跳。这个简单的脑力实验给我留下了很深的印象，使我走向了引力理论。”

这番论述使我们想起了万有引力的开始。根据牛顿自己的回忆，1666年，年仅23岁的伊萨克·牛顿坐在故乡沃尔斯特普的花园里沉思着，“苹果落地”使他很受启发，牛顿认为吸引苹果落地的力应该和使月亮在其轨道运行的力是一样的，这个力的大小与距离的平方成反比。根据伽利略的力学和开普勒的行星运动规律，这种启发终于在1687年产生了结果：《数学原理》，并成为纯粹科学的里程碑，多年来一直是所有物理学的基础。

241年后，通过自由落体，又激发出一种新的灵感和启迪，但是现在的落体是想像出来的自由落下的人，一个致力于实验的物理学家。如果这位自由落下的物理学家再抛下其他物品，他将发现，这些物品相对于他是静止的，或者说在协调运动着。从伽利略那里我们知道，所有的物体是以同样的速度落下的；所以物体学家可以认为这种状态是静止的，并且一定感觉不到重力的存在。

模样奇怪的宇航员已经在电视里向全球观众表演了失重现象。对于爱因斯坦来说，仔细分析这个脑力试验，可以把相对论推广到任何一种坐标系中，形成万有引力理论。虽然最终得到的是令人吃惊的抽象结果，但是它的起点却非常简单。后来，爱因斯坦在一篇因为篇幅问题而没有出版的文章草稿上写道：“对于一位从房顶上自由落下的观察者，他感觉不到重力的存在。”经过多年的探索、求证和艰辛，这个理论终于形成了，爱因斯坦认为当初的起点是这个理论的关键。

爱因斯坦的相对论发表以后，几位理论学家如H·庞加莱和H·明可夫斯基打算把牛顿的万有引力理论也融入这个新的运动理论中。这个问题初看起来似乎很简单，其实存在很多障碍，因为牛顿的万有引力理论认为引力在空间的传播是即时的，没有任何时间耽搁，但是在相对论中，光速是所有物体运动速度的上限，因而使问题变得复杂起来。这个新的相对性万有引力原理意味着要打碎作用力和反作用力等价公理，质量和惯性等价规律等理论支柱。

在不了解这些著名同事的工作情况下，爱因斯坦也走上了这种道路；但是与其他人不同的是，爱因斯坦在这方面没有发表什么文章，因为他对这些研究结果表示怀疑。不论从哪个角度处理这个问题，得到的结果都违背过去的经验：在万有引力场中所有物体的加速度都是一样的。

这个“过去的经验”就是伽利略的辩论，在牛顿力学中变成了重力质量和惯性质量相等。“惯性质量”简称“惯性”，是物体对于施加的力所表现的抵抗力；“重力质量”或“引力质量”或简单地说“质量”是两个物体之间的吸引力的大小。牛顿不仅详细讨论了这两种定义不同的质量是同一的，并且觉得有必要通过实验论证。正如爱因斯坦意识到的一样；象H·赫兹和E·马赫这样的批评家已经深入分析了这种等同性；匈牙利男爵罗兰·尼缶也把一生的几十年时间投入到实验精确证明这一等同性上来（爱因斯坦当时并不知道）。对于大多数物理学家来说，这种等同性理所当然，并不是问题。当爱因斯坦后来发现过去的力学已经“注意”到这个重要的定理，只是没有解释它，对此他很是赞许。事实上这个定理并没有被“注意”，只是默默地接受了。对于爱因斯坦来说，这个定理给他提供了一个新的机会，不必在相对论中引入引力，只要结合万有引力和相对加速运动的坐标体系，就可以给这个问题带来新的转机。在他的《年鉴》文章的第五和最后部分，爱因斯坦解决了这个问题。

爱因斯坦当初的想法是：相对性原理是否可以适用于彼此做加速运动的系统？任何研究相对性原理应用的人都会想到这个问题，他把这个脑力实验发展成为适于在物理杂志上发表的抽象形式，并且清楚地说明为什么引力场和相关的相对加速运动的参照系在物理意义上是完全等价的。5年后，他将把这个假设发展成“等价理论”。爱因斯坦马上指出“这种假设的启发性价值”，这种统一的相对加速运动的参照系统只是取代同类的万有引力场，在某种程度上只是一种理论处理。

“某种程度”的说法是指这里提出的不是作为“理论处理”的一个理论，即对于各种难题的精确思考和数学辩论。首先，由于在相对论中时间和空间的定义只适用于没有加速运动的参照系统，严格地说不能转换到加速运动的系统。爱因斯坦通过处理三个参照系统解决了这个问题，两个匀速运动系统，一个加速运动系统，它们的零点在某刻相交。借助这个巧妙的方法，他把相对论的方法转移到加速运动的系统，虽然是经过复杂的辩论，并且存在一个重大的限制：即在很小的光程范围内，仍然采用光速不变原理定义即时性。通过改变程序，从加速运动的系统推导到等价的引力场上，爱因斯坦得出了一个非常令人吃惊的结果。

首先他指出万有引力场影响时钟，具体情况是这样的，发生物理过程地方的万有引力势越大，时钟的运动过程或普遍来讲的物理过程就会越快。这种差别很小，只有重力质量相差非常悬殊时才可以感受到。在地球上无法通过实验验证，但是在星际系统中可以找到：处于太阳上的时钟要比它在地球上走得快。爱因斯坦把计算细节留给读者，只是给出了一个至少在原理上是可证实的结果：存在一种分置在不同万有引力势中的“时钟”，它的速率可以十分精确地控制；这些就是光谱线“发生器”。根据上面的理论可以得出，来自太阳表面的这种发生器产生的波长比地球上同样物质产生的波长要大。

爱因斯坦并没有花费时间考虑这种现象是否可以观测到（后来把这种现象描述为引力场中的红向移动），他马上进入下一步：引力对电磁过程的影响，也就是在万有引力场中处理麦克斯韦方程。采用第一个例子的方法，他得出在加速运动的系统中，麦克斯韦方程与匀速系统一样，保持不变，虽然光的速度变成了含有引力势的表达式。从中可以得出，在引力场中，光线发生了弯曲。爱因斯坦开始只是在地球上寻找这种现象，后来不得不忧伤地承认：“非常遗憾，根据我的理论，地球上引力场的作用非常小，理论预测的结果和实验得出的数据无法比较。”最后是威廉通过实验证明了这个预测。

在文章的最后一页，爱因斯坦简要地讨论了加速运动系统中的能量守恒问题，并得到“一个伟大的结果”：“在引力场中，任何能量，包括电磁能，都有一个固有能量，等于质量的大小E/C2。因此公式E=MC2不仅适用于惯性质量，也适用于引力质量。”这从另一个角度说明了质能等同概念，确定了这个概念的普遍适用性。文章至此戛然而止。

对于爱因斯坦来说，这是第一次在时间的压力下工作。投往杂志的稿件，可以在任何一期中发表，但是J·斯达克要求爱因斯坦的《年鉴》文章发表在1907年12月1日那期。11月1日，爱因斯坦已经完成了第一部分：“我现在正抓紧仅有的空闲时间写第二部分，当然希望能在这个月底把手稿寄给你。”12月4日，斯达克收到了手稿。从最后的9页关于《相对性原理和万有引力》上可以看出，爱因斯坦在最后期限即将来临的情况下，力争解决这些新问题。这些论证是纲要性的，对于物理问题的讨论也不彻底。事实上，爱因斯坦当时并没有可行的严格方法，只是一些笨拙的不必要的复杂概述，而且适用范围也不清楚。与1950年的相对论文章和其他的主要文章相比，这9页失去了完美性。

产生这种情况的原因并不是由于时间的限制，事实上爱因斯坦无法完整地提出他的理论，而只能对未来理论做概述，他也无法猜测最终的形式是什么样。最令人敬佩的是他敢于修改刚刚创立两年的相对论原理的勇气，使这个原理同时适用于质量与惯性等价原理。作为一名物理学家，这是一次直觉的胜利，是伯尔尼专利局创造性灵感的进一步完善，最终扩展相对性原理，得出明确的万有引力理论。

爱因斯坦的同事们没有注意到这个大胆概述的重要性。只有M·普朗克在一封信中提出需要一些清楚的阐明；除此之外，不论是在发表的文章中，还是爱因斯坦的通信中，都没有发现对这篇文章有什么反应。他的同事们可能还在热衷于理解光速不变和相对性原理，没有兴致讨论这个新的、生僻的思想。

寄出这篇文章后，爱因斯坦仍在绞尽脑汁思考万有引力原理。1907年圣诞夜，他给C·哈比希特写信说：“我正在用相对性原理检验万有引力定理，希望可以解释至今无法理解的水星近日点的奇怪变化。”这是天文学家在牛顿世界图像中发现的惟一缺憾，爱因斯坦现在正专心研究它。1938年，爱因斯坦才通过完备的理论成功地解释了这个问题，同时第一次证明了这个新理论的适用性。

水星近日点问题是爱因斯坦最后一次谈到万有引力理论，接下来的3年时间他在这个问题上再也没有发表什么文章，虽然在一些信中，他时而表现出对加速运动的参照系感兴趣，但从没有提到万有引力。部分原因可能是他正在致力于辐射理论的研究，虽然爱因斯坦并不感到同时思考两个问题有什么困难。后来他说起了1909到1912年间：“我一直在苏黎世和布拉格教理论物理课，不停地思考这个问题。”但是没有人知道他思考的具体内容，1911年6月21日刊登在《年鉴》的文章中也没有透露出一点信息。

1911年5月，刚刚到达布拉格不久，爱因斯坦就完成了关于固体分子运动的长篇文章。在布拉格期间发表的第二篇文章是《关于万有引力对光线传播的影响》。

正如他在文章开头解释的，他在回顾1907年的一个题目：

因为我对早期关于这个问题的研究并不满意，更重要的是，我现在意识到可以通过实验证明那个分析的最重要结果。特别是，根据我将要提出的理论，由于万有引力的影响，途经太阳附近的光线发生了偏转，所以处于太阳附近的一颗恒星，它的角距离将增大，接近于1秒弧度。

这是一个伟大的预测，爱因斯坦在这里提出的问题与1907年的一样，所用的手法也大同小异。两篇文章的主要公式也是一样的，但这并不是说爱因斯坦抄袭了以前的文章。有些讨论内容如红移是新的，有些讨论更加清楚和更加具体了。他称1905年的理论是“普通相对论”，暗示有必要修改其基本概念，爱因斯坦明确表达说：“在这个理论构造中没有体现出光速不变原理，而这个原理曾经是普通相对论的基础。”

爱因斯坦对这个问题的处理水平已经超过了1907年的文章，现在，他得出在不同引力场中，光的速度是位置的函数。在文章的最后一部分，通过光在介质中传播存在折射常数的类比方法，爱因斯坦推导出在任何引力场中光的偏移。对于光线经过太阳附近这个特殊例子，他得出偏移角度为0．83秒弧度。这个角度非常小，相当于一个25分的硬币在3英里的半径上所对应的弧度。尽管如此，在日蚀时，如拍摄太阳后面的天空照片，并与在普通情况下拍摄的照片进行对比，还是能够显示出这个小的偏差的。在文章最后，爱因斯坦总结道：“虽然这里提出的现象很难证实，甚至有些冒险，但我非常希望天文学家能够研究这里讨论的问题。”

通过天文学家证实光的弯曲，这种想法激励着爱因斯坦。早在9月份，在这篇文章发表前，他已和布拉格的天文学家讨论过这个问题，并得到当时德国大学宇宙物理研究所的“示范表演者”L·W·帕拉克的很大关注，他找到柏林皇家普鲁士天文台的助手E·弗罗因德利希，从此开始了通过天文实验证明爱因斯坦预测的工作。爱因斯坦给弗罗因德利希写信说：“我十分高兴你能承担这项工作。我清楚地知道这不是一件简单工作，因为存在太阳大气折射的干扰，但有一件事是十分肯定的：如果不存在这样的偏移，那么这个理论假设就是错误的。必须记住虽然这个假设本身看起来似乎很有道理，但仍是一个相当大胆的假设。”

适合天文观测的下次日蚀将于1914年9月出现在俄国南部。这对爱因斯坦的耐心是一种很大的考验，他并不想就此等待。他非常赞同弗罗因德利希的建议，用汉堡天文台早期拍摄的照片进行比较：“我十分高兴你有如此热情从事这份工作，我焦急地等待从这种照片中会得出什么结果。”什么结果也没有产生，这些照片没有用。另一个可选方法是研究最大的行星—木星。爱因斯坦在他的文章中曾讨论过木星引起光的偏移，但它产生的影响是太阳的几百分之一，根本无法观测到。爱因斯坦悲伤地说：“如果我们有比木星更大的行星就好了，但是自然界并没有因为我们要发现规律而如我们所愿。”没有其他选择，只有等待下次日蚀的出现再进一步深入研究这个理论。对爱因斯坦来说，这种光的速度与地点有关的想法是一个非常好的起点。

爱因斯坦的概算方法已详细地解释了协调加速运动系统与引力场等价原理的适用范围，没有必要再深入研究了，但是他从中看到了新的机会。在关于光的偏移的文章发表之前，爱因斯坦给雅各布·劳伯写信说：“用相对论的方法处理万有引力遇到了严重困难。我想光速不变原理只有在恒定引力势的空间中适用。”虽然以前在自然扩展情况下研究光速不变时发现它与引力势有关，但是光速在不同引力场中随着位置的变化而变化的观点无疑是一个大胆的思想，因为这样时间的定义也不再是“普通相对论”中的定义了。

接下来的几个月，爱因斯坦十分繁忙，到喀尔斯鲁参加自然科学家大会，到苏黎世讲学，到布鲁塞尔参加物理学家高级会议，进行职业洽谈。圣诞节期间，他告诉L·霍普夫说：“我正在像驾辕的马一样艰辛地工作着，可是这个马车经常是一动不动。最终终于得到了结果……我现在非常严谨地推导出静态场中的万有引力理论，结果非常优美和简洁。”在1912年2、3月期间，他给《年鉴》寄去了两篇文章，在静态引力场随时间不变的条件下深入研究光速变化。因为光速与位置有关，爱因斯坦把经典物理中的引力势换成光速，结果，有些方程看起来似乎是牛顿理论推导出的，惟一不同的是与位置有关的光速代替了引力势。因此在某种程度上可以说，在这些文章中时间是弯曲的，而空间一直是平直的，也就是欧几里德定律。

这些文章并不像爱因斯坦告诉霍普夫那样“优美和简洁”，它们相当复杂，是从光速不变理论的“老的相对论”向新的变革过渡中的探索。虽然爱因斯坦白认为这条道路是正确的，但是并不清楚路的尽头在哪里。第二篇文章寄出后，爱因斯坦终于有时间给老朋友贝索写信了：“我最近正在疯狂地研究引力问题，现在完成了静态情况下的问题。对于动态场的情况，我并不清楚，下一步将讨论这个问题……每一步都十分困难，我现在只是得出最简单部分的结果。”但是他已经了解很多光与引力的关系问题，并且有了下一步设想：用数学语言来说，新的动力学理论将是“非线性的”。在加速运动的系统中不仅光速，就连时间都是“弯曲”的。但是这需要借助于一种新的数学工具才能解决。

由于在学生时代，爱因斯坦并不太喜欢数学，只是对自认为有必要的方面感兴趣。即使到了布拉格，他的这种看法仍没改变。在1911年秋天的苏尔维大会上，当他说自己只具备一点数学知识时，同事们都大吃一惊。爱因斯坦并不是哗众取宠，在数学上，他绝对不能与H·庞加莱或A·索末菲这些人相比。但这并不意味着他像人们所想像的那样，是位很差的数学家。事实上，他的有些文章涉及到很复杂的数学问题，如关于“关键的乳色”文章，但是对于爱因斯坦来说，数学至多只是一种工具。可是数学家并不这样认为。H·明可夫斯基告诉哥丁根的学生：“爱因斯坦精妙理论的描述在数学方面是很高深的，我之所以这么说是因为他的数学是在苏黎世时从我这学的。”对于这种笨拙的恭维，爱因斯坦的报答是，明可夫斯基的四维表达式是“不必要的博学”，并对O·斯特恩表达了自己对高深数学的怀疑：“你知道，当你开始计算时，在你知道之前就已经陷入困境了。”

在布拉格，爱因斯坦终于意识到有必要扩充他的数学知识。他经常跑到楼下的数学研究所请G·匹克教授帮助他解决数学难题，请求匹克给他推荐一些书籍。他之所以非常热心学习这些知识，是因为他非常关心明可夫斯基介绍的相对论以及有关的数学问题。通过A·索末菲在《年鉴》上为物理学家所写的两篇具有教诲意义的杰出文章，爱因斯坦终于接受了这种“博学”。当然他也阅读了1911年出版的第一本关于相对论的书。这本应是他1908年为E·威德曼的丛书《科学》写的一本书，但他拒绝了。马克思·文·劳埃通过四维介绍提供了一个概览，代他完成了这本书。爱因斯坦十分赞赏这本书及其作者：“这是一本杰作，其中的一些内容是作者自己的知识财产。”

爱因斯坦现在怀疑明可夫斯基关于直线和直角的欧几里德几何学不能适用于自己未来的理论。毕竟在引力场中，时间是弯曲的，对于作相对加速运动的参照系，空间关系会变得很复杂。在2月份的一篇文章中，爱因斯坦已经暗示古老描述的周长与直径的关系数值在相对论的世界里不再适用。根据洛仑兹收缩，圆的周长会变短，所以对于不变的直径，这个比值不再是常数了。

但是如果具有两千多年历史的欧几里德理论、这本在少年时代曾经激励过他的“神圣的小几何书”不再适用，那么接下来应该怎么办呢？完全放弃几何理论是不可行的。1922年12月14日，在京都，爱因斯坦向他的听众解释了自己是怎样走出这个迷宫的：

抛开几何学去解释物理规律就像不用语言来表达我们的思想一样不可想像。我们需要语言表达我们的思想。我们要用什么方法描述我们的问题？直到1912年，这个问题一直没有解决，我突然想到K·F·高斯的表面理论可能是解决这个问题的钥匙。我发现高斯的表面坐标系非常适合解决这个问题……我碰巧还记得C·F·盖斯讨论高斯理论的课。我发现在这个问题上，几何学的基础具有深奥的物理意义。

高斯于1828年在哥丁根提出的表面理论可以描述为，在弯曲的表曲每次测量一小块面积最后得出整个曲面的结果。为此高斯引入了推广了的坐标系，它的坐标轴不再是成直角的。把这种方法推广到四维，爱因斯坦终于在这些坐标中发现了寻找多时的语言，用它可以描述光的弯曲轨迹和引力质量路程。但是通过推广灵活的高斯坐标系获得这种新的自由，爱因斯坦需要付出一定的代价。在“平面”欧几里德几何学中，距离的定义非常简单，并且对明可夫斯基相对论的四维世界仍然适用，而现在必须由一个十分复杂的表达式所取代。这个表达式称作“度量张量”，由十个部分组成。

这个张量满足了新理论的许多要求，因此成为爱因斯坦思考的中心。通过它可以描述任何一个加速运动的参照系；它决定着测量时钟和标杆，也就决定着“弯曲”的四维时空；同时也描述了弯曲时空中的引力场和引力质量路程。这样一个简单的牛顿理论的数学函数变成了一个由10个部分组成的彼此关联的复杂结构。从这个“度量张量”推导出场论方程和运动定律是十分困难的，根据“度量张量”，物质的分布决定着空间的曲度，也就决定着物体的路程，而物体的运动反过来改变空间的曲度，这种相互关系在数学上称为“非线性”，是一个非常难于处理的规律。

在布拉格期间，爱因斯坦的理论发展就陷入这些数学问题中，特别是在推导运动定律过程中。在离开布拉格的前六周，爱因斯坦给L·霍普夫写信介绍自己关于静态引力的工作时说：“我对其结果很有信心，但是它的推广却十分困难。”两个月后，在苏黎世的报告中，爱因斯坦却显得十分欣喜：“关于引力事情的进展十分顺利。我现在发现了一个非常普遍适用的方程，除非所有的一切都骗了我。”

爱因斯坦全家是7月25日离开布拉格的，几天后到达苏黎世。接下来是找房子，安顿下来。但是直到8月10日，他们才到“居民管理处”登记。因为爱因斯坦当时还有其他事情要做，所以一到苏黎世，就跑到了老朋友M·格罗斯曼家。并说：“格罗斯曼，你必须帮助我，否则我会发疯的。”爱因斯坦没有失望，虽然作为数学家的格罗斯曼对物理学持一定的怀疑态度，但是他马上全力以赴帮助爱因斯坦。

格罗斯曼所起的作用只是一位数学家的作用，爱因斯坦已经把整个引力问题简化成纯粹数学问题。对于任何一种非线性坐标变换，有关度量张量的偏微分方程是否仍然保持原来形态，换句话说，是否关于这些变换不变？这样的微分方程应该是二阶的，在低速和低密度情况下，可以毫不费力地与牛顿理论联系起来。

格罗斯曼虽然不精于偏微分方程，仍然能够帮助爱因斯坦，再一次成为爱因斯坦的“救命人”。他可能给爱因斯坦推荐B·黎曼发展的几何学，并且告诉爱因斯坦这个几何学非常难，因为黎曼方程是非线性的。可能行李还没来得及打开，爱因斯坦就愉快地去验证这些可能性，并且很快得到了非常满意的结果。8月16日，他向L·霍普夫汇报整个事情的进展情况，一切进展顺利，并且得到“一个普遍适用的方程”，他有点高兴过早。又经过九个月的艰苦工作，他才最终完成这篇文章。

爱因斯坦从此对任何事情都不感兴趣。当A·索末菲邀请到哥丁根做一系列关于量子之谜的讲座时，爱因斯坦告诉他：“对于量子问题，我没有什么新的内容可谈。同时我现在正在专心研究引力问题，我相信，在这里的数学朋友帮助下，我会克服所有困难的。但是有一件事是可以肯定的，在我的一生中，我从来没有这样劳累过，同时对数学越来越敬佩了，而以前我曾把最精妙的表达认为是多余的！与这个问题相比，以前的相对论只是小孩子的把戏。”索末菲把这封信转给了D·希尔伯特，同时附加一个深表遗憾的便条说：“爱因斯坦已经深深陷入引力问题中，对任何事情都不感兴趣了。”

爱因斯坦所指的数学朋友当然是M·格罗斯曼。根据爱因斯坦的回忆，格罗斯曼非常愿意合作，但是前提条件是，对任何物理论断和解释不负责任。

接着的几个月对于爱因斯坦来说是高强度的工作和精力的消耗。他向埃伦费斯特讲述了自己在引力问题上付出的超人努力。经过无数艰难曲折的路，问题终于解决了。1913年5月，这篇文章终于可以发表了。爱因斯坦说：“在心灵深处，我完全相信自己得到了正确答案，但是文章发表后，一定还会出现愤怒的抱怨，这只是几周内的事。”与以前的作法不同，这篇文章首先单印成册，几个月后才在杂志上刊登。

在他们合作过程中，根据格罗斯曼的要求，爱因斯坦负责物理部分，格罗斯曼处理数学问题。因此在第二部分，标题是“数学部分”，格罗斯曼签上了自己的名字；而第一部分“物理部分”签上爱因斯坦的名字。这篇文章的题目是《相对论的推广以及引力理论草案》，尽管爱因斯坦有时充满热情，但是这个题目也反映出他无法摆脱的疑虑。虽然一些熟悉这个理论的解释人员责怪这两个作者犯了很大错误（一个是由格罗斯曼引起的数学错误，另外是爱因斯坦引起的几个物理错误），事实上，这个经过两年多努力完成的理论只有些微的失误。

如果这些确实是错误的话，那么爱因斯坦有理由得到原谅。最严重的错误应该是这个合理的要求，即在有限的微弱的静态引力场中，第一级近似应该推导出牛顿理论。从爱因斯坦的笔记本上可以看出，他当时找到了“正确”方程，但却放弃了，原因是它并没有得出预期的概算。为了有所突破，爱因斯坦甚至牺牲了场论方程的“普遍协变”，即在任何坐标变换过程中，这些方程保持不变。这只能说他是不顾一切了，因为这种牺牲会对原理的基本问题提出疑问。似乎这些还不足以说明问题，通过更激烈的争论，爱因斯坦指出，场论方程并不是协变的。所有这些说明爱因斯坦并没有完全理解微积分的精妙。后来，爱因斯坦说：“这些错误思想浪费了我两年多时光。”刚一开始，爱因斯坦主要考虑线性变换，所以在数学和物理原理的谜宫里奋战。这个“草案”理论的结果基本上与他在布拉格的文章联系起来了：在弱场的有限情况下，例如在星际系统中发现的弱场，空间又是“平直的”，只有光的路程是“弯曲的”。由于太阳引力场引起的偏移应该是0．83秒弧度。

对于这个新理论，马克思·玻恩写了一篇非常热心的回顾。即使实验没有证明，即使预测的光的偏移证明是不存在的，他相信爱因斯坦的“大胆理论也是值得尊敬的。那些没有被这个复杂公式所吓倒的读者，一定会对作者这里所显示的抽象和综合能力印象很深”。

当爱因斯坦读到这篇文章时，他已经完全掌握了整个理论。在他所有的创造热情中，爱因斯坦一直是自己最好、最严厉的批评家，他的“草案”原理发表后不久，爱因斯坦给洛仑兹写道：

我非常高兴你这样热心地研究我的文章。但是非常不幸，这些事还有些不完善，同时我对这个理论的可靠性信心不足。这个草案只考虑了引力场对物理过程的影响，因为对于任何替代，纯粹微积分建立的方程都是协变的。引力场似乎是所有问题的焦点。但是非常不幸引力方程本身并不是普遍协变的，只是对线性变换协变。整个理论的基础是确认一个加速运动的系统等价于引力场。除非除了线性变换外，这个理论的所有方程系统允许其他变换，否则这个理论的起源就站不住脚，也就失去了基础。

带着这些疑虑，爱因斯坦还要毫不犹豫地面对各种批判。1913年9月9日，在弗罗因费尔德的瑞士自然科学协会的年会上，爱因斯坦与格罗斯曼合作作了一个报告。这次年会也是德国科学家和物理学家学会在维也纳年会的预备会。

他的同事中没有几人读过爱因斯坦最近的文章，更不用说研究过数学高深的“草案”了，但是许多人读过《年鉴》上马克思·亚伯拉罕批评爱因斯坦的文章，散布谣言说爱因斯坦提出了一个完全不可理解的新理论。9月23日，上午9点，在维也纳物理研究所巨大的演讲大厅里挤满了人，爱因斯坦发布了《关于引力问题的现状》的纵览，并且承认还有很多不完善的地方，这个草案只能算作“科学摇篮中的襁褓，还没有一个完全可靠的基础”。为了非物理领域的科学家的利益和兴趣，他提出了一个非常有趣的演示，两个物理学家“从大醉中醒来，发现他们在一个封闭的不透明的盒子里，并且配备了各种仪器。尽管他们作了各种努力，也无法证明这个盒子是静止在地球这样的天体上，还是由于外力的作用而进行协调的加速运动。”以非常公正的态度，爱因斯坦首先介绍了G·诺德斯托姆在赫尔辛基发展的理论，之后是自己的理论，并且谦虚地认为自己的理论“更自然”：“必须承认，方程非常复杂，但是方程本身需要的假设很少，并且非常符合惯性相对论的需要。”

非常遗憾许多杰出的德国科学家没有来。不仅普朗克和索末菲没来，亚伯拉罕和诺德斯托姆也没有出席。格列弗尔德的G·米出席了会议，并且对“生动的讨论”非常生气，因为发言者根本没有提到他的理论。爱因斯坦解释说：“没有提到米理论的原因是在这篇文章中，并没有严格研究质量和惯性的等价问题。对于我来说，提到某个假设，而最终没有遵守它是不合逻辑的。”米威胁地反驳到，他将发表一篇文章，证明爱因斯坦的理论与质量和惯性等价问题矛盾。爱因斯坦因此建议“推迟讨论这个问题，直到米关于这些疑虑的文章发表后”。事实上，米写了一篇非常具有争论性的文章，但是爱因斯坦从积极的角度看待这篇文章：“我非常高兴我的同事这样关心我的理论，虽然只是打算把这个理论扼杀掉。”爱因斯坦一直没有获得支持者，几个月后他说：“对于我的这篇文章，物理界的态度都很消极。”爱因斯坦惟一的同盟者、这个理论惟一的决定者是自然界本身。最后的证据只能来自“在日蚀过程中拍摄的靠近太阳的星星的照片，我希望1914年的日蚀能做出最后的重要抉择”。从他的个人言论中，我们可以看出爱因斯坦最终希望的不是确认他的理论，因为他自己非常坚信光线是弯曲的。

爱因斯坦在焦急地等待着，给柏林天文学家E·弗罗因德利希写了很多信，感谢他对这个问题的兴趣，并督促他加快速度，并向他解释这个问题的重要性：“在理论上求证不会得到什么结果，只有你这个天文学家，在明年会对理论物理提供一个无价贡献。为了进一步证实这个理论的正确性，我们需要得到一个可靠的证据，否则，我们这个理论就会夭折。”

为了尽量缩短这种难熬的等待时间，弗罗因德利希想出了一个办法，爱因斯坦马上表示赞赏：“对于你提出的在白天观察靠近太阳的星星的计划，我非常感兴趣。”当1913年9月，弗罗因德利希和他的妻子度蜜月来到了苏黎世，爱因斯坦和他谈话的主要内容就是弗罗因德利希的计划。但是不久，苏黎世天文学家莫特教授告诉爱因斯坦，弗罗因德利希的计划不可行。爱因斯坦并没有灰心，10月份他又向加州威尔逊山天文台的创建者和台长G·海尔提出这个问题，“尽你的最大努力，在白天看到明亮恒星的可能性有多大（没日蚀）？”为了强调这种询问是发自一位精神正常的人，莫特加上了几句友好的话，并且加盖上瑞士工业大学的印章。与想像的一样，海尔认为在白天观察不到这种现象，只有等到日蚀。

爱因斯坦别无选择，只有等待下一次日蚀的出现，使得弗罗因德利希能够远征到俄国南部。他给普朗克写信建议考虑这件事，但是没有得到普鲁士科学院的同意。他告诉弗罗因德利希：“如果科学院不同意合作，我们将通过私人方面筹集这点钱……如果所有的努力都失败了，我将从我微薄的积蓄中支付费用，至少是首先的2000马克。经过仔细研究后，马上去订购底片，不要因为钱的问题白白浪费时间。”这里要提前补充一下：爱因斯坦一点也没有动用他的积蓄，也没有动用他通过E·费希尔从F·奥本海姆那得到的15000马克。（爱因斯坦现在还不知道赠款者的身份）。最后，爱因斯坦再次感谢E·费希尔，在德国埃森的克鲁伯商行支付了这笔钱。

在等待日蚀期间，爱因斯坦再次从各个角度考虑这个理论，没有发现其他问题，对这个理论更有信心了。与此同时，他更深一步地研究这个理论。在同格罗斯曼进一步合作发表的文章中，至少有几个重要问题已经突破了“草案”理论的线性变换的限制。在与荷兰人A·D·福克尔共同合作的文章中，爱因斯坦成功地尝试了一种新技术。在3月初，爱因斯坦又一次请求贝索“不要责怪我这么长时间毫无音信，我曾像疯子一样工作，终于获得了成功。”

从某一个坐标条件开始，爱因斯坦与福克尔现在终于成功地解决了引力问题，并且严格遵守协变的要求。他把这个“从没有听到过”的消息告诉他的朋友章格：“我们已经成功地证明了引力方程对于任何运动的参照系统都是成立的，因此，从广义上讲，加速运动和引力场等价的假设完全正确。从这个理论中包含相互补偿的协调关系上看，我对这个理论的正确性不再有任何疑虑。我现在对整个系统非常满意，不管日蚀的观测结果如何，我对其正确性不存在任何怀疑。”爱因斯坦是这样兴奋，甚至认为这个理论不再需要实验证明了。对于老朋友这种反常举动，贝索一定感到非常奇怪，爱因斯坦以前可以说是一个完全的经验主义者。这种信心对爱因斯坦来说也是不同寻常的、全新的。在他写这番话时，还没有任何实验数据，即使在原理上，他也没有特殊证据，有的只是对深奥而简单的假设分析而得到的信心。虽然爱因斯坦已经走对路了，但最重要的一步还没有迈出，虽然已经接近目标了，但毕竟没有达到。

可能爱因斯坦自己也觉察出这个理论还缺少一些重要的东西。从爱因斯坦给老朋友章格解释自己的处境时所用的明喻上，我们可以感觉到这一点。他说：“自然界只是让我们看到了狮子的尾巴，但不容置疑这是狮子的尾巴，虽然由于体形巨大而不能观其全貌。我们现在所见的一切就像坐在狮子上的寄生虫看到的一样。”18个月后，爱因斯坦终于看到了狮子的全貌。

在苏黎世瑞士联邦工业大学任职的3个学期，对爱因斯坦来说，最重要的事情是万有引力理论。当然在此期间也发生过其他事情，这是我们接下来将要讨论的。

第17章 柏林的诱惑

1912年7月底，爱因斯坦一到苏黎世，就有一种回家的感觉。爱因斯坦全家又住在苏黎世堡的充满阳光的斜坡上，但这一次稍往上一点，靠近弗朗特恩的一所教堂。公寓是新建两家的楼房，一共有六个房间，配有暖气和所有现代化设施。两年前，每年2600法郎的租金会占去爱因斯坦工资的一半，现在，作为具有很高工资的正教授，他不必再节俭地生活了。可见爱因斯坦这次布拉格之行是大有收获的。

在工学院的物理研究所里，在南侧入口的上方，爱因斯坦有一间宽敞明亮的办公室，从这里可以纵览全城，一直望到尤特利堡。还在布拉格时，爱因斯坦就有点笨拙地描述苏黎世发生的各种变化：“愤怒的韦伯已经死了，所有的事情都将令人愉快。”亚尔沙斯人皮尔·维斯现在是研究所的所长，爱因斯坦与他的关系非常好。除了在董事会的M·格罗斯曼，爱因斯坦从前的另一位同学L·考尔罗斯现在是画法几何的教授。1905年那个班的5位毕业生中，有3位回到了苏黎世任教授。爱因斯坦感到受罪或者干脆不上课的那些老教授们，只有数学家高斯和赫维茨仍然在位。不久，像2年前一样，他们又在洛仑兹家演奏音乐了。

在大学里，克莱纳仍然是编外讲师。使爱因斯坦失望的是，他自己“特别教授”的继承人P·德拜离开了苏黎世，到爱因斯坦曾谢绝的乌特勒克任职。但是10月份，马克思·文·劳埃来到大学。爱因斯坦对他的到来十分欢迎，劳埃的到来不仅对大学有好处，同时与劳埃交往也是令人愉快的事，爱因斯坦十分尊敬劳埃。在爱因斯坦等待任职的过程中，劳埃在慕尼黑索末菲研究所工作，并且通过单晶拍摄出第一张X—射线散射照片。当劳埃把这张照片寄到布拉格，爱因斯坦马上祝贺他说：“祝贺你取得了这么大的成绩，你的实验是物理学上的最好实验之一。”现在可以抛开布朗运动间接观看原子和分子的方法，可以更加直接地观看，爱因斯坦对此感触很深。他给霍普夫写信说：“这件事非常伟大，我可以看到单个分子的散射，通过这样的设计终于可以直接看到分子和原子。考虑到热运动的影响，拍摄的照片比想像的要清楚得多。”它同时也提供了一个重要证据，像光一样，X射线是电磁波。当然，爱因斯坦多年前已经这样假设了。

2年后，劳埃因为这个成就获得了诺贝尔奖。爱因斯坦和P·德拜分别于1922、1936年获得诺贝尔奖，对于苏黎世的任职政策来说，这是一张十分惊人的负债表。这三位物理学家当初在1909年到1912年期间都是作为“特别教授”，但是最终都摘取了科学的最高皇冠。A·克莱纳可能不是一位杰出的科学家，但他无疑是一位伯乐。

爱因斯坦继续原来的教学工作，3学时分析力学课，2学时热力学课，以及一个研习班。根据O·斯特恩的回忆，这些课程讲得“都非常好，但并不是适合初学者。”这与教育委员会的打算完全一致：给高年级的学生提供一些特别的东西。因为爱因斯坦讲课前很少准备，即使是高年级的学生有时也感到很难理解。但这就是爱因斯坦，即使有时是胡乱摆弄，也十分有趣。他经常用非常高深、特别的物理方法处理问题。

在每周的讨论会上，爱因斯坦感到非常自如，M·文·劳埃和几位学生前来参加讨论会。与两年前的情况一样，他们经常在饭店或特莱斯咖啡馆中继续这种研讨会。讨论的主要话题是辐射和量子理论，所谓的零点能量的存在，电磁现象的理论解释等。

爱因斯坦成为研究所学术交流的中心人物还有另外一个原因，这个原因与物理学没有任何关系。P·维斯颁布了一条禁烟令，要求整个大楼禁烟，并且要大家严格遵守。不用说，爱因斯坦可以例外，结果他的办公室成了吸烟者之角。任何想吸烟的人都可以到爱因斯坦的房间，而打算看爱因斯坦的人，只要说想吸支烟就可以如愿以偿。

对于引力理论，在苏黎世，只有M·格罗斯曼可以与爱因斯坦交谈，但仅限于数学方面。劳埃是第一批相对论支持者之一，并且对相对论做了很多很有价值的贡献，劳埃回忆在这个问题上与爱因斯坦进行过多次争论，但是在推广这个理论上，劳埃并不太热心，这一点使爱因斯坦很失望。爱因斯坦总结对劳埃的了解时说：“劳埃不愿意进行更重要的思考。”

虽然并不十分热心公共活动，爱因斯坦还是接受了法国的邀请，于3月末到巴黎参加法国物理学会年会。米列娃同行，两个孩子留在苏黎世，由米列娃的母亲照看。爱因斯坦的法国之行不仅是调换一下环境，他还打算看望一下他的法国同事，以及他的作家索络文，并且打算一起逛一下巴黎。“如果在法国不需要用法语作那该死的报告就好了。”他把1911年3月27日的报告看得很简单，当然不仅仅是因为语言的问题，而是对于量子理论，爱因斯坦没有什么新的东西要讲，同时他也不想介绍引力理论，现在的“草案”已经基本完成。所以他选择在布拉格时最后一篇很具吸引力的文章《关于光电化学等价定律》作为这次报告。这当然不是广大听众所期盼的。

在巴黎，P·朗之万认真听取了爱因斯坦介绍他在研究引力理论过程中所经历的艰辛。爱因斯坦与朗之万和玛丽·居里讨论了一个精妙的证据，在放射性衰变过程中，质量的变化充分地说明了“质量和惯性的等价性。”回到苏黎世，爱因斯坦感谢玛丽·居里“花了几个小时与我座谈”，并且提醒她计划的学期末的“大山之行”。

8月初，玛丽·居里和两个女儿及女家教来到了苏黎世。爱因斯坦与他的儿子汉斯·阿尔伯特及客人们一起出发到昂格丁长途跋涉。虽然爱因斯坦说法语有些困难，而玛丽·居里几乎不懂德语，但是他们之间的交流似乎没有什么困难。在母亲的传记中，艾维·居里描述了这次远足：“年轻人在前面雀跃前行，他们对这次旅行非常开心……在飞行中，有时他们会听到非常奇怪的话。”爱因斯坦全神贯注地穿过裂缝，没有意识似地吃力地爬上陡峭的岩石。突然他停了下来，抓住玛丽的手臂大喊道：“你明白，我想知道的是在升降机落下时发生什么样的事。”这样激动人心的入迷使年轻的孩子们大声叫喊着。那年夏天，与汉斯·阿尔伯特·爱因斯坦一样，艾维·居里也是9岁。

夏天学年结束前，P·朗之万和T·埃伦费斯特从雷敦来到苏黎世待了几周。他们住在供膳的宿舍里，但是埃伦费斯特花了很多时间与爱因斯坦在一起。在埃伦费斯特的日记里只有一次记录：“没有爱因斯坦的一天”。对于这两位物理学家来说，这是一个很好的机会加深他们在布拉格开始的友谊。他们一起表演音乐，游览苏黎世附近的山，并且以他们特有的刻薄语言讨论物理问题。性情多变的埃伦费斯特是本来已经非常生动的研讨会中的又一个催化剂。甚至在晚年，马克思·文·劳埃回忆说：“在一大群物理学家前面，爱因斯坦和埃伦费斯特大踏步地走着，爬上苏黎世堡，埃伦费斯特突然迸发出胜利的大喊：我现在明白了。”

当时，大家正在激烈地讨论N·玻尔春天刚提出的原子模型。爱因斯坦无疑会从埃伦费斯特那了解到情况。当他的同事们正在争论玻尔的模型是否具有物理意义时—O·斯特恩和马克思·文·劳埃一定会被吓了一跳—非常使斯特恩吃惊，爱因斯坦说：“你知道，我也曾经考虑过类似的问题。”但是引力理论占去了爱因斯坦太多的时间，在其他问题上，他不可能更加积极地参与。两年前，爱因斯坦已不再考虑量子问题，所以在原子物理诞生的激动人心的过程中，他只能是一位观察者。

10月底，当爱因斯坦和马克思·文·劳埃以及P·维斯一起到布鲁塞尔参加第二次苏尔维会议时，也显露出相似的保留。爱因斯坦非常感激地接受了邀请，同时强烈要求不能提供文章，因为他实在太忙了。总的说来，对于物质结构，爱因斯坦并没有什么新的东西要说，但也没有学到什么新东西，因为R·卢瑟福—玻尔的原子模型并不在会议讨论之列。从集体照上可以看出爱因斯坦的名声大增：1911年，他只是站在最后一排，而现在却站在中心。

与苏黎世大学和后来的布拉格一样，作为工学院的教授，在第二学期结束之前，爱因斯坦又一次考虑调换工作。1913年7月12日，M·普朗克和W·能斯特来到苏黎世，他们在柏林为爱因斯坦提供一个很好的职位。能斯特在1910年就曾打算邀请爱因斯坦去柏林，1913年1月，哈伯就与教育部商量，是否可以在我领导的研究所为这位杰出的人物设立一个职位。普鲁士科学机构很清楚科学院所要追求的几个目标：为这个领域多产的研究人员提供最好的工作条件；使已经很有影响的柏林科技界更加多彩迷人；最后是普鲁士科学院的最高荣誉奖赏。在这个方面，爱因斯坦决不是他的德国皇帝的理想人选—考虑到爱因斯坦是犹太人，没有服兵役，并且自愿要求放弃德国国籍，虽然只是沃特堡公民权—所有这些都被宽恕了。在选择知识奇才时，普鲁士人很开明，对于任何一个打算成为“新哥白尼的人”，最好不要问及他的任何动机。

J·V·霍夫的去世，给爱因斯坦带来了无法拒绝的好机会，自从1886年，霍夫就在普鲁士科学院任职，享有工资待遇，并且获得了第一个诺贝尔化学奖。科学院只有两个这样的职务，因为它只是杰出学者的俱乐部，而不是研究所。会员具有很高的荣誉，每年只给予大约900马克的荣誉金。当霍夫死后，这个院士职位决定授予第一个物理学诺贝尔奖获得者威廉·C·伦琴。但是67岁的伦琴考虑到自己年龄太大，而不愿搬动，宁愿待在慕尼黑，所以婉言谢绝了。这使得爱因斯坦有机会获得这个职位。

由F·哈勒提出，事先已经与当局协商好了，除了给爱因斯坦应得的荣誉外，他将得到普鲁士教授的最高工资：每年12000马克。工资的一半由科学院支付，另一半来自工业巨头L·考帕尔。这个职位包括弗罗因德利希—威廉大学的教授称号，以及所有权利，但不含任何义务。如果愿意，爱因斯坦可以上课并办研究班。似乎这些还不够，皇家威廉学会将要设立一个理论物理研究所，爱因斯坦将出任所长。所有这些都完全出乎爱因斯坦的预料之外，同时爱因斯坦惟一的义务是生活在柏林，参加普鲁士科学院的所有会议。

1913年6月12日，M·普朗克提出正式建议，建议爱因斯坦当选为科学院正式会员，年薪12000马克。这个建议显然是普朗克起草的，同时签字的有W·能斯特，H·卢本和E·沃尔伯。通过普鲁士人的夸大之辞，普朗克得到这么多支持者，所以他的一点保留不能对此有什么减损：他指出爱因斯坦有时在他的思考中走极端，例如他的关于光量子的假设；但是人们不应因此而指责他，“因为有时如果没有一些冒险，即使在自然科学中也不会有真正的创新。”普朗克认为爱因斯坦的引力理论在将来会有所公断—我们将会看到，一年后，他将用他的这种赞美欢迎爱因斯坦来到科学院，同时也说明了他对相对论发展的疑虑。

委员会同意了这个建议，7月3日送到了普鲁士科学院物理数学分部进行不记名投票。根据传统方法投票用黑白球进行，投票结果是21个白球，只有一个黑球。几位敏感的院士建议，如果爱因斯坦得到其他正式收入的话，他的个人工资应该按比例分配。其他人对私人参与科学院新成员的任命表示疑虑，认为“科学院应单方面给爱因斯坦12000马克，这样不仅对爱因斯坦，同时对科学院也是一件体面的事。而考帕尔的6000马克可以以一种捐款的形式转送给科学院。”

一切已经准备就绪，为此M·普朗克和W·能斯特来到苏黎世拜见爱因斯坦，爱因斯坦虽然了解到柏林对他很感兴趣，但对提供的详情仍然很吃惊。普朗克和能斯特急着回柏林复命，但是按照爱因斯坦的要求非常巧妙地留出一天时间让爱因斯坦考虑。这两个使者到苏黎世湖畔的里极山上观光，并且与爱因斯坦商量好，如果他拒绝到柏林工作，那么当他们从山上回来时，爱因斯坦拿着一束白花到车站见他们。如果接受邀请，那么就拿一束红花。爱因斯坦是拿着一束红花去车站的。

1913年7月24日，科学院常务会议批准了这个建议，由教育部通过官方渠道递交德国皇帝、普鲁士国王威廉二世。虽然这只是形式问题，但需要时间。8月份，能斯特给林德曼写信说：“爱因斯坦将在复活节搬到柏林。我和普朗克刚到柏林见过他，科学院已经推举他了；我们对此满怀希望。”

似乎开始的时候，爱因斯坦对柏林提供的机会和他本人的接受一直保密；否则不久来到苏黎世的埃伦费斯特会在他的日记中提到这件事。爱因斯坦只是把这令人高兴的消息告诉了艾尔莎，但要求她暂时保持沉默：“不要把这件事透露出去。还需得到科学院常务委员会的批准，如果在此之前走漏风声是很不好的。”7月22日，在给雅各布·劳伯的一封信中，他再次提到了这件事；那时劳伯已经是遥远的阿根廷教授了。我准备在复活节搬到柏林作为科学院的成员，像一个老妈一样，没有任何义务。我一直盼望这个难得的机会。对这个抉择是否正确，爱因斯坦仍很犹豫。

爱因斯坦为什么接受柏林的邀请一直是个谜。他从来没有回到德国的打算—可能反而有些越远离开越好的感觉。在阿劳，爱因斯坦还是个小学生的时候，“爸爸”温特勒就给他灌输了瑞士共和党人根深蒂固地对“北方伟大州”炫耀武力的威胁和“力争显要地位”的不信任。爱因斯坦根本不了解柏林，只是1912年3月来过一次，但是他必须知道作为一个“地道”的犹太人，在心理状态上，他更加接近于南方德国人，对生活无比热爱，而不是普鲁士人那种强硬的举止和严肃的道德责任。他已经逃离了巴伐利亚的训练馆，现在更糟，他的两个儿子将要进入普鲁士学校。

但是，是德国首先承认他是一名科学家—M·普朗克，W·能斯特，W·维恩和A·索末菲—这一点他永远也不能忘记。在普朗克于1913年冬季学年当选为柏林大学校长时，一位新创办的杂志《自然科学》的编辑请他写一篇评论文章，爱因斯坦抓住这个机会表达了对普朗克支持相对论的感谢：“大家可以看到，这个理论之所以这么快就被广大的科学家们认识，主要是因为普朗克对这个理论的坚定信心和热情支持。”但是在爱因斯坦接受普鲁士科学院的邀请时，他给贝索写信说他“带着某种疑虑，看着柏林的冒险越来越近了”。他认为普朗克和劳埃对相对论的推广缺乏兴趣，这反映了整个德国特有的限制：“成年德国人失去了自由、无拘无束的凝视目光了。”那么爱因斯坦到底为什么要去柏林呢？

高收入很难算是一个原因。爱因斯坦自己花费并不多，在苏黎世做特别教授时，显然能够保证全家生活得很舒服，不会为经济问题而担忧。确实，他在柏林的工资比现在高三分之一，可以说很有吸引力，但决不可能影响他的抉择。同时，这个工资在普鲁士学术界并不特别高。虽然只有为数不多的教授可以得到12000马克的高工资，但是加上讲课和考试费，许多基本工资比较低的人的实际收入会远远超过这个数。爱因斯坦的工资水平是处于正教授的平均水平。例如，完全从事理论研究的皇家威廉研究所的所长们的工资是15000马克，作为没有额外收入的补偿。对于医药学教师，由于很多私下工作，这样低的收入他们一定不会感兴趣，更不用说像W·能斯特这样杰出而有才干的人。

比工资更重要的可能是爱因斯坦不幸的经历，教学工作使他没有时间研究引力理论。在给劳伯的信中，他暗示这两项工作很难应付：“在过去的一年里，我被工作占去了大量时间，我到底应该怎样抉择呢？”8月份，大家都知道爱因斯坦要去柏林，可能是从柏林的学术长谈中传出的，爱因斯坦认为这次离开的主要原因是工作任务太重。洛仑兹写信祝贺爱因斯坦入选科学院，爱因斯坦回信说：“我不能拒绝这样一个职位的诱惑，我从此不必再有任何义务，可以专心从事我的研究工作了。”当埃伦费斯特略带讽刺地祝贺爱因斯坦即将到来的“柏林之行”时，爱因斯坦仍持相似的理由，“我接受这个奇怪的闲职，是因为讲课使我的神经紧张，而在柏林我不用再讲课了。”对于一位七年多，每周六天在专利局工作的人，仍然能有时间进行思考的人，这个理由有些奇怪。

当然，爱因斯坦不是一位热心教学的老师，但是有时，当他的理论思考没有什么结果时，他会发现教学是一条老老实实的谋生之路。有一次，在从物理研究所回家途中，他告诉布拉格的H·伯格曼说：“在我的研究过程中，经常发现自己所研究追求的一些想法，最终一直陷在迷宫里。”“几周追逐幻影的时间白白浪费掉了，我也没有讲课，所以一点有用的事都没做。”但是，这个可以完全投入思考的机会对他来说仍然很有吸引力，虽然这是柏林普鲁士科学院给他提供的。

苏黎世的朋友和同事对于爱因斯坦将要到“柏林冒险”的反映是，一部分人感到惊奇，另一部分人感到失望，同时也深信，如果有人可能得到这个职位—没有任何义务和忧虑—那么这个人非爱因斯坦莫属。当爱因斯坦告诉A·斯托德拉，普鲁士科学院邀请他的事，斯托德拉被感动了：“我非常激动，眼里充满了兴奋的泪花，因为在这个地球上还是存在理想和正义的。”

还有一个原因，爱因斯坦当时并没有透露给任何人。两年后，在给章格的一封信中无意识提到的，这似乎是主要原因：“我对生活感到压抑，虽不能说孤独。非常感谢我的一位表姐的关心，是她使我决定来到柏林。”我们不知道爱因斯坦什么时候把苏黎世工学院物理研究所的地址给他表姐的。但是我们知道，1913年3月14日，在爱因斯坦34岁生日时，艾尔莎给他写了封信。爱因斯坦非常高兴“你还记得我”，但是这封信和以后的几封信中并没有流露爱意。毕竟，爱因斯坦早已决定向不可避免的事实屈服。能斯特和普朗克来访后，一切发生了变化：“最迟明年，我将到柏林长期待下去，”他高兴地写道：“对于我来说，这是极大的荣誉……我正在盼望着我们将要一起度过的美好时光。”到此暂时停止。艾尔莎对这种变化非常高兴，为了加快进程，她甚至给当时正决定着爱因斯坦在科学院命运的F·哈伯打电话。“这种大胆对哈伯直言是典型的艾尔莎。你是否把这件事告诉了其他人？还是悄悄地自己解决了？我希望自己当时也在场。”

自然科学家大会结束后，爱因斯坦看望了他的表姐。回到苏黎世，爱因斯坦给她写信说他“不再是以前的人了。我现在有了一个人，每当想到她时都充满欢乐，并且可以和她一起生活。”像以前与米列娃一样，他期望一个联合的“小吉卜赛家庭”。艾尔莎的文学知识激发了爱因斯坦“反庸俗”的奇想：“我们两个人都是旅人，注定在一群势力小人中站在高架线上跳舞。虽然不是在真的电线上，只是在人类疯狂的喜气洋洋的高度上！我多么想跳舞。”同时，他拒绝听从艾尔莎的建议，养成一个好的卫生习惯。继续坚持不照顾自己：“我早已经是要死之人，当死神来临时，不需要任何医疗帮助，只是遵守我心灵的意愿：像烟筒一样吸烟，像水獭一样工作，不加思考地选择饮食，按照自己的习惯走路，也就是睡觉无规律等。”几年以后，艾尔莎不得不承受那种生活习惯的后果，她不得不在柏林照顾爱因斯坦，并为他准备特殊的食谱。

1913年9月，在爱因斯坦访问柏林期间，他们俩的关系已经很密切了，艾尔莎觉得爱因斯坦应该进行一些卫生保健学习，并且准备驯服这位固执的人。当时爱因斯坦有牙刷，从真正科学的角度考虑，他抛掉了牙刷：“猪的毛可以钻穿一颗钻石，我的牙齿怎么能承受得了。”当艾尔莎再次警告这种卫生的作用，他大发雷霆：“如果我成为自己的仆人，我就不是我自己了……如果我这样不对你的胃口，你可以找个更对你胃口的人。但是我要保持我的情性，并且很有好处，没有人敢碰我一下，并且要请求我。—带着一声咒骂，远远地避开，你这个诚实肮脏的阿尔伯特。”在下一封信中，爱因斯坦感谢艾尔莎没有因为自己的大发雷霆而“不再理睬这个不可改正的脏人。认为从这种痛苦中，我们会照亮各自的生活。”

这个痛苦当然是指爱因斯坦长期不幸的婚姻，根据当时的法律，他不能违背米列娃的意愿离婚。他向艾尔莎抱怨说：“当一个人并没有发现另一个人有罪时，你是否认为离婚很简单？”虽然他怀疑他的妻子有不正当的关系，但他没有证据可以诉诸法庭，可能他自己也没有信心。并且“我像对待雇员一样对待我的妻子，我只是不能提出离婚。我有自己的房间，并且避免与她单独在一起。”在家庭问题上，即将到来的搬家对爱因斯坦来说很合适：“我妻子不停地向我抱怨对柏林和对家庭的恐惧。并且害怕，感到受伤害了；她认为3月底是她最安静的时光。这种说法大部分是有道理的。”

圣诞节过后不久，米列娃自己首先来到柏林，在F·哈伯，也可能C·埃默尔沃尔的帮助下找一间公寓。哈伯在研究所给爱因斯坦留了一个房间，与1911年皇家威廉学会建立的所有研究所一样，它坐落在达莱姆，在柏林西南的乡郊，这里曾是帝国统治区。在离哈伯研究所步行10分钟的地方，米列娃租了一间非常大的公寓。她的恐惧真的证实了：她在那所房子住的时间很短。

11月底，爱因斯坦收到了普鲁士科学院的正式信件，通知他，提议“已经于11月12日被尊敬的皇帝和国王批准了。”他有两周的时间措词准备接受这个邀请：“每当我想到每个工作日都反映出我思考的弱点，我只有怀着一丝不自信，接受给予我的最高荣誉。”对于O·斯特恩，他把接受邀请变成自己的话，他说：“在我看来这些柏林人似乎是一群急于得到稀有邮资邮票的人。”

在推举爱因斯坦的过程中，一个非常奇怪的事是从没有人问及他的国籍，而普鲁士当局通常都是非常细心的。对于能斯特和哈伯，爱因斯坦表示出他希望仍然保持瑞士国籍，虽然他没有听到任何不同意见。因此，他认为他一直是瑞士公民，普鲁士人并不要求自己成为德国人，就这样他来到了柏林。只是很多年以后—与获得诺贝尔奖有关，德国和瑞士间发生了外交混乱—爱因斯坦才被官方正式确定为“德国人”，并且是1914年在科学院任职时获得的。在这之前爱因斯坦和德国当局都没有意识到这点。

2月9日，在苏黎世物理学会的报告中，爱因斯坦论述了在工学院3个学期来的科学工作；底线是引力理论。克罗纳·海尔设了一个很丰盛的告别宴会，在回家的路上，爱因斯坦对同事考尔罗斯说：“柏林人似乎把我当成可以获奖下蛋的鸡；我不知道自己还能否下蛋。”与3年前出发去布拉格不一样，这次的离别没有再提回来的事。瑞士不能再提供像柏林那样的职位。这次分别是永远的。

当所有的家具装上车后，米列娃和两个男孩到罗加诺待了3周。3岁的爱德华整个冬天都在生病，需要到第希诺这样温暖的气候恢复一下。爱因斯坦于3月21日离开苏黎世。首先和福克尔（爱因斯坦曾打算把他带到柏林作助手，但没有成功）一起到雷敦。在雷敦，爱因斯坦介绍了刚刚完成的引力理论并与埃伦费斯特一起讨论量子理论的最新进展，他和埃伦费斯特到哈伦拜访了洛仑兹。到达柏林之前，爱因斯坦感谢埃伦费斯特在荷兰“这难忘的一周。”4月初，爱因斯坦全家来到了达莱姆公寓，开始了新生活，像“活着的老奶奶”一样。

爱因斯坦给埃伦费斯特写信，描述对这里的第一印象：“在柏林，一切事情都很好，一套很好的房间，以及一个非常有趣的同事哈伯。除此之外，我还没有看到其他物理学家。”几周以后，他向苏黎世报告说：“我非常成功地安顿下来了；除了服饰上需要一定训练外。我必须尊重几位叔叔的意见，以免引起周围人的反感。这使我平静的思想有一丝波动。”这“叔叔”们是显然是指他的那些院士们。爱因斯坦是在每周会议上认识他们的。

普鲁士科学院在柏林市中心有它的房屋，位于普鲁士国家图书馆的两侧—爱因斯坦可以很方便地从莱克特菲尔德乘万斯地铁到达。每周大约50人左右的“普通会员”集聚在全体会议室或两个讲堂“哲学历史”和“物理数学”之一。这两个讲堂的事务由两位“终身秘书”处理，他们两人也参加科学院的管理工作。

爱因斯坦对这些会议并不十分热心—对于位于这群学术元老之中，只有35岁的爱因斯坦来说，这并不奇怪。对他来说：“科学院类似于大学的一个系。似乎大多数的会员在这个过程中习惯了装腔作势；如果不是这样，他们都会很有人情味的。”显然他觉得那种循规蹈矩，恪守传统风俗习惯的作法很可笑。在全体大会上，每个会员都遵照事先安排好的所谓“阅知卡”上的时间要求作报告。但是由于像亚洲学者对化学家的论谈不感兴趣，或者不能理解其内容，所以一些听众不可避免地打瞌睡。任何改变这种方式的建议都一一被拒绝了。这个科学院是由里伯利茨先生建立的，老弗雷德里克根据法国科学院的模型进行改革，成为现在的科学院，并且已经这样存在200多年，爱因斯坦渐渐习惯这种生活了。他成为一个非常顺从的院士，几乎所有的会议他都参加，并且遵守条例，他的研究结果都在会议记录上发表—这大大地增加了这个杂志的知名度。

爱因斯坦评论这种都市生活说：“我还没有找到时间表演音乐，因为每天都有太多的事情要处理。”他和天文学家弗罗因德利希计划的小提琴四重奏一开始就成了牺牲品。对于柏林人的自信和众所周知的自大，爱因斯坦不含任何同情地说：“我现在终于感觉到了德国人的自鸣得意。外表上太自大了，而没有意识到当处逆境时内心可悲的空虚。”但是不久，在给埃伦费斯特的信中，爱因斯坦又过分表扬这“非常振奋”的气氛，只凭这一点，使他的柏林之行很值得。M·普朗克，H·卢本和W·能斯特工作的大学，由杰出实验学家E·沃尔堡领导下的物理技术皇家研究所；由哈伯和E·费希尔领导下的在达莱姆的两个皇家威廉研究所—科研机构的密集度和研究质量是其他地方无法比拟的。许多很有天赋的年青人，如L·迈因泽，O·哈恩，卜弗兰克和G·赫兹，都为此来到柏林，并且在那里成为世界名人。

保尔和T·埃伦费斯特也打算亲身体验一下这种生活，因此5月底，他们来到爱因斯坦的新居待了一周。他们一起讨论物理问题，到市场观光，带着孩子去动物园。埃伦费斯特发现与10岁的汉斯·阿尔伯特玩很有趣，但是对米列娃的忧郁心情很不理解。

无疑，埃伦费斯特猜到了米列娃忧郁的原因，因为爱因斯坦到达柏林几天后，给他写信时提到“和这里的亲戚在一起很高兴，特别是和与他年龄相当的表姐在一起，小时候就相处得很好。主要是由于这个原因，我才能容忍这个大城市，否则我一定会非常厌烦的。”米列娃与这些亲戚没有任何接触，可能也不知道哪个表姐。这无疑引起他们之间的冲突，并最终导致离婚。可能是在1914年6月，米列娃·贝索来到柏林，准备把朋友无助的妻子和两个孩子带到瑞士。当爱因斯坦陪同米列娃、儿子和老朋友贝索去火车站时，F·哈伯也一同前往。哈伯说：“爱因斯坦从车站回来时，眼里含着泪水。”

对于爱因斯坦来说，那次分手是早已注定的。另一方面，米列娃多年来一直在希望和失望之中挣扎。很长时间，她不能接受分手的事实，并一直坚持着。爱因斯坦也承受着与两个儿子的隔阂关系的折磨，他曾对两个儿子尽了无穷的父爱。特别是汉斯·阿尔伯特认为这些年的分离是“最伤心的时光，因为那时没有人知道将来会怎么样。”离婚5年后，这种隔阂才消除，爱因斯坦可以和儿子一起旅游，到苏黎世去看望他们，或邀请他们来柏林。

爱因斯坦来到柏林的头几周，他又开始研究相对论，但是是以一种新的尝试—一部为一般读者而做的论述。当时他本人和他的理论已经在科技界之外引起了很大注意，一家水平比较高的柏林日报的编辑请爱因斯坦写一篇文章。爱因斯坦开始了他的第一篇新闻文章：“我非常高兴接受你的邀请。虽然必须经过很大的努力，才能真正理解相对论，但是能够让外面的人理解理论研究这一分支的方法和结果，也是一件很有意义的事。”4月26口，他的文章《关于相对性原理》出现在周日增刊上；占用了两个长长的专栏，文章主要是围绕狭义相对论的。在结束这篇文章之前，他简单地提到了他的推广，同时指出在这个发展的理论上，即使承认相对论价值的物理学家的观点也是有分歧的。“虽然这个理论在认识论上相当令人满意，但是需要未来证明这个推广了的相对论能否与现实相符。”

爱因斯坦煞有介事地谈起意见的分歧时有些掩饰的意味。事实上，只有哥丁根的编外讲师M·玻恩和天文学家弗罗因德利希同意和支持他的理论—这两人只是有前途的年青人而不是科技界的权威。在普鲁士科学院庄严的就任仪式上，可以看出在广义相对论方面，爱因斯坦还没有得到公认。1914年7月2日，按照传统，在纪念科学院创立者的“莱布尼兹日”举行了公众大会。在会上的任职演说上，爱因斯坦总结了他的理论物理方法的概念，他认为它们最大的任务就是发现自然界的普遍规律。他描述了热辐射理论的困难，认为这些困难由于“缺少应有的理论处理现实中复杂情况引起的。”相比来说，相对论是基于“原理”的理论典型。这个“普通”理论已经获得了很大成功，他同时强调了推广这个理论的目的和必要性。

另一方面，从理论的角度上看，这个理论还不尽人意，因为刚刚提及的相对性原理只是适于协调运动。从物理学角度上看，协调运动没有什么实在意义，现在就出现了一个问题，为什么不把这个论断推广到非协调运动上。如果一个人从这种扩展的意义上看待相对论，那么他必定要推广相对论。这就要首先考虑引力的普遍理论，其中包含动力学。到目前为止，我们没有数据可以验证这个原理的正确性。

物理—数学讲堂的秘书M·普朗克欢迎这位新的成员，认为他是一个这样的人：“在真正的热爱中，人格可以自由表明，想像力可以自由驰骋，一个科学家可以完全沉浸在舒适的感觉中，这不是其他科学家可以代替的。应该承认，在黑暗的征途，或没有预料到的艰难矛盾中他也可能遗失自己。”在过去，普朗克对爱因斯坦的光量子解释持反对意见；现在对于相对论的推广他也不能例外。

普朗克在科学院公众大会上的反驳，使爱因斯坦意识到在推广相对论方面，他是孤单一人。但是这并没有影响爱因斯坦和普朗克之间的互相尊敬。带着一丝骄傲，普朗克指出，“在自然科学中，尤其在物理学上，总是通过个人之间的尊重和真正的友谊解决彼此之间的意见分歧。”无论如何，在庆典上，普朗克的不同看法还是令人吃惊的，特别是准备在8月21日到俄国南部观察日蚀来解决这场争端。由于第一次世界大战的影响，这次观测没有成行。

第18章 孤独的呐喊

“真是难以置信，整个欧洲在愚钝中失去了控制”，在第一次世界大战爆发之际，在给当时是中立国荷兰的一位朋友埃伦费斯特的信中，爱因斯坦这样总结说。1914年8月初，对于爱因斯坦来说，当时的情况就像英国外交官所说的那样，“整个欧洲已经失去了光明”。对于他所看到的社会各个阶层，包括社会民主主义者和他们的敌党，甚至他的教授们所表现出的对战争的狂热，爱因斯坦感到迷惑不解。在爱国动员的呐喊中，在初次胜利的欢呼声中，他感到孤独和陌生。

在这种时候，忽然意识到自己竟然属于这么一个可怜的动物种群，爱因斯坦体验到一种悲哀和嫌恶。“我在这种沉思默想中昏昏欲睡”。对于他来说这是一种灾难，这种对战争的普遍狂热，使爱因斯坦清醒地意识到，正是他的和平主义和国际主义使自己与大多数人持有的政治观点格格不入。

爱因斯坦的和平主义观念是一种与生俱来的、基本的、本能的观念。其实根本不用这样强调与生俱来的，因为这种反对暴力和军国主义不需要任何理由；对于爱因斯坦来说，这种理念就像呼吸空气和在思考中所感受到的愉悦一样自然。这种观念后来发展到对一切存在竞争的事物的抗拒—不仅仅是对武器、死亡威胁的抗拒，而且还包括跟体育竞赛相似的，甚至是那种表面看来比较和平的游戏，比如像棋等，都具有的抗拒心理。他既不玩也不喜欢象棋，因为即使是在这种智力游戏中，他也总是感受到那种力的争夺和竞争所带来的压迫感。

爱因斯坦到达柏林并不是没有不安的，当他看到皇家威廉化学学院的角楼有着一个传统的普鲁士头盔形状、代表着普鲁士荣耀的塔尖时，他可能会笑出声来。但现在，随着战争的爆发，同事们可怕的普鲁士人天性狂热地显露出来了。马克思·普朗克平时很明智，现在却表现得特别狂热，利用校长的权力，用“正义战争”的幌子游说学生们参加战争，“德国已经失去忍耐力了，拔出利剑，对准那阴险背叛的发源地。”机智的W·能斯特虽然因为戴着一副眼镜而被取消了服兵役，但是他并不甘心落后于自己的学生，作为一位狂热的驾驶员，他在50岁时加入了志愿司机兵团，在他妻子的指导下，在自家的房子前，他很快地熟悉并掌握了一些军事基本事项，比如正确的行进和敬礼。他在私人汽车周围包上橡胶栓，以备油箱被敌军刺破。赶到第二军司令部做了一名参谋特使，恰好赶上赴巴黎的急行军，他和军队一直深入到夜晚可以看到巴黎灯光的地方。

德国的军事领导者就是这样使用这个国家最好的科学家的。同时，我们对皇帝的宣告深信不疑，相信战争很快就会结束，他们的军队会赶回来过圣诞节的。然而，急速进军之后紧接着是麦特尼战役和迅速的败退。到9月底，军队开始怀疑西线这看来似乎四年也结束不了的壕堑战到底会有什么结果。于是教授们开始了“文战”，他们的演讲和文章在开始的几周里成为战争喧嚣的重要装饰品，别具特色。现在的任务是德国民众精神的再武装和对德国侵略它国的支持，这主要是因为德国对中立国比利时的侵略给德国的形象造成了很大影响。这些行为最初的、也是最不幸的产物是《告文明世界书》，这是一部由不太出名的作家路德维哥·法尔塔起草，并由德意志帝国93位著名学者签名的作品。这篇文章于10月4日在德国各大报纸上刊登，并同时翻译成10种语言在世界范围内发行。在这篇文章中，德国学术和知识界的代表们对“我们的敌人在试图诬蔑和中伤德国在这场生死战争中的纯洁理由；因此，我们对其所用的谎言和中伤”进行抗议。这篇文章包括六点，每一点都是以“这不是真实的……”开始。作者否认德国对战争负有责任—这一点作为宣传来讲，可能是有争议的。但他们还否认在攻打比利时这个中立国问题上是有罪的—这一点，按照德国全体军官的计划，在某种程度上，这种侵略是否有罪也是有争议的。他们一步辩论说：“我们的战士根本没有侵犯一位比利时公民的生命和财产。”—这一点，从德军残忍地穿越劳文，以及对城池的残酷破坏来看，完全是一种谎言。这份抗议宣称，任何“无修养的残酷”都不是德国人的战争行为，应该谴责的是英法与俄罗斯和塞尔维亚的联合行为，并向世界公开展示不光彩的白种人对蒙古人和黑人的歧视。在结束这篇爱国颂词时，他们向世界表示，“作为有修养的国家，歌德、贝多芬和康德的遗产就像家庭和土地一样神圣。”

如果爱因斯坦看到10月4日发表的《告文明世界书》，他一定会不信任地揉揉自己的眼睛，其中原因很多。首先在同一天的报纸上，整个头版都是关于德国在安特卫普进行屠杀的戏剧性报道，所以完全可以肯定，“在比利时连一个比利时人的生命和财产都没有碰一下”的说法完全是谎言。这也是爱因斯坦个人所担心的事，因为他可爱的叔叔凯撒·科克就住在安特卫普。同时，93人的签名也给他带来很大打击。除了文化界的著名人物，如画家马克思·利贝曼、诗人G·豪普特曼和出版商马克思·赖因哈特外，还有15位科学家的名字。其中包括保守的民族主义者菲利浦·莱纳德和威廉·维恩并不令人吃惊，但是签名的人中还有普朗克、能斯特、哈伯和费希尔，这使他很痛心。由于爱因斯坦是一名瑞士公民而没有要求他签字，所以也就避免了很多冲突。但是，考虑到同事们盲目的沙文主义和这篇《告文明世界书》对科技间的国际合作的破坏，并且这种破坏会远远超过战争的期限，他决定参与写另外一篇文章，这是爱因斯坦一生中签署的第一个政治宣言。

《告欧洲人书》的发起人是医生兼生理学家乔治·F·尼古莱，是柏林大学的“临时教授”和著名的心理专家，出于对德国文化的尊敬和理解，他感到有责任声讨《告文明世界书》这篇文章。尼古莱起草了一份反驳的宣言，并把它寄给了具有“同样思想的朋友阿尔伯特·爱因斯坦”。他们俩共同合作的这篇文章与《告文明世界书》及其签名者显然划清界限，保持一定的距离：“对于这种态度，绝对不能出于感情而原谅，这是世界文化的堕落，如果它成为知识界的普遍财产，那将是一种灾难。”

尼古莱和爱因斯坦指出这场战争最终“没有一个胜利者，可能全都是失败者”，并且劝说“所有国家的知识界人员”至少应该做到使“现在争取和平而提出的条件不要变成未来战争的根源”，“欧洲应该成为一个有机整体”。这是比较温和、友好地向知识界人士发出的呼吁，没有谈及犯罪，以及对战争根源做任何分析。这个反驳的宣言至少是为了避免侵略，为欧洲建立一种长久的和平体系。在这硝烟弥漫的情况下，这显然是激进的，同时只能勉强通过军人们的检查。

这个宣言似乎是故意表达一种普遍的、不十分精确的概念，以便争取更广泛的支持。但是如果是为了这个目的的话，那一定是令人失望的。从10月中旬开始，虽然这篇文章在柏林大学的员工中传阅，但是正如尼古莱回忆的，这篇文章“只引起了友好的赞同”，但是没有人签字。在《告欧洲人书》上签字的只有年长的天文学家威廉·弗斯特纳，他曾经在《告文明世界书》上签字，现在可能后悔了；还有一位不知名的签字者O·拜克博士。在这种情况下，任何公开的行动都没有必要。尼古莱总结说：“十分伤心，我们意识到了我们是孤立无援的。”1916年，作为尼古莱的书《战争的生物学》的一部分，这个《告欧洲人书》首先在巴黎出版了。虽然这本书的标题看起来似乎是达尔文的通俗作品，它实际上是对现行那种认为战争不仅是正常的、不可避免的，而且是令人向往的政治观点的强烈抨击。

在德国，这个反驳的宣言只引起了一小部分和平主义者的重视，除此之外非常平静，虽然这篇文章足以毁掉尼古莱的学术生涯。对于爱因斯坦，这个宣言的结果是他获得了政治古怪的名声，但是之所以对爱因斯坦这样宽宏，主要是因为他是一位外国人，同事们和当局对他网开一面。爱因斯坦充分利用了这一点。在柏林最杰出的教授中，他显然是惟一一位参加反战，并且公开表达自己观点的人，虽然只是局限于传统的文明范畴。在给中立国的朋友的信中，爱因斯坦的表达更加直率。1914年底，他给埃伦费斯特写信说：

作为一位国际主义者，对于国际上的大灾难，我心情十分沉重。生活在这个“伟大的新时代”，很难理解一个人会堕落到这种地步，可以为所欲为。如果真的存在仁爱和理智的地方就好了；在那里，我一定会是一名热情的爱国主义者。

尽管爱因斯坦是一位坚定的和平主义者，但是在柏林他并没有成为孤立的局外人。可能是第一次，爱因斯坦可以施展他难得的天赋，把自己的生活分成几个部分，以便使政治信仰与科学工作和个人关系不发生冲突。他无法接受那些教授们所表现的无条件的爱国主义思想。事实上，他鄙视这种爱国主义思想，他的同事们也意识到他的这种态度，至少，有些同事已经怀疑这一点。但是，爱因斯坦是因为德国拥有的这些科学家而来到柏林的，所以他们与爱因斯坦仍然友好相处，而爱因斯坦对他们的同情和热爱的报答也超越了纯粹科学的范畴。

对于科学来说，就像一位忠诚的普鲁士人一样，爱因斯坦与之无法分离。这种在德国物理学会中的爱国主义喧嚣，可能会使爱因斯坦因此辞职，但是1914年，他却被选为学委会成员，并且从1916年5月开始连续两年，他一直作为这个学会的主席。作为一名瑞士公民，他轻蔑和嘲笑那种沙文主义的崇高，但是，他却成为皇家物理技术研究所的董事会成员。尽管是“情绪社会主义者”，他仍然同意科学院的工资从银行家和工业家L·考帕尔的捐款中间接地支付，当考帕尔为军事工程科学的发展设立皇家威廉基金时，爱因斯坦并没有觉得这对他从考帕尔那里领取工资有什么影响。作为皇家威廉物理研究所所长—由于战争的原因，这个研究所直到1917年才正式开始运作，但规模很小—他不得不在管理上与“商业大臣们”，L·考帕尔和威廉·文·西门子等“枢密院大臣们”，以及这个社会阶层的代表们保持协调一致，而在其他场合，他还要为这种威廉们有害的意识形态负责。

如果是其他人，一定会努力想办法摆脱这种矛盾，但是爱因斯坦却微笑地忍受着，或者根本不予理睬，或者用早期的幽默自嘲。1915年初，爱因斯坦向章格描述当时的心理状态时说：“我尽量避免参与到与狂热的广大公众有关的事情中，因此，在现在的疯狂的骚乱中，我渐感适应。作为这个疯人院的仆人，为什么不生活得快乐些？毕竟，要把这些疯人院里的疯子当人看待。人们只能在一定程度上选择研究机构，这些研究机构之间的区别也没有我们原来想像的那么大。”

如果存在一位快乐的反战人员，那么这个人就是爱因斯坦。1915年参加在瑞士召开的涉及非常严肃的关于战争悲剧的座谈会后，在一篇日记里，法国作家罗曼·罗兰对爱因斯坦进行了这样的肖像描写：

爱因斯坦很年轻，个子不太高，脸庞宽而长，高高的前额上长着微微卷曲的深灰色的头发，鼻子丰满而高傲，嘴不太大，嘴唇很厚，下巴圆圆，两颊饱满，短短的胡须修剪得十分整齐。他讲法语很吃力，夹杂着一些德语。他活泼爱说笑；偶尔用幽默的方式讲述最深刻的思想……爱因斯坦在德国自由发表自己的言论和对德国的看法，其他任何一个德国人都不会像他那样自由地谈论。在这个充满恐惧的年代，每一个处在他这样位置的人都会由于精神上的孤立而感到痛苦，然而，爱因斯坦却不这样，他经常大笑……我问他在德国朋友面前，他是否一样自由地发表自己的观点。他说不。而是采用苏格拉底的方式，为了扰乱他们的思绪，他不停地问许多问题。爱因斯坦最后补充说：“人们并不喜欢这种方式。”

签署了这份宣言后不久，爱因斯坦第一次加入了一个政治组织，即新祖国联盟，它是由各种不同背景的人组成的一个协会。战争已经进入了第一阶段的短暂平静，没有新的侵略，所以这个协会现在的目标就是尽快实现没有领土要求的正义和平，创建制止未来战争的国际组织。这个目标得到爱因斯坦的全力支持，所以在1914年11月16日这个组织成立时，他是其中的创始人之一。这个协会的成员很多，从有影响的银行家H·西蒙，战争结束后，他成为普鲁士的财政部长，到左翼的激进记者E·卢特，他在这个组织中担任类似秘书的工作，后来成为著名的社会民主人士和东柏林的常务市长。

这个新祖国联盟不像是一个党派，更像是一个政治俱乐部。所有成员每周一晚上聚到一起，谈论时政，起草传单，散发各种和平主义文章，制定各种方案，帮助陷入困境的同情者，他们的活动经常是接近或超越法律范畴。一位曾经在苏黎世工学院听过爱因斯坦上课的女士，现在更了解爱因斯坦还是一位“乐于尽自己最大努力支持和帮助任何一个人的人”。这位年轻的女士说：“对于任何危险的事情，他都不会躲避。在对抗军事当局时，他几乎是带着顽皮的快意。每次当我们成功地把信件偷送到一个监狱时，他都会开心地大笑。”

作为一名国际主义者，爱因斯坦十分担心国际间的科技交流会被战争的瘟疫所破坏，希望在战争中能够保持这种交流联系。“未来世纪的人们是否会说，我们300多年来最广泛的文化工作不仅没有把我们这个世纪向前推动，反而从宗教的狂热发展到国家的狂热？”1915年春天，爱因斯坦给罗曼·罗兰写信时这样说。使爱因斯坦最为伤心的是他的同事们的堕落：“即使是其他国家的学者们的言行举止，也似乎像八个月之前他们的脑子受到伤害似的。”显然，他没有意识到，在前线双方都在进行着“文战”，特别是法国教授并不比他们的德国对手的沙文主义宣言差。但是他并不能因此而感到安慰。爱因斯坦伤感地对埃伦费斯特说：“我非常希望能够做些事情，使不同国家的同事们联合起来。那些很有思想的人们只是对，祖国有严肃的感情吗？那些人的观点只是位置的函数，只受地域限制吗？”

在柏林的家里，爱因斯坦的举止有些像苏格拉底，努力使他的同事们认识到自己的错误，不应该在《告文明世界书》上签字。在这方面，他确实取得了一定成功。他向洛仑兹报告说：“这里所有头脑冷静的人都已经对在《告文明世界书》上签字感到后悔。他们当时签名时表现得很草率，有的人甚至根本没有读过这篇文章。例如：普朗克和费希尔就是这样的人，他们现在非常勇敢的站起来，维护国际间的科技交往。”洛仑兹表示希望德国科学家能正式地与《告文明世界书》保持一定距离，但是对于这个观点，爱因斯坦不得不提醒洛仑兹：

我将不能接受正式谴责这臭名昭著的宣言，虽然已经越来越清楚地意识到这个宣言是一个不幸的、欠考虑的行动。我一直认为最重要的是，所有思想正直的人应该团结起来，进行那些真正对未来有重大意义的事情。放弃并不表示悔悟。

为此，爱因斯坦甚至号召理解他的德国同事们，包括理解他们的错误，如果这些错误不是太坏的话。同时，爱因斯坦发现与他关系最密切的同事们都是“具有严格的国际思想的科学家”，相反，历史学家和哲学家们大多数是头脑发热的沙文主义者。

虽然爱因斯坦对战争进行无情的批判，但是对发生在眼前的战争另一个方面，他却视而不见，保持沉默，这就是自然科学家与军事的结合。这种结合可以追溯到2000多年以前，如果人们相信传说中的阿基米德在公元前215年，为了不使希腊丘兹落人罗马人的手中，为这个城池的防御人员建造了抛石机和燃烧镜的故事。事实上，战争是现代物理发展的催化剂：N·塔它格列和伽利略的抛物线弹道理论就是为了计算炮弹弹道的需要而发展起来的。随着现代科技的发展，这种传统一直在延续，并且越来越具体了；而且在第一次世界大战期间，这种结合达到了新的紧密程度，因此也出现了一种新的道德标准。

军方和科学家都认为科学家应该为胜利尽一份力，这是一种自然的爱国主义表现。例如在苏尔维会议的与会者中，爱因斯坦的朋友P·朗之万就在现场研究U型船的方法，同时，能斯特最喜爱的门徒F·A·林德曼也作为一名飞机设计人员和敢死队飞行员在他的祖国英国的皇家空军基地工作。这些活动对于具有国际主义思想的科学家来说还是可以接受的，但是在柏林的那些活动，绝对不能说只是进行一些军事研究工作，特别是在化学作战的问题上。

战争刚刚开始时，德国的将军们不太愿意让这些生活在象牙塔里的市民干预他们的事情。但是，当迅速进攻之后，接下来的却是同样速度的败退，特别是军队已经在挖战壕准备进行持久战了，在这种情况下，像W·能斯特这样的人就不能仅仅作为一名志愿司机了。

在柏林，所有为将军们效力的教授中，最积极、最狂热的是爱因斯坦的“好同事”F·哈伯。与爱因斯坦一样，哈伯也是犹太人，但是他接受了基督教的洗礼，并且特别热衷与当地人同化，甚至在外表上，他也戴着一个单眼镜，因此在脸上留下两道斑痕，很像一位普鲁士人的讽刺画。哈伯的行为完全符合他的座右铭，“在和平时期为了仁爱，在战争时期为了国家”。战争一爆发，他就重新组织他的皇家物理化学研究所从事与战争有关的工作。

不论在何种情况下，哈伯的国家都应该感激他，因为，还是在战争爆发之前，完全出于和平的考虑，当时还在喀尔斯鲁的技术学院任教授的哈伯就取得了在德国战争中比任何军事计划都重要的研究成果。在能斯特的反应动力学工作基础上，有时是在与能斯特不友好的竞争中，哈伯把在高压的条件下，以大气中的氮气为原料，人工合成氨的方法发展成可以批量生产。并且与卢特威克斯芬的C·波希一起实现了大规模工业生产技术。1907年，当哈伯刚刚开始氨的合成研究工作时，当初的目的仅仅是为了经销化肥，因为自从本世纪初，智利的天然硝酸钾就面临枯竭的危险。而且在战争中，硝酸盐还有另外一个重要用途：它是炸药的组成部分。战争爆发不久，这些将军就发现他们的计划只能打一个非常短暂的战争。由于英国海军严重地破坏了智利的硝酸钾供应，因此在1915年，将军们被迫时刻作停战的准备。他们之所以没有停战，而且还在继续使用自己的武器，在一定程度上要归功于哈伯—波希的贡献，由于他们两个人的技术，1913年底，第一座合成氨厂开始运行。以此为模式，在战争中先后建立了许多大型工厂。因此，至少在硝酸盐的供应方面，对于皇家海军来说，德国的研究人员应该说取得了胜利，而且这个胜利比任何一场海战的胜利都重要，但是也正是由于这个胜利，使悲惨的战争又延长了许多时日。

新学期刚刚开始，W·能斯特从前线赶回研究所准备继续从事炸药研究工作时，作战部把他找去，询问他是否可以设计一种方法把敌人从战壕中赶出来，以便在战争的进程中德国可以重新收复失地。能斯特觉得这项工作很有吸引力，因为它完全与自己的观点一致，在现代科技左右的战争中，最重要的不是杀死敌人，而是使敌人失去反抗能力。因此，在实验室里他第一次研制出催泪弹，接着研制出可以使敌人麻痹的刺激物，但却不至于引起永久伤害。对于能斯特的人道主义成果，将军们并不感兴趣，他们需要更快更有效的解决办法。F·哈伯是此方面最合适的人选。

在将军们中间，哈伯被尊称为“硝酸钾保证”的知识分子领导，因为在战争所需要的原材料方面，是依赖哈伯的工作才使得化学工业迅速发展，从而弥补了将军们考虑不周的计划。此外，他还及时地为汽油、柴油机和润滑剂研制出了防冻添加剂，确保即使是在俄罗斯那样寒冷的冬天，一切车辆仍然可以照常运行。现在哈伯又开始研究炸药和毒气。能斯特提出的刺激物被认为没有效果而被将军们拒绝了。哈伯选择了氯，原因很多：化学工业可以很容易地大量生产；在高压的容器里可以用液态保存，所以相对容易运输；同时由于氯的比重比空气大，它可以像浓雾一样，沿着战壕扩散，从而产生致命效果。

1915年1月，在达莱姆的实验室里完成了试验工作。1915年4月22日，在俄罗斯进行了小规模的现场试验，当生产出足够的氯气后，大约160吨，在哈伯的监督和指导下，在比利时的外普莱斯前线七公里的法国战壕上释放了这些氯气。5000人因此丧生，由于呼吸道的严重腐蚀，使一万多人的健康受到了严重损害。F·哈伯开始了毒气作战。将军们对此很满意，这种新式武器的巨大威力，使他们大吃一惊，以至于在前线由于毒气所形成的缺口处，他们根本就没有做好冲锋的准备。当第二次使用毒气攻击时，已经研制出防毒面具。虽然毒气攻击使战争变得越来越残酷，但它终究不能在战争的进程中起决定性作用。

在对普莱斯作战中使用毒气违背了1907年的海牙协定，这个协定规定禁止在战争中使用窒息性气体。德国曾在这个协定上签字，但是哈伯对于违反这个协定似乎并不在意。据说，在他被晋升为上校时，他曾高兴得落下了幸福的眼泪。在作战部，哈伯成为作战办公室的主任，并雇佣了许多年轻的科学家作为合作者，其中包括O·哈恩。在坐落在达莱姆的哈伯研究所里，以芥子气和光气为基础，研制出许多新的更致命的毒气。在研制过程中也发生过事故。1914年12月17日，实验室里发生了可怕的爆炸，哈伯最亲密和最有工作能力的合作者O·沙克教授在此次试验中丧生。《物理杂志》上刊登了这位年轻、极有天赋的科学家的讣告，形式完全与在战争中牺牲的科学家的讣告一样：“他为了他的祖国而献身。”

所有的一切都发生在爱因斯坦的眼皮底下。能斯特和哈伯都是他的好朋友，而爱因斯坦自己的办公室就在哈伯的研究所里。爱因斯坦是否把这两位开创化学方法作战的先驱排除在他所说的“具有国际思想的人”之外呢？我们并不清楚。可能是与同事们之间的团结使得爱因斯坦产生了这种偏见，并且把科学家看成是智慧的人，从而忽视了他们的过错，而这些过错如果发生在其他人身上，爱因斯坦一定会大加讽刺的。也可能爱因斯坦并不想因此破坏与这两个人的友谊；或许他认为毒气只是这可怕战争中的微不足道的方面。为什么爱因斯坦首先在人性中发现了“头脑发热的沙文主义”，这一直是一个谜。即使不去考虑道德和战争所采用的方法，能斯特和哈伯的所作所为至少破坏了德国知识界在敌国和中立国家中的声誉，它的破坏程度与历史学家和哲学家们的战争贩子的讲话和文章的破坏程度不相上下。

必须承认，我们不知道爱因斯坦每周几次去达莱姆城法拉第路8号的哈伯皇家威廉研究所的工作室。毕竟，他现在可以不受干扰地在家工作。他给埃伦费斯特写道：“我非常安逸舒适地待在自己的的公寓里。”一开始，米列娃和她的两个儿子暂时居住在苏黎世班霍夫街的一处供膳的宿舍里。当在苏黎世堡找到一间公寓以后，爱因斯坦把大多数的家具都运到了瑞士，而他自己则搬到一间小的公寓居住，离市中心很近，靠近克弗斯特丹姆。

在那里，爱因斯坦似乎过着不太舒服的单身生活。一名学生从瑞士来看望爱因斯坦，并向他要三篇文章时，发现爱因斯坦穿着袜子，他花了很长时间寻找其中的一篇文章，并且抱怨不知把它弄到那里去了。一个房间一个房间地走来走去，站在书架前束手无策。这个公寓显得很荒凉，显然是一个人居住，没有一位家庭主妇料理家务。实际上，爱因斯坦对这种生活方式很满意，经过十年的婚姻生活，他对家庭生活已经感到厌倦了，虽然对儿子还是割舍不下牵挂。爱因斯坦给贝索写信说：“对于这种分离，我感到十分满足。只是只能偶尔听到儿子们的消息。头脑的安静和和平对我很有益处，特别是我与表姐的关系十分宜人、令人愉快；只要避免结婚就可以长久保持这种关系。”艾尔莎住在贝利斯沃泰尔的一间公寓里，离爱因斯坦的住处步行只需15分钟。

持续的战争对爱因斯坦的科学进程产生了非常直接的影响，虽然这些科学的结果都是和平的。在战争爆发的第三周，爱因斯坦写道：“我出色的天文学家弗罗因德利希不仅没有在苏联观测到日蚀，反而成了那里的俘虏，我很为他担心。”从1911年开始，E·弗罗因德利希就致力于爱因斯坦引力理论的天文观测证实工作，他终于成功地（或者勉强地）得到波茨坦—贝伯尔斯堡皇家天文台主任、政府教育大臣赫尔曼·斯特威的同意，筹备远征到苏联观测8月21日的日蚀。这次远征的目的是拍摄日蚀照片。根据爱因斯坦的预测，这些照片可以显示出在引力场中存在光线的偏移。整个远征需花费5000马克，普鲁士科学院出资2000马克购买仪器和照相底片，克鲁普基金会捐资3000马克，作为旅行和运输费用。

1914年7月19日，弗罗因德利希与他的同事W·苏黎恩，以及卡尔蔡司公司的一位技师一起离开柏林。经过一周的跋涉，到达了克里米亚的弗多希亚，在那里，他们得到了装备精良的阿根廷考德帕天文台的热情招待，并且可以使用他们的仪器。为确保在仅有的两分钟最佳观测时间里至少能得到几张有用的照片，弗罗因德利希一共准备了4个天体摄像机。阿根廷远征军的领导、杰出的天文学家查尔斯·派林在日蚀的照相观测方面具有丰富的经验。实际上，派林当初的打算是拍摄一个猜测的靠近太阳的小行星—火神星，早在1859年，J·拉维瑞就假设它的存在，并用它解释水星运动轨道的无规则性（以后将会看到，爱因斯坦不久就用天文学家不可想像的方法彻底解决了这个问题）。在弗罗因德利希的请求下，1912年在巴西观测日蚀时，就已经把光的偏移包括在他们的工作中，但是乌云和大雨使四周不合适宜地黑了下来，他们没有观测到天空中发生的日蚀，但却经历了另外一种日蚀。

这次战争一开始就干扰了科学。准备工作刚刚开始，一夜之间弗罗因德利希和他的德国同事就成为敌对的外国人，被拘禁在集中营里，仪器被没收。而阿根廷的天文人员也没能及时安排补救办法观测8月21日的日蚀，特别是由于战争的影响，派林没能及时到达目的地。其实即使他们及时到达目的地也不会有什么不同，因为在日蚀的最佳时刻，天空中出现了云彩。同样由W·W·坎贝尔率领的加利福尼亚里克天文台的日蚀观测美国远征队也没有成功，他们是在基辅南部的一个地方观测的。虽然作为中立国的美国人没有被拘禁，但是在关键时刻，坎贝尔的仪器上方也出现了云彩。坎贝尔女士在她的日记中写道：“完全失败了，在日蚀的黄金时刻出现了浓云，而日蚀过后却是万里晴空。”美国人可以不受任何干扰地离开俄罗斯，但是他们的仪器四年后才取回来，因此在这四年期间，没有办法到世界其他地方进行日蚀观测。

爱因斯坦不必为“出色的天文学家”弗罗因德利希担心。虽然一开始弗罗因德利希被当作类似于战犯，但几周以后，他同其他几位德国人一起与投入监狱的俄罗斯官员进行了交换，9月底，回到了柏林。

爱因斯坦对自己的引力理论深信不疑，耐心地等待通过天文学观测证实自己的预测。同时他利用这段动荡时期全面地总结自己的理论所取得的成就。

1914年10月19日，在普鲁士科学院的全体会议上，以及10天以后的物理数学专题会议上，爱因斯坦第一次作这方面的报告；会后的专题会议纪要用了50多页纸对这个理论作了一个综合性的概览。在报告中，爱因斯坦以轻松的评论开始，评论自己所写的关于相对论推广的这些文章，以及与M·格罗斯曼合作的文章说：“这些文章对于那些研究只是一个启发性的总结，是物理和化学知识的结合，所以只凭借那些文章并不容易从正式的物理学观点入手，纵览这个理论，显示出它的特征。”可能主要是这个原因和差距，爱因斯坦才着手写这篇综述性文章，同时作为那些感兴趣同事的一种教科书；这篇文章的题目是《广义相对论的正式基础》，这说明当时的爱因斯坦对于这个理论已经有了一个非常确定的形式。

那时，爱因斯坦在数学上已经非常独立了，完全可以不用依靠格罗斯曼的数学指导和建议，同时还为物理学家提出一种张量演算，可能是新的抽象微分学的简单推导。爱因斯坦希望读者不用阅读任何数学论文，就可以理解这个理论。因此在这个基础上，他提出几个新的、完美的结论，以及引力方程新的推导；这些仍然是早期“草案”文章中的非共变方程的奇怪杂合，但是爱因斯坦对于这些结果十分满意。毕竟，他的新推导显示出他所建立的不仅是一个引力理论，而且是所有物理结构框架中推广了的相对论。牛顿的理论只是一种近似的理论，而光的偏移和红移是现已接受的习惯形式；但是在诸如方程的普通协变方面等关键之处，爱因斯坦并没有取得进展。

爱因斯坦公开讨论他的理论中存在的一些困难，并且承认还有许多重要问题尚未解决，或者还不能明确阐明。在科学院会议纪要里，可以看出爱因斯坦的语气与平常不同，他承认说：“虽然还存在许多问题，但我禁不住看到读者脸上充满同情的微笑。”

亲切的感谢之后，爱因斯坦首先向读者解释欧几里德几何学并不是大家所认为的纯粹的公理性数学，而是与现实世界有关的一种物理性科学，因此，它的定理存在正误之分。爱因斯坦甚至暗示说，他对于明可夫斯基的非欧几里德几何学所作的弱场坐标体系和小距离的限定绝不是最简单或最直观的可能性。一年以后，爱因斯坦又回到这个“最简单、最直观”的可能性，最终完成了他的理论。

爱因斯坦的德国同事对于他的理论一直持怀疑态度，或者认为根本不值得看。如果爱因斯坦来到柏林的目的是希望在相对论方面有所收获，并交换意见的话，他的失望是不会太大的。他感到的只是吃惊，并评论说：“将来，人们会吃惊地发现，相对论思想曾经在这里遇到这么大的阻力。”无论如何，会议纪要上的长篇文章引起了国外知名同行的注意。他们是埃伦费斯特和洛仑兹，以及两位意大利人：罗马的P·斯特诺、M·贝索的同学、同事；和帕度亚的数学家T·利维·西维塔，他是爱因斯坦和格罗斯曼在苏黎世曾经一起学习过的经典积分文献的作者。

利维·西维塔对相对论的兴趣给爱因斯坦带来了很大快乐，在答复来自帕度亚的第一封信时，爱因斯坦写道：“你完全可以想像到，如果一个人是完全批评地面对一些事物，他是很难对这些事物如此关心的。”利维·西维塔向爱因斯坦指出他的理论中存在的几处不清楚的地方，以及几个数学错误。对此，爱因斯坦十分感激，特别是为了不伤害爱因斯坦，利维十分巧妙地指出错误。但是，他们之间的交流只是局限在数学的细节上，因此爱因斯坦觉得没有必要重写这个理论。爱因斯坦在期待着证实他的理论；在战争爆发的第一个冬天，他扮演了一个陌生的角色—实验员，自从关于他的“小机器”的工作结束后，爱因斯坦再也没有做过实验。这就是爱因斯坦的典型特点，即使是实验工作，也是围绕物理学的基础问题。

“在我年龄越来越大时，我越发热爱实验了”，第一次观测到后来称之为“爱因斯坦—德哈斯效应”时，爱因斯坦给他的朋友贝索写信说。爱因斯坦是在德国物理技术研究所作为E·沃尔堡的客人时进行这个实验的，是与H·A·洛仑兹的女婿、荷兰人W．J·德哈斯合作进行的。德哈斯比爱因斯坦大一岁，开始曾作过公证人，只是到了晚年时，才发现自己对物理学的兴趣。1912年，他在雷敦获得博士学位后来到柏林，1914年，在德国研究所任助教。

这个实验是爱因斯坦很久以前设计的，这段历史要追溯到在苏黎世中学的物理实验室所进行的物理实验。现在爱因斯坦又重新做起这个实验，可能是因为它能够使人们了解到物理学的许多方面：磁场的起源、量子理论的零点能量，以及两年前玻尔提出的原子模型中电子沿着轨道运行而没有辐射等问题。实际上，这个实验说明，即使像爱因斯坦这样的物理学家也需要用实验去验证自己理论所期望的结果。

这个实验中暗含的思想大约有100多年的历史了：A·M·安培曾经提出磁场是由运动的电荷产生的，特别是永久磁铁的磁场可以解释为是由磁体内隐含的电流产生的。爱因斯坦把这个思想发展成为一个假说，原子的永久磁力矩是由于电子以原子核为中心沿着闭合轨道运行时产生的循环电流产生的。所以，电子不仅产生一个磁力矩，也产生角动量，或称转矩。根据这个假说，爱因斯坦可以确定磁力矩对角动量的比率，并指出这个比率与电子轨道的半径和运动速度无关。从此，习惯上把这个“回旋磁比率”写成g。如果爱因斯坦的假说是正确的，这个结果将是g=1。

为了验证这些思想，爱因斯坦和德哈斯把一个铁棒通过一条细线悬于一个线圈里。当线圈通电时，在磁场中的铁棒上的铁原子的磁力矩应该指向确定方向，角动量也是如此。但是由于角动量遵守能量守恒定律，为了平衡这个角动量，弥补磁场产生的改变，这个铁棒将产生一个扭曲运动。如果这个磁场的方向不停地迅速变换方向，这个铁棒就会像转子一样旋转起来，而这种旋转是可以观测到的。这个实验的思想听起来似乎很直观，事实上，据说在柏林时，爱因斯坦就和两位老师发现“突然改变电流的方向时，铁棒就会像施加力一样产生旋转”。但是在这个实验中g的定量却是十分困难、复杂，而且需要很高的技巧，这在当时几乎是不可能的。

实验中存在无数误差因素，例如，为了弥补地球的磁场，要采用十分大的线圈，当然这只是一个最简单的问题。首先，实验者非常吃惊，这个铁棒在磁场中产生了“非常可怕的运动”。通过一条坚硬的玻璃丝悬挂铁棒，并采用一个非常先进的共鸣方法，他们成功地消除了几个干扰因素，并且成功地定量和定性地显示出磁场产生的角动量。至于回旋磁比率，他们实验测定的结果与爱因斯坦假说的理论值一样：g=1（精确地说是1．02)。考虑到实验的艰难，得到这样的结果已经很难得了。在发表他们的结果时，爱因斯坦和德哈斯写道：“虽然这么好的吻合，但只能是偶然的，因为我们必须指出这个结果有10%的不可靠性，这个实验显然证明了，至少是近似地定量和定性证实了我们一开始建立的电子轨道理论。”

1915年2月19日，爱因斯坦向物理学会报告了这个实验及其结果。4月份，德哈斯回到了荷兰，这两个合作者从此各自独立地改进他们的设备—爱因斯坦在德国研究所，而德哈斯在雷敦，实验结果并没有产生明显的差异。整个1915年的夏天和秋天，爱因斯坦一直在实验室、磁体、线圈和镜子之间忙碌着。1916年2月25日，在完成他的广义相对论之后，爱因斯坦向物理学会提出这个实验的一个简化了的变换形式，并准备向他的同事们报告这个伟大的效应。

爱因斯坦无疑是充满信心的。甚至在第一个结果出版前，他就向贝索狂喊道：“一个美妙的实验，很遗憾你不能亲眼目睹。我只是在通过实验验证时，才发现自然界是多么的狡猾。”爱因斯坦的“狡猾的自然界”的看法是正确的，因为他得出的实验结果并没有保持很久。至于“零点能量”，1911年马克思·普朗克曾经引用过这个概念解释某些固体在低温情况下的比热异常现象，但是普朗克由此引发的问题比所解决的还多。爱因斯坦也进行过零点能量研究，取得了不求甚解的成功，1915年，他精确地描述当时的情况说：“没有一位理论家在提到‘零点能量时’，脸上不带着半尴尬半讥讽的笑容。”在非常低的温度，甚至是接近于绝对零度时，磁场仍然存在；因此，爱因斯坦总结道，即使在低温情况下，电子仍然沿着轨道运动，这个结论是正确的。但是他又进一步总结到，他的实验因此证明了零点能量的存在，这个结论却是有点鲁莽了。12年以后，零点能量被正确地解释为是一种量子力学效应；与低温情况下磁场力矩的连续性无关。

此外，自然界比爱因斯坦想像的还要狡猾，这表现在他所测量的回旋磁比率上。关于这方面，我们长话短说：由于爱因斯坦—德哈斯效应对物理学的基础问题十分重要，在接下来的几年里，其他物理学家们也在重复这个实验，其中包括值得信赖的苏黎世工学院的E·贝克，以及美国、瑞典的研究人员。他们得到的结果不是爱因斯坦和德哈斯得到的结果g＝1，而是它的两倍：g=2。当时没有任何理论解释，直到20世纪20年代，量子力学、电子自旋和以电子自旋为基础的W·海森伯的磁铁学才解决了这个问题。因此，爱因斯坦的简单假说过时了；磁铁性完全是一种纯粹的自旋效应，安培的分子电流对这个现象没有任何作用。关于爱因斯坦—德哈斯效应，量子力学理论得出了回旋磁比率g=2，除了爱因斯坦和德哈斯的实验外，其他人得出的结果都是g=2。

爱因斯坦不愿意承认这个失败，虽然大家都普遍接受了g=2，他自己仍然提出应该仔细检查磁自旋效应，因为这在数学方面上还不确定。这似乎有些固执了，著名的爱因斯坦曾经毫不犹豫地更正自己文章中出现的错误，但在这个问题上却没能做到这一点。

1915年夏天，爱因斯坦准备到瑞士旅行。他给章格写信说：“虽然除了一些与我无关的事情外，我在这里生活得很安逸，但我非常盼望再次呼吸一下瑞士的空气。”事实上，“这些事情”完全与他有关，而且关系很大。显然，关于这次旅行，爱因斯坦在3月份给生活在瑞士的法国作家罗曼·罗兰写过信，罗兰现在正眼睁睁地看着自己毕生的工作：对法国和德国的文化进行调解，被战争毁灭了。通过新祖国联盟，爱因斯坦得知罗兰坚定的和平主义思想，以及为了消除法国和德国之间的致命误解，勇敢地投身到这个伟大的事业中去。爱因斯坦说：“我热忱地向你表达我的无限仰慕和敬意……我愿意尽我的微薄之力听你调遣，不论是我现在的居住地，还是我与德国内外科学间的联系；你如果认为我能为你效劳，那么我将尽力去完成您所交付的任何工作。”

在收到这封信之前，罗兰可能还不知道爱因斯坦这个人，他马上回信说：“你热情、慷慨的信使我很受感动。”在爱因斯坦的建议下，他们通过苏黎世的H·章格保持联系，直到爱因斯坦有机会去瑞士。

与此同时，爱因斯坦接受一个邀请去哥丁根待一周时间，在大卫·希尔伯特和F·克莱纳的要求下，爱因斯坦将在那里就推广了的相对论作6次两个小时的报告。在庞加莱去世后，希尔伯特无疑是世界上最著名的数学家，从1914——1915年冬季学期开始，他正准备一个物理学基础研讨会，特别要研究G·米和阿尔伯特·爱因斯坦的理论。对于哥丁根的物理学家对他的理论感兴趣，爱因斯坦感到十分高兴，像他对索末菲所说的那样：“我非常高兴，他们完全明白我的理论的每一个细节，我对希尔伯特很满意，他真是一位伟大的人。”爱因斯坦之所以这样评论希尔伯特还因为希尔伯特认为战争是恐怖的错误，以及希尔伯特（不像F·克莱纳）曾拒绝在《告文明世界书》上签字。当然，爱因斯坦并没有向索末菲提及这些，因为他知道即使是最愚蠢的爱国主义呼吁，索末菲也会在上面签字。（虽然，爱因斯坦还不知道索末菲曾对洛仑兹在《自然科学》上发表的一篇文章表示强烈抗议；以及索末菲认为最好把洛仑兹的女婿德哈斯从德国的研究所赶走。）

到瑞士旅行的最主要原因当然是希望见一见儿子们，但是，这方面存在困难。爱因斯坦给章格写信解释自己推迟访问瑞士的原因时说：“事实上，我的儿子给我寄来了一个非常唐突的明信片，坚决拒绝与我一起游玩。我甚至不能去看我的孩子们，因为我的妻子要去旅行，或许现在她已经去旅行了。”这就是为什么爱因斯坦与他的表姐艾尔莎、她的女儿们、可能还有艾尔莎的父母一起去富有的柏林人经常度假的地方贝尔第克。

9月初，爱因斯坦终于开始了瑞士之行。米列娃希望爱因斯坦能够重新回到这个家里来，但是爱因斯坦只想看看儿子们，并与11岁的汉斯·阿尔伯特多次一起散步、远足。9月16日，爱因斯坦与章格一起去日内瓦湖的斐维去拜访罗曼·罗兰。在自己的日记里，罗兰记下了他们在茅斯宾馆堂前进行的长时间谈话；这些谈话比爱因斯坦在柏林所写的任何信件，以及在德国所发表的任何评论更有戏剧性，罗兰的评论详细地介绍了爱因斯坦是怎样认为战争和出生的国家的。罗兰写道：

我从他那里所听到的话语并不是令人振奋的，因为他指出如果不首先消灭战争，就不可能与德国建立长期的和平。爱因斯坦说在他看来，现在的处境比几个月前的情况更糟了。对于与苏联作战取得的胜利，更唤起了德国人的自大和胃口。对于爱因斯坦来说，“贪婪”这个词是对德国最形象的描述。到处都在扩散强权意识、对军队的崇拜、以及征服和吞并的野心。政府比它的人民稍有节制，想从比利时撤兵，但却不能这样做，因为军官们恐吓要叛乱。大银行家、工业家和商业公司的势力十分强大，他们要求政府补偿他们所付出的牺牲；皇帝只是他们和军官手里的工具……至于大学里的知识分子，爱因斯坦明显地把他们分成两个派别—数学家和物理学家，这些自然科学的人们是宽容的；历史学家和哲学家的谈话却像疯子一样，完全是国家狂热。整个国家的大多数人是驯良和“驯服的”（爱因斯坦很喜欢卡尔·斯皮特勒的这个词）。爱因斯坦主要谴责教育，指出主要是由于教育的原因才把大家引向了国家骄傲和对国家的盲目屈从。他并不认为种族对此负有责任，因为像200多年前作为难民来到德国的法国新教徒，现在也具有同样的特性。在一定程度上，社会主义是惟一自由的组织，但是他们只是聚集在玻恩斯坦的少数民族。新祖国联盟取得的进展太缓慢，并且只有少数人追随它。

爱因斯坦并不期待德国本身进行自新，它本身没有这个能力，而且这个建议也太胆大妄为了。他希望联军能够取得胜利，这样可以粉碎普鲁士和这个朝代的权力欲望……爱因斯坦和章格希望德国进行分离—一方是南部德国和奥地利，另一方是普鲁士。但是德国出现这样的失败，实在令人吃惊。在德国，所有的人对胜利都深信不疑；官方的预测和期望这个战争至少还要持续6个月。但是爱因斯坦认为消息灵通人士已经意识到德国的处境日益恶化，如果战争再持续下去的话，处境会更加艰难。最短缺的可能不是食品、粮食问题，而是战争所需要的关键的化学产品。确实，德国科学家令人羡慕的发明为德军提供了一种化合物作为这种短缺物资的暂时替代品。爱因斯坦说，人们不相信随之而来的组织管理能力，其中包括所有有能力的人物在内。大学所有的自然科学教授都在从事军事订购或执行军事任务，只有爱因斯坦拒绝合作。

我们谈到了德国人存在的盲目和不正常的心理状态。在放声大笑中，爱因斯坦说，每次柏林大学讨论会结束后，所有的教授都在一家饭店里聚会，他们不可避免地要谈到这样的问题：“为什么世界上的人都痛恨我们？”。这样的讨论每次都在进行，每个人都发表自己的见解，但是他们全都在极力小心地避开真正原因·。

第二天早晨，爱因斯坦乘火车去伯尔尼，罗兰到火车站送仃。作为一位和善的和平主义者和德国文化的崇拜者，对于爱因斯坦对德国的坪论和偏见，罗兰并不感到开心，有时甚至被激怒了。作为总结，他在日记中写道：“从爱因斯坦身上，可以看出，就像很少一部分摆脱奴役心理的人一样，出于对这种奴役心理的反抗，爱因斯坦习惯于揭露他的国家的阴暗面，像他的国家的敌人一样严厉地谴责他的国家。”

回到柏林不久，就有人请爱因斯坦发表对德国人及其战争的看法，同时不要使检查人员或广大公众受到太大的打击。一个和平但决不是和平主义的文化组织：柏林歌德联盟要求爱因斯坦为他们计划出版的爱国主义纪念册写一篇文章。1915年10月，爱因斯坦完成了三页标题为《我对战争的看法》文章，并且认为可以被柏林歌德联盟和德国公众所接受。从心理学角度，爱因斯坦评论战争的根源是“雄性动物生理上所决定的侵略性”。他认为没有任何必要去寻找战争的目的和根源，如果需要，就会找到任何目的和根源。爱因斯坦一直反对任何性质的战争，呼吁按照新祖国联盟设计的路线建立一个政治制度：

所有时代最有思想的人都会承认，战争是人类发展最大的敌人，应该尽一切努力阻止战争。尽管当前我们处于无法表达的悲哀环境里，但我一直相信，在不远的将来，在欧洲一定会出现一个政治组织，像德国现在消除了巴伐利亚和沃特堡的战争一样，它会消除欧洲的战争。任何一个思想开明的朋友都会支持这个目标的。

这就是柏林歌德联盟要发表的，而不是爱因斯坦对市民中把爱国主义作为情绪依托圣堂的辛辣讽刺，包括残忍的愤很和大屠杀的野蛮道德。为了使这篇文章能够接受，他顺从地把这些内容拿掉了。爱因斯坦建议这个爱国主义圣坛应该换成一架钢琴或一个书箱。另一段认为不适合印刷的是爱因斯坦所表现的爱国主义思想：“一个人或一个人类组织与我的关系怎样完全决定于他们的意图和能力。在我的感情生活中，我作为公民的国家对我没起一点作用；我认为一个人与国家的关系完全是一种经济关系，很像一个人与人寿保险公司的关系。”

为了证明这种判断标准，爱因斯坦说：“在和平时期对战争的荣耀，以及所有在和平时期进行战争准备的心理和意识形态，任何人类进步的真正朋友都会强烈反对的。这包括所有以‘爱国主义’名义所做的任何坏事。”不管怎样，爱因斯坦最终还是同意出版节选后的文章。即使是节选后的文章，也是当时德国所发表的最勇敢的反战文章。

这篇文章对于爱因斯坦来说一定非常重要，因为它是在“我一生中最激动、最严苛，也是最成功的时刻写成的。”他所为之辩护，而柏林歌德联盟官员们想要删去的两段文字是1915年11月11日写成的，就在这一天，他第二次准备就推广了的相对论作四个报告，这标志着广义相对论的完成。

四漫游宇宙

第19章 一生中最大的幸福

“在科学上的努力是一件奇怪的事：没有什么比意识到哪里没有必要花费时间和精力更为重要的了。另一方面，一个人不要追求很容易达到的目标。同时应该培养一种直觉，知道什么是通过努力可以取得的。”这是爱因斯坦在给苏黎世工学院学生的一封信中，描述在纷繁复杂的自然界中一位物理学家所遇到的困难。从对1915年春天活动的评论中，我们可以看出他对自己追求的目标和主题的态度。对于曾经被热烈描述的环动罗盘效应实验，爱因斯坦现在认为这是任何一个傻瓜都可以做的事。这种明显诋毁的说法并不是贬低一个实验者的工作，而只是一种衡量标准。他衡量自己的广义相对论说：“广义相对论却不同。我现在终于实现了这个目标，这是我一生中最大的幸福，虽然在这个领域，没有一个同事能意识到这条道路的深奥和必要。”

爱因斯坦是1915年5月份写这些话的，他的信心显然来自6个月前在科学院的会议记录上发表的一篇关于这个理论的综合性文章：《广义相对论的真正基础》。所有的迹象表明，在接下来的几个月，爱因斯坦在这篇文章的基础上得到了这个理论的正确形式。6月底，哥丁根的数学家们已经完全了解这个理论了；两周后，爱因斯坦打算写一本特别的书作为相对论的入门篇，其中的处理方法一开始就瞄向了广义相对论。8月底，爱因斯坦感到非常骄傲，他已经说服了哥丁根的F·克莱因和大卫·希尔伯特。

天文学家E·弗罗因德利希使爱因斯坦充满信心。由于战争和浓云的影响，没有办法证明光线经过太阳引力场发生偏转的现象。一回到柏林，弗罗因德利希马上采用另外一种在实验上很困难的方法，通过引力场中光谱线的红移来验证这个理论。早在1907年，刚刚开始思考引力理论时，爱因斯坦已经算出了百万分之二的红移植，在这个理论更深入的版本上还会发现这个数值。虽然这个结果可以测量，但是非常小，而且太阳外层无法估计的混乱状况带来的干扰也会使估计结果含混不清。除了太阳光外，弗罗因德利希还研究了具有很大数量级的双星光谱，经过几个月的艰苦工作，他肯定有迹象证明存在引力红移。

这个消息使爱因斯坦非常高兴，1915年2月他给贝索写信说：“我现在得出一个大致定量的证据，与我计算的结果十分相符。5月份，爱因斯坦认为这个理论已经被很好地证实了。但是，他的高兴还是早了一点：在估量恒星的质量时，弗罗因德利希犯了一些明显错误。几位天文学家严厉地斥责了这位助手，但是爱因斯坦对他还是无比信任的，最后是爱因斯坦自己开始怀疑自己的理论的。”

可能是从苏黎世归来不久，爱因斯坦就意识到他的引力公式可能是错误的。10月初，他意识到以前的论证是错的。这种想法曾使爱因斯坦难受了一段时间，特别是当他发现自己过去关于引力场的方程都是不正确的。经过了七周的拼搏，终于克服了所有的困难，爱因斯坦向索末菲介绍这种疑虑的产生过程时说：“首先，我发现即使在非常简单的协调旋转参照系中，引力场也与场方程不一致。其次，我关于水星近日点的计算结果太小。”

第一个论述对他来说一定像雷击一样，它违背了旋转对称性。直到1914年秋天的伟大综述性文章，爱因斯坦一直认为这种旋转之间的不变性是显然的事，没有深入研究。1915年秋天，爱因斯坦在进行计算时发现这些方程是错的。

第二个论述很奇怪。早在1907年，爱因斯坦就开始计算水星的近日点。自从1859年U·利维列尔在完美的牛顿天体力学中发现这个缺陷后，最好的天文学家也无法完成这项工作。离太阳最近的水星的运行轨道不是一个封闭的椭圆形，而是围绕太阳附近的一点缓慢地做花瓣一样的运动。虽然与完美的椭圆形只有一点点的偏差，一百年小于一分弧度，但这种近日点的旋转却是一个相当重要的问题，在牛顿力学中，无法找到令人满意的解释。

刚刚开始考虑引力的相对性，爱因斯坦就着手解释这个谜。1915年11月28日，在给索末菲的一封信中，爱因斯坦提到了早年的计算，他在过去得到的结果只是18秒弧度，而不是天文学家观测的45秒弧度。他是在他的理论以新的版本通过了试验时，承认这件事的。借助这个新理论，1913年5月，爱因斯坦又回过头计算以前的问题，仍然没有成功。

1915年10月，似乎是爱因斯坦发奋工作的日子。10月4日，他在普鲁士科学院全体大会上发布了一个讲座《关于广义相对论》，一周之后，在特别会议上，继续讨论这个问题。带着漠不关心的直率，爱因斯坦以一种科学院空前的方式，简要介绍出现的错误和经过的曲折：

在过去的几年里，在包含不统一运动的相对性前提下，我打算建立一个广义相对论。事实上我相信已经发现了引力的惟一定律，与逻辑上可以想像的相对论广义前提相符，在去年会议记录上我发表了一篇文章说明那个结果的必要性。一个新的批判性检验显示出那个必要性根本不能证明。这种情况是由于推导过程中的一个错误导致的。

爱因斯坦列举一个简单的数学反例说明选择任何一个特殊的坐标条件的努力都是无益的。他继续说：“这个原理使我对提出的方程失去了信心，应该寻找一种减少可能性的自然的新方法。三年前，我与老朋友格罗斯曼一起寻找一个更普遍的场方程协变，但却怀着沉重的心情放弃了。事实上，我们已经接近答案了。”从爱因斯坦现存的笔记本上，我们发现他当时差不多得到了正确的方程，但由于因果关系和不二义性等原因又否定了。

现在，爱因斯坦重新思考三年前否定的普遍协变理论，应用黎曼的弯曲张量，得出一些公式；在近似情况下，这些公式可以得出牛顿的运动学方程，并且对于任何变换保持不变，这个结果这样自然和符合逻辑，爱因斯坦认为：“任何一个真正理解它的人，都会认为这个理论十分迷人。”

11月8日，爱因斯坦再次出现在普鲁士科学院全体大会上，进一步肯定这个最重要、最彻底的相对论。从这个理论中，不需要其他特别的假设就可以从定性和定量两方面解释利维列尔发现的水星在其运动轨道方向的奇怪转动现象，并且可以计算出一百年45秒的弧度值。虽然爱因斯坦还不能提供一个完整、正确的场方程，其实也没有这个必要。

爱因斯坦发现，虽然第一次逼近得出牛顿运动学方程，但由十个部分组成的度量张量不能减少到牛顿引力势。这说明即使在弱场情况下，也存在空间弯曲。在引力场中没有红移结果，但它会使经过太阳的光线发生偏转。由于存在空间弯曲，爱因斯坦预测光线偏移1．7秒弧度，是1911年得到数值的二倍。这个结果虽然十分令人振奋，但与第二次逼近相比，微不足道。第二次逼近得出了水星的近日点运行方式与观测的结果十分相近。

爱因斯坦写信告诉索末菲说：“我对于得出的水星近日点的运行结果非常满意，我终于发现天文学的观测结果是多么精确！而我过去却错误地一直取笑他们所得到的结果！”爱因斯坦的方程终于经过了火的考验，自然界终于肯定了他八年的奥德赛生活，跨过引力的深渊，他终于取得了成功。爱因斯坦高兴地给埃伦费斯特写信，描述这个一生中最深刻的体验：“想像一下，对于普遍协变的实用性，以及方程正确地解释了水星近日点的运动，我是多么高兴。几天来，我高兴得不知如何是好。”后来他告诉他的荷兰朋友，这个发现使他心悸，似乎体内有什么东西在燃烧。

不足为怪，在1915年11月的报告中，仍然存在一些缺憾甚至是错误。爱因斯坦对索末菲承认说：“在这漫长的奋斗中，最后的一些错误不幸在科学院的文章中不朽了，我不久会寄给你。”即使在爱因斯坦的场方程中，也存在一些不正确的地方。当发现11月18日对逼近方程所做的必要修正，并没有影响所得的结果时，爱因斯坦如释重负，关于光的偏转和水星近日点的结果仍然正确。11月25日，爱因斯坦没有任何沮丧地面对物理数学讲堂，只用了3页打印的手稿，爱因斯坦就正确地论证了引力场方程的正确性，八年前开始的工作终于完成了。在科学院论文集中，爱因斯坦写道：“我终于合乎逻辑地完成了广义相对论。以最基本的方式提出了相对论，从物理上没有任何联系的时空坐标，令人信服地推导出非常确定的引力理论，并可以解释水星近日点的运动。”

爱因斯坦把科学院演讲的单行本寄给他的朋友和同事。在信的开头，他欣喜若狂地对章格说：“这个理论无比优美。”爱因斯坦热情地请索末菲研究一下这些方程：“你一定要仔细看看它们，这是我一生最有价值的发现。”对贝索，他写道：“我大胆的梦想终于实现了，”结尾是：“你心满意足的，但十分不安的阿尔伯特。”不久，爱因斯坦又给贝索写信说：“你一定要读一读这些文章！这是从苦境的彻底解放。”爱因斯坦很快乐，并且还自己编了一个小幽默：“对于那个爱因斯坦来说，这是非常容易的事。每年他都取消上一年所做的工作。”他知道这次不会再发生这种情况了。

在当时的关键时期，爱因斯坦还有个同事，虽然这位朋友给他带来更多的是苦恼，甚至要威胁他对这个理论的首创权。爱因斯坦像章格抱怨这种剽窃行为说：“只有一位同事真正理解它，但他现在打算巧妙地占有它。”这位同事是大卫·希尔伯特，爱因斯坦和他在一起还感到十分高兴。使爱因斯坦感到烦恼的是希尔伯特比爱因斯坦早几天发表了正确的场方程。

1915年11月25日，爱因斯坦在柏林提出他的场方程，但是6天前，11月20日，希尔伯特在寄给哥丁根皇家科学院的文章中推导出爱因斯坦一直寻找的场方程。怎么会发生这种情况呢？

大卫·希尔伯特多年来一直专心研究物理学，读过所有关于电子、物质和场的文章，1915年6月底，他邀请爱因斯坦讲授相对论。可想而知，爱因斯坦和希尔伯特在一起的一周时间，一定是从早到晚讨论物理问题。事实上，希尔伯特比爱因斯坦的目标更高：这个目标是严格的，关于整个物理世界、物质和场、宇宙和电子的理论。

11月，沉浸在引力理论中的爱因斯坦主要与希尔伯特通信，把自己的文章寄给希尔伯特，11月18日，爱因斯坦写信感谢希尔伯特为这篇文章提出的草案。在写这封信前，爱因斯坦一定收到了那篇文章。是否是爱因斯坦从希尔伯特的草案文章中发现有些术语正是自己的方程中所缺少的，而“占用”了希尔伯特的思想？这当然不可能，根据F·克莱因的记述，希尔伯特的文章十分复杂和混乱，一个人除非完全掌握整个题目，否则无法理解。虽然不能排除希尔伯特的文章使爱因斯坦意识到了自己的方程中存在的一些弱点。不管怎样，爱因斯坦最终得出的方程是他早期理论的逻辑发展，除了数学问题外，物理定律是占主要地位的。而且爱因斯坦得到这些方程的方法与希尔伯特的完全不同，爱因斯坦的成果才是真正可信的。

几周来，爱因斯坦与希尔伯特之间的关系有些不快；至少，我们知道爱因斯坦认为希尔伯特可能不经意地剽窃了他在哥丁根所做的讲座以及一些其他思想。当他看到希尔伯特已出版的文章时，他的恼怒有些平息了。在文章的开头，希尔伯特高度赞扬爱因斯坦提出的伟大问题，以及为解决这个问题而采用的方法，这些是物理学基础理论新突破的先决条件。30年后，爱因斯坦告诉他的助手厄斯特·施特劳斯，同样30年后施特劳斯告诉亚伯拉罕·匹斯说：“希尔伯特给我写了一封道歉信，告诉我说他‘已经不记得那个讲座了’。”如果事情真是那样的话，爱因斯坦一定感到高兴，因为圣诞节前，他给希尔伯特写信说：“我们之间曾经出现过不快，我不想再深入分析其中的原因，我成功地摆脱了这种失望的感觉，我又一次把你当成真正的朋友，希望你也同样地对待我。客观地说，两个在这个不公的世界上苦苦工作的人如果不能彼此发现快乐，那是一种悲哀。”他们两人和好如初，再也没有出现任何磨擦。与其他的同事一样，希尔伯特认为爱因斯坦是相对论的惟一创始人。

1917年5月，在哥丁根学习数学的瑞士人鲁道夫·雅各布·哈姆到柏林拜访爱因斯坦，提到了希尔伯特准备从引力理论推导量子理论。爱因斯坦做了一个淘气的怪相说：“这不可能，虽然引力理论是很普遍的理论，但相对论思想只能推导出引力……这种通过想像力构造一个世界的想法很好，可能会得到什么结果……看到还有这么多的事情我们仍无法了解，因此建立一个成熟的世界图像的想法是一种大胆尝试。”几年以后，爱因斯坦采用另外一种方法也瞄向了希尔伯特的目标，而且是沿着自己的路走向统一场理论。

广义相对论已经完成了，现在需要对已建立的理论进行综合评述，F·克莱因评论爱因斯坦理论的发展过程和他的引力思想时说：“没有理性，只适宜于天才。是一种哲学需求、强大的物理直觉，以及深奥数学知识的混合体。”这些从爱因斯坦的文章中可以看出来。它们大部分类似于临时的工作报告，有时是建立在另一个基础上的，有时是改正或取消早期出版的文章。

爱因斯坦清楚地意识到这一点，并且打算写一篇综合性文章。但是，他发现自己很难起步，因为自己对这些事情没有兴趣。但是如果他不做这方面的工作，将很少有人懂得这个理论，这个理论会一直是现在这个样子。洛仑兹完全理解这个理论，并且向爱因斯坦表示祝贺，因此爱因斯坦给他写信说：“我的引力方面的文章虽然靠近了目标，但却是由一系列的错误组成的。这就是为什么基本公式是好的，而整个推导过程是混乱的，首先有必要消灭这些缺陷。”通过胆怯的暗示，爱因斯坦打算说服语言大师洛仑兹从事这项工作，因为觉得自己非常不幸，没有语言交流的天赋，因此，虽然所写的东西是正确的，却没有人能够理解。洛仑兹显然没有接受暗示，爱因斯坦没有办法，只有自己写这篇综述。事实上，最后这项工作进展得相当快。1916年3月完成了这篇。50页的论文，并在《物理年鉴》上发表了。杂志的出版人J·A·巴特把它单印成册，这是爱因斯坦的第一本书。

从那时起，爱因斯坦理论的整个术语明确下来：爱因斯坦1905年的理论不再标以“普通”或“一般”的字样，而成为“狭义”相对论，作为与“广义”相对论的区别，虽然这个名字混淆了这个理论与引力的紧密联系。很长一段时间，1916年的这篇《广义相对论的基础》一直是这个新理论的权威文章，被收录在相对性原理文集中，并且译成外语。

早在1916年2月，为了使大多数物理学家，特别是实验科学家能够理解包含纯粹微积分问题的抽象理论，M·玻恩发表了一篇综合性的综述文章。爱因斯坦非常感激。几个月后，E·弗罗因德利希又写了一本小册子，同样减略了数学问题。在简短的前言中，爱因斯坦赞扬说：“它使任何初步了解纯粹科学推理方法的人都能够理解这个理论的基本思想。”

可能是由于这些原因，特别是玻恩成功的文章使爱因斯坦自己打算写一篇尽量少包含数学的文章。1916年底，这篇文章完成了，第二年年初由布罗斯维格的威维格出版社出版成书，名字是《关于狭义和广义相对论通俗读本》，以后又变换了几种版本，并被广泛地翻译成其他文字。

这样，面向所有受过物理和数学教育的读者传播的条件已经成熟了。但是对感兴趣的门外汉来说，这还不够。爱因斯坦承认他的那本小书基本上无法理解，并且赞同M·普朗克的评论：“爱因斯坦认为如果他时而加入一些‘亲爱的读者’，他的书不久就会为人所理解。”

如果用我们自己的话概括一下这个理论在哪方面难于理解，并解释爱因斯坦为什么认为这个理论是他最优美的发现，这可能会更有用处。

为了正确评价爱因斯坦的成就，人们必须以爱因斯坦继承下来并作为范例的牛顿物理学为起点。两百多年来它在物理学中一直具有重要地位，它把整个世界看成是根据简单定律工作的一个大机器，具体来说是由两对概念组成：时间和空间；物体和力。空间，在牛顿看来是“绝对”空间，是所有物体运动的容器。换句话说，它们的位置随时间而变化。同样，时间也是一种“绝对”时间。如果没有力的存在，物质将作协调直线运动；如果有力的作用，根据原理可以计算出物质运动的轨迹。

这个理论框架在很多领域经受了考验，在天体力学上几乎是奇迹般的准确预测，而到气体中声音的传播上也取得了成功，后来的人们可能忽略了牛顿当时已经意识到的一些概念上的缺陷。一个缺陷是物体间的吸引—引力，当时认为引力在空间的传播速度是无穷大的，更确切地说，它的传播与时间无关。另一个缺陷是物体与空间的不对称性。“绝对”空间对物体的作用是以对加速度的惯性阻力的形式存在的，但是物体对空间没有作用。这样的不对称不是优先而无理的，但是从认识论角度来说，对于E·马赫和H·赫兹这样爱提问题的人显然不是令人满意的；而对于爱因斯坦来说，这种“绝对”空间类似于舞台上的幽灵，与他的直觉相抵触。

尽管狭义相对论已经深入修改了时间概念，但并没有解决这些问题：由于传播效果的即时性，牛顿的引力理论只有在很有疑问的假说下，才能与狭义相对论合而为一，才能成为物理学的框架。初看起来，这些起点相互之间似乎没有什么关系，但是爱因斯坦认为它们彼此相联，并且沿着自己的路一直走下去。

其中一件事，爱因斯坦把相对论推广到任何一个加速运动系统。对他来说，这一步很显然，但是几百年来，物理学只是局限在惯性系统中，所以这显然是大胆的一步，即使是M·普朗克也是很长时间以后才接受这种观点。接下来，爱因斯坦认为惯性和质量是同一的，但是没有进一步解释。这是物理学上最重要的观点。设想一个从房顶上自由落下的人不能感受到重力的存在，爱因斯坦意识到至少在某些情况下，加速度和引力是一致的。这种等价说明一个推广了的相对论同时也是引力理论，反过来，一个令人满意的引力理论只能在扩展了的相对性假设的框架中形成。

这意味着放弃经典物理的优先参照系—惯性系统，包括狭义相对论。广义相对论的基本特点是时间和空间坐标没有物理意义。借助于数学上的纯粹微积分，爱因斯坦把经典物理上应该彼此区别的空间和重力、几何和引力完全统一起来。质量不再按照力学定律相互作用，而是使空间产生弯曲。通过推广毕达哥拉斯定理，几何是一种可变的向量张量，由物质的分布决定，同时决定测地线这些物质运动的最短路程。因此空间不再是所有物质的容器，而是一个具有内在动力学的物体。空间的性质和物质的运动可以通过场方程描述，在场方程中，向量张量，黎曼张量和能量脉冲张量彼此关联。这些都是由纯粹微积分推得的，是自然的，没有任何专断。

第一次，抛开诸如牛顿理论的“绝对空间”等任何外界概念，建立了一个物理理论。这个理论本身就可以看出广义相对论的意义。爱因斯坦对自然界产生了一种新的理解，成为今后的模型。

爱因斯坦的崇拜者认为广义相对论是思维的胜利，而不是经验的胜利。这种误解使爱因斯坦“很生气”，他说：“这个理论的发展告诉我们完全不同的内容：一个理论如果要使人信服，必须以可以总结的事实为基础。”广义相对论中的“惯性与质量等价”就是这样的事实。对于爱因斯坦来说，事实不仅是他的理论的起点，也是验证这个理论的拱心石。我们已经看到当他用这个理论正确推导出水星近日点的运动时是多么高兴。现在他特别希望有人从事这个理论的另外两个方面的证实工作。

在《年鉴》的伟大文章中，爱因斯坦不仅计算出太阳光线偏移1．7秒弧度，同时也得出水星的0.02秒弧度。虽然第二个计算结果很小，但有足够的理由去验证它。由于战争的原因，近期没有可能远征观测日蚀，爱因斯坦急于通过木星验证光线的偏移，早在1912年，他和弗罗因德利希就讨论过这种方法，但是由于偏移的效果太小，而放弃了这个实验。

作为权宜之计，弗罗因德利希又重新拾起这种方法，并且认为现在有点希望。完成为普鲁士科学院所写的相对论系列文章后，爱因斯坦就召集教育部的最高官员，向他们介绍相对论可证实的结果。爱因斯坦写道：“光线偏移的结果不仅是所有结果中最有趣和最令人吃惊的，同时也是这个理论最具特色的方面，虽然这个结果还没有验证……通过仔细研究可行的观察方法，弗罗因德利希认为可以通过行星木星证明光线弯曲效应，虽然这个实验需要最先进的照片测量技术和经过无数次的观测。”为了满足爱因斯坦的请求，弗罗因德利希暂时放下他的日常工作，毫无干扰地投入到这个理论的验证工作中。

贝尔斯堡天文台台长，弗罗因德利希的上司，枢密顾问官员斯特拉夫认为爱因斯坦通过教育部进行私人干预，不明智地影响了天文台的研究计划，虽然如此，他们很愿意把弗罗因德利希赶出去，因为他总是忽视日常工作。因此，斯特拉夫不仅坚持而且洋洋得意地拒绝了木星计划：“即使是一位专家型的观察者，经过多次最先进的测量也不会得到什么有用的结果，这只是一种不必要的浪费，浪费时间和精力，更不用说这个观察者不是专家了。”爱因斯坦不愿接受这个事实而抱怨说：“由于这些可怜人的计谋，使得这个最重要的验证这个理论的实验无法进行。”木星的观测最终没有进行。爱因斯坦不得不等到下一次日蚀的出现，1918年6月8日将发生在芬兰。

引力场中光谱线的红移是天文学家间争论的焦点。弗罗因德利希认为自己已经验证了这个效应，但是在自己发表的文章中犯了几个错误，因此受到猛烈攻击，特别是慕尼黑巴伐利亚科学院院长、天文学家H·R·希灵格。每个人都非常清楚，虽然鞭挞的是弗罗因德利希，而真正的目标却是爱因斯坦。爱因斯坦一直忠诚地站在弗罗因德利希一边，对于他来说，这些结果至少是定性地确定了光谱线的移动。另一方面，斯特拉夫认为这种完全表面的研究根本没有证明这种现象。

希灵格和斯特拉夫的看法更进一步。虽然他们对爱因斯坦关于水星近日点地计算没有异议，但是他们否认这种计算可以证实相对论，认为牛顿的引力理论也可以解释这种运动，并试着提出了一种解释，但是必须借助不可能的假设，爱因斯坦反驳这是一种“已经取得了胜利，还要继续打没有意义的仗”。但这并没有改善爱因斯坦与德国重要天文学家的关系。

爱因斯坦在理论物理学上取得的成功，弥补了他对天文学家的烦恼。使爱因斯坦感到欣慰的是，顽固多疑的M·普朗克也开始认真考虑这个问题了，虽然有些犹豫。不久，普朗克放弃了对立立场，认为广义相对论满足了纯粹结构的需求。爱因斯坦给从哥丁根来到苏黎世的数学家H·维恩写信说：“如果现在这个理论还存在许多反对者，下面的情况使我得到安慰：拥护这个理论的人以绝对优势超过反对者。这是对这个理论的自然特点的客观证明。”

波茨坦天文物理天文台的聪明台长卡尔·施瓦兹对于这个理论的首次成功应用，使爱因斯坦得到一些安慰。施瓦兹同时精于天文学和天体物理学，爱因斯坦之所以没能与他合作是由于早在1914年他就自愿应征入伍了，在俄国前线计算炮兵弹道问题。在收到爱因斯坦提交给普鲁士科学院的报告时，施瓦兹就准备在球形引力场的大质量情况下提出第一个场方程的完美答案。通过逼近方法，爱因斯坦精确地解决了水星问题。代替缺席的施瓦兹，1916年1月13日，爱因斯坦把他的计算结果交到科学院。施瓦兹的精确计算与爱因斯坦通过逼近得出的结果完全一样。

一个月以后，爱因斯坦把施瓦兹从俄国前线寄给他的另一篇文章交给科学院。在这篇文章中，借用广义相对论工具，施瓦兹研究了像我们见到的太阳和其他星体的物质球形积累，认为星星是个液体球，这是对真实状态的一种极大简化，但是正是这种简化，使他能够精确地解决这个问题，并且从计算中得出一些令人吃惊的结果。如果一个星体的质量聚集到一定半径的球体大小空间，即后来所说的施瓦兹希尔德半径，那么空间的弯曲大到星体发出的光已无法跑出。因此外面的观察者无法观测到施瓦兹希尔德半径内发生的任何事情；同样的，在施瓦兹希尔德半径中，无法与外界进行各种接触。如果太阳被压缩成半径为3千米的球，那么就会有这种奇怪的现象出现：对于地球来说，施瓦兹希尔德半径比一厘米还小。这样的物质密度实在太大了，以至于很长时间，包括爱因斯坦在内的相对论的理论家在这方面没做什么工作。只是很久以后，关于引力坍缩的恒星动力学的原子核物理提供了新的知识，人们才意识到事实上施瓦兹希尔德计算出50年以后才知道的“黑洞”的第一个简单模型。

1916年3月，施瓦兹回到了柏林，他患了一种少见的不可治愈的皮肤病，病得很重。在医院里呆了2个月，死于1916年5月11日。6月8日，爱因斯坦在普鲁士科学院为这位42岁的同事写了一篇纪念文章。

不用说，最美好的发现—场方程完成后，爱因斯坦并没有因此而高枕而卧。通过物理改进，他发展了一些值得注意的方面，打开了物理研究的整个领域，使物理学家们一直忙到今天，并且可能还要继续忙下去。这些结果与宇宙学和引力波等空间问题有关。

1916年6月，出现了第一个关于广义相对论的有趣应用。通过这次应用，爱因斯坦根据广义相对论证明引力场的传播速度与光速一样。用同样的方法，H·赫兹从麦克斯韦方程中推出加速运动的电荷产生电磁波，而爱因斯坦从场论方程证明出引力波的存在和主要性质，以及引力波是由于彼此相互运动的物质导致的，虽然只是理论上的，没有实验证据。

不久，爱因斯坦开始对这篇文章不满意了：认为自己对这个问题的描述不太清晰，并且被遗憾地计算错误损害了。1918年2月，他重新研究这个问题，改正了错误，得到了一个关于力学系统能量辐射的所谓的“四极公式”。直到今天，我们还在讨论这个公式。

与容易发射，并且容易测试的电磁波不同（这些是整个工业的基础），引力波一开始就很难证实，因为它对力学系统的作用实在太小了。曾有一段时间，它被认为是数学上的一种人工制品，只是头脑构造的，没有任何物理实在可言。直到20世纪60年代，人们对这个理论构造才有了信心，物理学家们已经具备足够的实验技术设计一种物理仪器，测试诸如超行星等宇宙大灾难引起的引力波。即使到现在，无数研究人员千方百计的努力还是白费了。虽然，先进的天线对银河系中的超新星能够产生反应，但是这种现象并不是经常出现的：上次是在1604年。在遥远的星系中，大约每隔一个月就有一个超新星出现，但是对于这些超新星，天线的灵敏度还是太低了。1987年2月，错过了一个好机会，在离我们星系很近的麦哲伦星云中，1987A超新星突然燃烧起来。完全可以通过它证实引力波的存在，但是在完全没有预料的情况下，三台测试仪碰巧全部关闭了，而正常情况下，它们是应该运行的。

虽然如此，实验相对论者从天空中收到了另外一个意想不到的礼物—脉冲双星。这是一个包括一个脉冲星和一个重的物体的旋转系统。脉冲辐射是一种非常好的时钟，精确地观测这个天体时钟可以发现脉冲星旋转速度的变化大约为每年十万分之一秒。1978年的这个结果，与根据爱因斯坦1918年公式计算出的由于引力波辐射而导致脉冲双星能量损失的结果精确相符。

这样，花了60年的时间，才确认至少在脉冲双星上存在引力波。又花了很长时间，才在地球上直接证明了引力波的存在。

1916年春天，爱因斯坦提出了另外一些问题—宇宙的结构和惯性的起源。他向贝索描述自己的努力时说：“在引力方面，我在无涯之中寻找限制条件，去证明这个有限的世界到底有多大，这是一件有趣的事。诸如一个自然的有限世界，其中所有的惯性都是相对的。”

对于爱因斯坦来说，牛顿的“绝对空间”不存在惯性。惯性只是物质之间相互作用的结果。这种由于E·马赫对力学基本概念的批判性分析激发出来的信念，与等价原理和推广了的相对性论断一起代表广义相对论的第三个主题。1913年春天，在《广义相对论纲要》中，爱因斯坦指出这个理论符合马赫的大胆思想，惯性是由于一个质量点与其他质量点相互作用产生的。这意味着一个物体的惯性是从它与宇宙中所有物质的相互作用得到的，所以从物理学角度上可以说，一个保龄球手克服一个保龄球的惯性过程是与整个宇宙紧密相联的。

虽然可以明确表达“马赫原理”，但确定它在形成的理论中的地位却很困难，特别是当时只知道用牛顿的引力理论无法解释其中存在的内在矛盾，同时对宇宙中的物质分布一无所知。经过6个多月的思考，1917年2月，爱因斯坦把他的新发现寄往普鲁士科学院，并对埃伦费斯特说：“在这个引力理论上，我又一次面临进入疯人院的危险。我希望雷敦没有疯人院，这样我可以安全地去拜访你。”

爱因斯坦知道，他的同事对此事会有很大反应，特别是通过这个大胆的设想，从无限空间的问题中，他似乎走回到了以前的有限空间。爱因斯坦告诉那些吃惊的同事说：“事实上，我这里所提出的引力场方程需要一些修改，以便在广义相对论的基础上，避免在应用牛顿理论时所出现的这些主要困难。”通过解释，他把读者引向自己设计的不太直接但平坦的道路上，因为只有这样，人们才能对最后的结果感兴趣。

经过广泛讨论牛顿世界图像的矛盾，以及在一个无限宇宙中，从相对论的角度无法缓解的矛盾，爱因斯坦把失望的读者轻轻地领到了另一个可行的方法。这是一个静止的、物质均匀分布的空间闭合的世界，不随时间而改变。现在的场方程不能解释这样的结构。为了找出解决方法，爱因斯坦在他的场方程中加入了“宇宙学术语”，既不影响广义相对论的论断，同时也不影响小范围情况下的结果，如水星近日点的运动，而且在大范围上可以得出关于整个宇宙的满意答案。

根据这个模型，字宙是无限的，虽然在体积和大小上是有限的。宇宙类似于一个两维的气球表面存在于三维的空间系统，没有空间界限，但却存在一个非常清晰的确定面积。物质的球形协调分布形成了大范围的空间弯曲，而局部的密度波动，例如太阳和其他星星，导致了弯曲的增加，使行星束缚在其中。在这样的宇宙中，光线应该返回起点。换句话说，如果不是宇宙空间太大和星光太暗，我们可以在另外一个相反的方向上同样看到星星。

不用说，验证遥远星星的“双见”现象希望很小，所以也就不能通过天文观测确定爱因斯坦的模型。用当时最好的望远镜，天文学家只能看到一万光年的距离。而根据当时可以接受的星体分布数据，爱因斯坦计算出宇宙的半径比我们能看到的大1000倍。与这个模型的基本结构相比，爱因斯坦认为具体数值没有什么作用，所以并没有写到他的文章中。现今，我们得到的宇宙距离比爱因斯坦计算的大一百万倍，与其相比，爱因斯坦的数值似乎太小了。但是直到1920年，大家一直认为银河系就是宇宙。直到发现了仙女座星云是个独立的星系后，我们才意识到空间是由上百万的星系组成。居住在这样小的宇宙空间中，爱因斯坦却能指明通往整个宇宙科学的路，这是十分值得赞赏的。

爱因斯坦知道自己建立的宇宙模型有些牵强。他之所以要采用这个模型，是因为用物质平均密度设想的静态模型，离开“宇宙术语”，场方程只能解释一个收缩的或一个扩张的宇宙。在文章的结尾，爱因斯坦特别指出，这并不影响整个宇宙观点的主要部分，如果不引入这个术语，也会得出空间弯曲。

如果他去掉后面的说明，用当初的答案预测一个膨胀的宇宙，之后坐等天文学家们的发现就好了！那么爱因斯坦一定会被当作天才的预言家了。10多年以后，在加州威尔逊山上用100英尺的反射望远镜发现了宇宙的逃逸速度，从而猜想到宇宙的膨胀。事实上，爱因斯坦不得不取消对场方程所采取的“应急”修改；后来，他把引进宇宙术语的作法称为自己一生中所犯的最大错误。

虽然经过宇宙术语的迂回，但爱因斯坦的有限无界宇宙的思想还是保留下来了，并轻松地解决了牛顿关于物质在无穷远处消失的困难，为几百年来的惯性之谜提供了一个物理基础；并且，再次回到当初的场方程，爱因斯坦为天文观察所提出的宇宙动力学理论扫清了道路。虽然爱因斯坦提出的第一个宇宙模型不完全正确，但是这些“宇宙观测”很好地说明：“与一个没有意义问题的正确答案相比，一个重要问题的错误答案具有无法比拟的重要意义。”从这方面考虑，“观测”不仅是相对论的令人鼓舞的应用，同时也是关于宇宙结构的迷人构想，可以与哥白尼的革命相比。

从相对论角度来讲，1916年似乎并没有太多产出，爱因斯坦再次关心量子理论，可能是认为广义相对论可以深入理解原子的微观结构。6年前，他曾经放弃了量子问题，对玻尔的原子模型，电子沿着固定的轨迹运动非常感兴趣。爱因斯坦完全被玻尔和索末菲的光谱线理论所吸引，这个理论解释辐射的吸收和发射是由于电子从一个静止轨道跃迁到另一个静止轨道引起的。他认为这是一场“革命”，急于知道上帝到底给它施加了什么压力。自然的，许多主要问题并没有得到解决，例如，根据麦克斯韦理论，电子围绕原子核做旋转运动，应该发射电磁波。

在分析引力波的时候，因为不同质量的物体包括电子都要发出引力波，爱因斯坦因此考虑到原子的稳定性问题。虽然这种效应无法测量，可能永远也无法测量，但它必然破坏原子的稳定性。由于原子内部的电子运动，原子不仅发出电磁波，而且发出引力波，只是这种波非常小。现在看起来似乎不仅要修改麦克斯韦电磁理论，还要修改引力理论。

当时爱因斯坦已经开始考虑统一量子理论和引力理论。星体的量子理论能否解决这个问题，只有未来才知道。同时，爱因斯坦提出了普朗克公式和新的原子理论之间的新联系。他向贝索介绍他的新论文说：“关于辐射的吸收和发射，我想出了一个非常好的主意。从普朗克公式得到了非常简单的推论，所有的事情都是代数形式的。”

爱因斯坦称赞普朗克1900年的推导是大胆的推导，因为不仅问题本身，就连所根据的假设都含有矛盾。在两篇文章中的第一篇中，爱因斯坦消除了那个缺陷。比推论本身更有趣的是，爱因斯坦所采用的方法具有普遍性。爱因斯坦从已经广泛验证的N·玻尔的基本假设开始：电子在原子中具有许多不同的离散能量状态，通过辐射的吸收和发射，可以从一种状态变到另一种状态。结合辐射场和原子间的热平衡假设，就可以得到普朗克公式。这个只有两页纸的概要性论述还包含辐射场的受激辐射，所以这些公式已经暗含了50年后才出现的激光理论。对爱因斯坦来说，最重要的是这个假设的简单性和产生这个假设的方法的普遍性。他认为这很可能成为未来理论表达的基线。

在第二篇文章中，爱因斯坦指出光线不是以球形波的形式发射的，而是具有一定方向的针状发射，由于这种发射辐射，导致分子向相反的方向移动一个确定的距离。这种观点很像爱因斯坦1905年的“启发性观点”，光线是一串粒子。

在这篇文章中，爱因斯坦基本上推导出光子的所有性质：辐射量子或光粒子。虽然爱因斯坦尽量使这个术语符合当时的习惯，但他清楚地意识到，只有他一个人坚持辐射的量子假设。6年后，美国物理学家A·康普顿通过实验验证了爱因斯坦提出的公式，不久整个科技界都在谈论“量子”。但是早在1916年夏天，爱因斯坦正写这篇文章时，就指出，基本过程使得建立一种完全以量子为基础的辐射理论不可避免，因此完全可以肯定光量子的存在。

虽然这两篇文章对于量子物理十分重要，但是与爱因斯坦关于广义相对论的艰苦工作相比，这两篇文章似乎是一种消谴。它们之所以成为天才手笔是因为爱因斯坦认为的这个理论的弱点是：它们把时间和基本过程的方向都归结为“概率”。

这是爱因斯坦极少使用引号的一次。一方面，在他的理论中，很显然时间和单个光量子的发射由统计概率决定，另一方面，在自然过程中，他不愿相信“概率”，因此认为它是这个理论的弱点。爱因斯坦可能怀疑基本粒子的偶然性在量子理论中是否可以占有一席之地。10年后，随着量子力学的发展，在这个观点上发生了意见分歧。大多数物理学家并不认为“概率”是量子理论中有疑问的原理，而爱因斯坦一直到老都无法接受概率。

1915年1月到1917年2月，这是爱因斯坦一生中最有收获的时期。在这15个月中，他一共写了15篇科技文章，包括关于量子理论的两篇非常重要的文章；广义相对论的辉煌成就；考虑到新发现的可能性，建立了科学宇宙学基础。

爱因斯坦是在他一生最艰苦的时期：家庭危机和战争喧嚣中创造出这些成就的。虽然爱因斯坦具有很强的与世隔绝的天赋，但最终还是不能避开。

第20章 战国春秋

爱因斯坦给苏黎世工学院以前的一位同学写道：“在这可怕的时候，作为一个瑞士人应该感到高兴和骄傲。”除了本身的骄傲外，对他来说，瑞土国籍和小小的红色瑞士联邦护照都十分重要，1906年在苏黎世申请瑞士国籍时，爱因斯坦根本没有意识到这一点。作为一名中立的外国人，他可以避免与同事、柏林军事当局发生冲突，并且可以随时到中立国去旅行。

为了实现他年初再回一趟瑞士的希望，爱因斯坦打算1915年9月去瑞士。但是，即使是持有效护照的人，前线对他们也暂时关闭了，由于旅行没有得到批准，以及工作的过度劳累，爱因斯坦把瑞士访问推迟到春天：“我非常想呼吸一下瑞士的空气，以便减轻我的烦闷。”同时，爱因斯坦也希望再次看一下他的两个儿子以及他的朋友章格和贝索—贝索现在已经到苏黎世定居了。

1916年复活节，爱因斯坦的希望终于实现了，但是他的瑞士之行却引发了一场灾难。爱因斯坦与表姐艾尔莎的结婚是不可避免的，作为一个前提，爱因斯坦打算通过离婚使与米列娃不可补救的分离合法化。而米列娃从没有想到过要与爱因斯坦分手，甚至私下希望她的丈夫会回到她和儿子身边，因此根本不可能同意离婚。资本主义婚姻解体的情景具有灾难性的后果，从爱因斯坦与章格和贝索的通信中我们可以看到：他下定决心，不再见他的妻子，同时他必须面对这样的现实，他的两个儿子再也不能和他在一起了，而12岁的汉斯·阿尔伯特甚至不再给他写信了。更糟的是，米列娃病得很重，所以章格和贝索必须面对非常棘手的问题：照看两个孩子。在这方面，他们得到了律师艾米尔·苏黎克的大力帮助，律师也住在格罗肯街59号，与米列娃在同一幢楼，离工学院的物理研究所不远。

对于爱因斯坦来说，这些朋友并没有掩饰他们认为米列娃的彻底崩溃是由于爱因斯坦打算与她分手的原因造成的，同时他们对爱因斯坦的婚姻并不同情。运用感情丰富的词语，爱因斯坦为自己辩解，他再也不能与米列娃生活在一起了；爱因斯坦感到不能强调米列娃的问题。同时，他相信她不缺少任何东西：“她有自由自在的生活，拥有两个天真活泼的儿子，居住在非常好的环境里，她是自己的主人，并且处于无辜被抛弃的光环里。”只是当医务人员章格表示担心米列娃的病可能永远不能治愈时，爱因斯坦才感到有些自责：“如果不是你和贝索的帮助，在这种悲惨的处境里，我一定会昏了头。我非常对不起这个女人，我相信她之所以对我感到厌倦，部分原因是由于她的重病。”几周后，米列娃的身体有了些好转，爱因斯坦感到很宽慰，并且让贝索告诉她，他“不再用离婚折磨她。我们家庭之间的战争已经结束了。我已经学会了忍住眼泪。”

从这个许诺中，人们可能感觉不到他忍受了很大的痛苦。毕竟，这确保了他与表姐的美丽关系，但是不能有结婚的念头。同时，他也不能面对回到苏黎世的事实，因此爱因斯坦决定实行另一个长期打算：访问雷敦。

在物理方面，以及其他方面，爱因斯坦感到洛仑兹和埃伦费斯特一直非常理解他。爱因斯坦经常笔墨未干，就把他的论文寄往雷敦，但是通信到底不如面对面的交谈。1916年春天，他刚刚完成了广义相对论的文章，爱因斯坦就决定放弃一切工作，到荷兰访问，但是由于战争的影响，使得这次访问一直推迟到夏天。那时当局还是制造了很多困难，爱因斯坦几乎绝望了：“我可能去不了荷兰了，因为旅行问题出现了不应有的困难。我想只有等到和平时期了。”但是第二天他就应召到外交部去，通知他，如果是雷敦大学的正式邀请，他还有希望去荷兰。洛仑兹马上发出了正式邀请，但是爱因斯坦还要提供在苏黎世居住的证明原本，又经过几道官僚主义阻碍，9月27日，他终于离开了柏林。

对于爱因斯坦来说，雷敦这个小的荷兰大学城是和平、人道和幸福的绿洲。爱因斯坦与埃伦费斯特家一起待在罗森街，保尔和塔塔纳以及他们的孩子们都很喜欢他。像第一次在布拉格见面时一样，爱因斯坦又与老朋友表演音乐。第二天他和主人一起驱车去10英里的哈莱姆去拜访洛仑兹。爱因斯坦早已知道洛仑兹非常理解他的广义相对论的细节，他正期待着这位父亲般人物的祝福。

吃过晚饭，洛仑兹邀请他们到书房，每个人发了一支烟后，以一种教诲的方式，简单介绍了爱因斯坦克服了各种困难，才得到这个原理的最后形式。12年后，埃伦费斯特回忆说，在洛仑兹的总结过程中，爱因斯坦吸烟次数越来越少，当洛仑兹精妙的阐明结束时，爱因斯坦的烟全灭了。爱因斯坦聚精会神地伏在洛仑兹写满公式的纸上，手指无意识地摆弄着头发。当爱因斯坦陷入深思时，洛仑兹微笑地望着他，像一位父亲对着深爱的儿子一样，相信他一定会克服这个难题，紧张地看着怎样解决。一会儿，爱因斯坦高兴地抬起头，他“已经解决了”。对于一个小的误解的几次反复之后，现在完全清楚了，看到这个理论的丰富内容，两个人的眼睛放出了光彩。

除了洛仑兹和埃伦费斯特，天文学家W·德西特也对广义相对论感兴趣，并且根据它精确计算了行星的运动。爱因斯坦把1916年的权威文章《广义相对论基础》的单行本分赠给雷敦的朋友，德西特把其中的一本送给了A·S·爱丁顿、英国皇家天文学会的秘书，由于战争的原因，那里没有德国出版物。爱丁顿马上意识到爱因斯坦文章的重要性，并且开始学习他不熟悉的“纯粹微积分”，并让德西特在皇家天文学会的《每月启示》上为他的英国同事撰写新的理论，特别是它的天文学含义。德西特现在可以直接从爱因斯坦本人那里得到最新信息，虽然他们两个人都没有想到，在1917年发表的第三篇文章中，超越了当初的打算，德西特提出了爱因斯坦宇宙模型的另个一种形式。他们也没有一个人想到，3年后，《基础》的单行本会引起这么壮观的效应。

雷敦之行对于科技创作具有重大意义：“广义相对论已经在那里有了生命力，不仅洛仑兹和天文学家德西特在研究这个理论，许多年轻的同事也在研究。在英国，这个理论也生了根。”爱因斯坦高兴地对贝索说。

回到柏林后，雷敦的两周似乎是一个“美梦”。爱因斯坦非常激动地感谢他们：“不论在身体上，还是精神上，荷兰之行都给我带来很大好处。一个人只能在一定程度上忍受孤独。”一周后，他向贝索介绍在荷兰的“好日子”：“我和埃伦费斯特，特别是洛仑兹一起度过了难忘的时光，不仅令人振奋而且清新。总之，我觉得与这些人特别亲近。”

在柏林的战争环境中艰难地度过一个月后，爱因斯坦给洛仑兹写信说：“我一直非常感激令人振奋的荷兰旅行。不仅是由于与您这样令人尊敬、具有同样兴趣的人会面使我感到高兴，同时在许多非科学的问题上，我们具有同样的观点。”在爱因斯坦目前的工作环境中，他很难发现有人与他具有一致的观点。战争的第二年，德国军事主义已经渗透到国家和社会的各个领域。1916年2月，禁止了新祖国联盟的活动，连谈论战争的目的都不允许，更不用说商讨和平的事了。德国惟一的目标就是更大地扩张领土。使爱因斯坦感到最难过的是，不仅政府和将军们这样，整个国家都持这样的态度，包括他那些教授和院士同事们。

大多数物理学家都在为战争尽力：年轻人作为初级军官，提供气象服务，成为炮兵，或为化学战争工业服务；年龄大的人在实验室里进一步优化杀人武器。他们时常沉浸在愚蠢的“心理战争”中。诺贝尔奖获得者威廉·维恩还起草一份传单，反对“英国狂”：在将来，在不可回避的情况下，背信弃义的英国只能在脚注中加上引号出现。甚至爱因斯坦最尊敬的同事和信友索末菲也“高兴”地在传单上签了名。

不管怎样，1916年，爱因斯坦当选为德国物理学会主席，任职两年。是否是希望保证至少在学术领域不会听到沙文主义的长篇大论，还是其他原因，使爱因斯坦接任这个职务，我们对此一无所知。对于一位“国际主义者”和一个自称为和平主义者来说，这是一个微妙的职务，在给朋友章格的信中，爱因斯坦已暗示出这一点了：“必须承认，我在这里都不错，并且飘到了‘上层’，但对我自己来说，似乎是漂在水上的油滴，与我生活的态度和观念截然不同。”至多，爱因斯坦希望减少这种影响，而且只能与那些由于自己巨大的科学贡献，从而可以接受这位没有国家的爱因斯坦的奇想的人进行谈话。如果爱因斯坦想在这个位置上为和平做些什么工作，那么他一定很失望。

在爱因斯坦看来，由于战争引发的学术界混乱似乎是一种精神病。他向贝索描述当时柏林的气氛说：“当我与人交谈时，我可以感受到他们头脑中的病态。这使我想起了女巫的考验和其他的宗教异常。在生活中最负责任、最无私的人往往是最教条、顽固的人。社会的心态已经危险地偏离了轨道。如果不是亲眼看到，我可能无法想像。”在其他信中，爱因斯坦也表示了类似的观点，当然这些信不是寄给他的德国同事的。他向洛仑兹总结了自己的诊断：“我相信这是一种流行的精神病，只有十分独立的人才能摆脱这种流行观点的左右。科学院中似乎没有这样的人。”

虽然在信中很少提及，但爱因斯坦目睹了科学和技术在战争中所起的令人担忧的作用。他对埃伦费斯特说：“我们的主不再需要沥青和硫磺像雨一样落下；他已经变成了机器，并且可以自动操作。”他非常悲伤地给章格写信说：“我们整个令人赞扬的技术进步和文明，现在变成为精神病犯人手中的斧子。”爱因斯坦虽然具有这样的态度，但在一定程度上，作为机翼的设计者，他也参与设计了这把斧子。

可能是爱因斯坦在苏黎世大学的助手L·霍普夫引起了爱因斯坦对飞行的兴趣。霍普夫从阿劳的工业大学来到柏林，在阿德索夫飞机设计中心任职，作为一名水力动力学专家，他现在正学习相关的空气动力学。这是当前非常迫切的工作，因为英国和法国已经建立了十分有效的空军。

一个关键的问题是机翼的形状，传统的机翼是一个铁板，当飞机倾斜转弯时，这种形状的机翼经常发生事故。虽然我们不知道，作为理论家爱因斯坦是什么时候开始研究机翼的，但我们知道在1916的夏天，他发表了一篇短文《水波和飞行的基本理论》，其中说明为什么要在高中课本中增加飞机飞行的问题。在这篇文章的第一句，爱因斯坦提到了所有飞机设计者所追求的模型，“鸟在空中滑翔”，之后，根据一定理论探讨，他提出了一种驼背形的机翼。但是爱因斯坦制造机翼的工作并不十分成功，所以在他晚年，爱因斯坦一直对这个插曲保持沉默。

接下来，爱因斯坦开始尝试军事技术领域的另一项技术—旋转罗盘。正好在海战的时候，特别是U形船战争时期发明了这个聪明的仪器，它是由名叫赫尔曼·安术茨—卡姆普夫发明的。受J·沃耐的鼓舞，安术茨把继承的一部分钱用于潜艇进行北极探险计划。这个计划需要解决一个非常困难的航海问题，因为一方面，磁性罗盘在两极地区不准；另一方面，像潜艇这样的金属壳产生的屏壁作用，使罗盘无法感受到地球磁场。

航海不是安术茨的专业（他开始学习药学，后来学艺术史，论文是关于16世纪威尼斯画家们）；但是他意识到高速旋转的顶部可以有效地代替传统罗盘。由于纯粹的力学作用，它的轴可以与地轴保持水平；这样即使在潜艇里，也可以保持固定的方向。当得知科尔的克拉普德国造船厂很有可能派一艘潜艇到北极的水域中去时，安术茨—卡姆普夫正在研究旋转罗盘。1904年申请了第一个德国专利，他的发明使海军上将们很受影响。1905年，他在科尔建立了一个公司，为德国海军提供这种旋转罗盘。

这个罗盘的基本设想不是来自安术茨。1815年耶恩一伯纳德首先在他的酒窖里，后来在巴黎的万神殿用钟摆向人们展示了地球的自转，一年后，发明了旋转机。虽然建造一个可行的旋转罗盘存在很多技术困难，但是很多企业，特别是美国的E·A·斯晋利旋转机公司，以及欧洲的一些小公司都在这个领域竞争。很目然，这引起了无数专利上的诉讼。

1914年11月，在安术茨和斯普利旋转机公司的专利纠纷中，柏林当地法院指名爱因斯坦作为专家。爱因斯坦似乎很喜欢这个角色，不仅因为法院支付给1000马克，同时因为这件事使他想起了专利局的日子。

安术茨公司指控斯普利公司侵犯它的两项专利。斯普利的代理人认为安术茨的原始专利违背了1885年授予荷兰人V·德布斯的专利，所以这个原始专利无效。在这种复杂的境况下，爱因斯坦开始也有些搞不清了。他认为，根据授予V·德布斯的专利，无法取得旋转罗盘的功能。但是法院对爱因斯坦的口头说明并不满意，需要一个书面的专家意见。所以在1915年8月10日，爱因斯坦在科尔的德国海军基地实地检验了斯普利的罗盘。在附着的说明中，爱因斯坦明确指出，首先在法律上安术茨的专利有效，其次斯普利违反了安术茨另外一个专利。安术茨获胜。

在第一次世界大战期间，很少有人知道爱因斯坦与安术茨之间的密切关系。但是1918年7月，战争的最后一年，爱因斯坦为安术茨提供了一个“私人专家意见”。战争结束后，安术茨与爱因斯坦频繁接触，在改进旋转罗盘方面，他们进行了非常亲密的合作。20世纪30年代，除了英国和美国，世界上几乎所有的海军都装备上安术茨公司的旋转罗盘，而这个罗盘的制造中也包含爱因斯坦的一个专利。

对任何一位声称是爱国主义的物理学家来说，机翼和罗盘是非常合适的工作。但是对于爱因斯坦这位绝对和平主义者来说，这些却是一种奇怪的追求，特别是他认为令人赞扬的技术进步……成为精神病犯人手中的斧子。爱因斯坦一方面非常鄙视精神错乱的德国人没有耐心等待U型船加入战斗；另一方面，为这种仪器的发明者和制造者提供专家意见，使潜水艇战争成为可能。虽然这些活动可能被看做是一位伟大的物理学家的一种技术游戏，特别像他的“小机器”，但仍然很奇怪，作为一个坚定的和平主义者，爱因斯坦没有注意到这项工作的军事意义。

从雷敦回来不久，爱因斯坦就得到老朋友F·阿德勒的消息：报纸介绍，1916年11月26日，阿德勒枪杀了奥地利总理C·卡尔·斯图克。就是这个C·斯图克，作为教育大臣，因为爱因斯坦是犹太人，而在他的布拉格任命过程中制造了很多困难。自从1912年，斯图克成为政府的首脑；他建立了一个严格、独裁的军事帝国，并且解散了议会。曾经是爱因斯坦喜欢的苏黎世的接班人阿德勒，放弃了大学工作，1912年回到了他的祖国奥地利，成为积极的社会民主党的政治家、作家和记者。10月20日，他组织了一个公众游行示威，要求重新组建议会。C·斯图克粗暴地阻止了这次示威；第二天下午2：40，阿德勒走进著名的米斯尔斯卡登宾馆，C·斯图克经常在这里吃午饭，阿德勒走到他的餐桌前，喊道：“打倒专制主义！我们需要和平！”在他头部连开三枪，杀死了他。阿德勒没进行任何反抗就被他们逮捕了。

虽然爱因斯坦也需要和平，但他不能理解阿德勒的举动，特别是经过监督的新闻界只报道了暗杀的结果，而没介绍整个事件的背景。但是，爱因斯坦仍然决定尽自己的最大努力帮助他的朋友。他给阿德勒的妻子卡特雅写信说：“你和你尊敬的丈夫的不幸使我感到很悲伤，这是我在这个艰难世界上所经历的最大不幸。阿德勒是我所认识的最杰出、最纯洁的人。我不能判定他的行为，因为我不能构想出他此行的动机，但是我知道他的行为不是鲁莽的，他对自己的行为一向十分尽责，如果我能为他和你本人做什么事，请记得我，并给我写信。”

当爱因斯坦可以给狱中的阿德勒写信时，他提出了一个特别的请求：“当你的事件送上法庭时，我愿意作为一个证人；你可以大胆提出你的要求。不要认为这没有意义。”当审判日期已经定下来，在一个特别审判之前，爱因斯坦急着请苏黎世的朋友给他以前的同事帮点忙，他给章格写信说：“我对他的感情复苏了，我想为他做点事情，这里没有人了解他，但是可以相信，在苏黎世、他以前工作过的地方，可以对他表示一些同情。我以自己的名义请求你在苏黎世物理学会采取一个紧急行动，向有能力的当局提出一个宽赦申请。”对于贝索，爱因斯坦特别说明申请中应该强调阿德勒是“一位无私、沉静、勤劳、热心、负责任的人，并且受到普遍尊敬。我们强烈希望，为了他的事能够进行一下调解”。

苏黎世的物理学家可能认为，爱因斯坦打算把一位谋杀者从死刑中救下来的行为是十分荒谬的，但是经过激烈的争论，他们还是写了一份申请。贝索向柏林的爱因斯坦报告说：“整整花了一个酷热的晚上才完成。”大家所起草的申请在内容上基本与爱因斯坦的建议一致，并且小心地把它写成一个典型的表彰书，评论苏黎世的阿德勒“是一位完全有责任的，具有很高科技天赋和哲学理性的人……多少年来，他一直热衷于他的科学。”

在狱中，阿德勒又回过头来研究科学，并且使很多物理学家，包括爱因斯坦陷入困境。2月17日，阿德勒向卡特雅报告说：“星期六，我醒来时，对于多年来一直困扰我的钟摆实验问题，终于找到了答案。”阿德勒把想到的答案写成了一篇文章，这是一篇反对相对论的文章。4月底，爱因斯坦收到了手稿，并且吃惊地说：“阿德勒带着对预言家的信念，提出于没有价值的细微差别，以至于我都不知道对他说什么好。他正在骑着马赫的老马，直到用尽最后的力量。”

当弗罗因德利希·阿德勒的父亲维克多·阿德勒把这个手稿当成拯救儿子的一线希望时，情况变得更加复杂了：他想用这篇文章证明弗罗因德利希神经不正常。法庭邀请心理学家和物理学家提出专家意见，他们也发现自己处在进退两难境地，因为弗罗因德利希·阿德勒坚持他是在清醒状态下枪杀C·斯图克的，是出于政治需要，并对此负有责任。阿德勒宁可面对射击班，也不愿让精神病专家来救自己；并且他确信他的论文是一项科学成就，而任何把它当成精神病的证据都深深地伤害了他。事实上，这篇文章并没有什么精神不正常，只是一篇错误的文章罢了。

F·阿德勒坚持他对这件事负全部责任，与他反驳相对论的事无关。F·阿德勒当时有能力不用爱因斯坦的证词，因为他收到一个暗示。通过他父亲的努力，同时受到帝国哈伯斯堡宫尊敬的奥地利社会民主党领袖的许诺，将会赦免他的罪行。通过维也纳的关系，在审判之前，爱因斯坦已经意识到大家的意见对阿德勒没有太大威胁。1917年5月19日，进行了宣判，阿德勒满意地看到自己反抗战争、争取民主的闭幕词全文发表在奥地利社会报上，甚至德国报纸也转登了摘要。他被判处死刑，但是他知道这并不是真正执行。

为了使他的朋友在公众面前有个好的形象，为了维也纳法庭的申诉法庭，爱因斯坦与《沃西克日报》的记者会谈，判决宣布几天后，发表了会谈的部分摘要。在摘要中，爱因斯坦讲述了在苏黎世为了爱因斯坦的原因，阿德勒撤回了特别教授的申请，描述了阿德勒是位值得信赖的物理学家，力求头脑敏锐，思路清晰。会谈中没有提到政治和暗杀事件，但是作了暗示，因为爱因斯坦认为阿德勒的科技工作客观性左右着他的行动。这对爱因斯坦和新闻报纸来说都是勇敢的事。

与知情人预想的一样，虽然没有明确指出战争后将特赦，申诉法庭把死刑减到18年拘禁。事情的发展也是这样的。

在拘禁过程中，阿德勒把他早年的手稿整理成书。爱因斯坦与他一起合作，并且试着指出其中的错误，他给阿德勒写信，询问如果他来到维也纳，是否可以到监狱看望他，爱因斯坦说：“非常不幸，我们不能长时间讨论这些事情，我想知道我们两人谁先征服另一个人，怎么能知道呢？”1920年，阿德勒获得了自田，并出版了这本书，包括一个长长的华而不实的标题，爱因斯坦可能没有读到这篇文章。但是在晚年，爱因斯坦写道：“奥地利人非常守信用，虽然暗杀了斯图克，但并没有判F·阿德勒死刑。”

刚到38岁的爱因斯坦不得不开始为他所说的“摇摇欲坠的身体”担心。1917年初，他病得很重。2月6日，他像普鲁士科学院提出了《宇宙观察》的文章，一周后，他不得不放弃已经计划好的荷兰之行。他向埃伦费斯特解释取消这次旅行的原因是，他需要严格的饮食和休息，以便治疗他的肝病。3月份，爱因斯坦的医生通知他患有胆结石：“需要多饮水，坚持严格的饮食……我现在的感觉很好，身体也不再疼痛了，看起来不错。”这只是接下4年来一系列强度不同的疼痛的开始。

高强度的工作、不好的食物、以及无规律的单身生活，所有这些都损害了爱因斯坦的健康，可能还伴有学生时代持续两年疾病的复发。米列娃认为爱因斯坦长期的消化不良，可能是由于他奇怪的饮食习惯造成的。

现在，不是学生时代没有规律的生活，而是战争时代的艰苦条件使营养成为爱因斯坦的一个问题，更不用说合理饮食了。1916年的大灾，使普鲁士连土豆都没有了，接着是声名狼藉的“萝卜冬天”，只有“代用面包”和其他可行的非常规食品来充饥。只能依靠南部德国的亲属寄来的食品包裹，特别是苏黎世的朋友章格的帮助，爱因斯坦才能保持他的特殊饮食，当然，也有艾尔莎的高超烹调技术。爱因斯坦的医生是O·朱利斯伯格是位积极的反酒者，他和章格建议爱因斯坦到昂格丁的塔拉斯普进行治疗。爱因斯坦给贝索写信说：“我发现很难同意这个建议。”他同意医生的看法，酒会使人神经错乱，但他不相信朱利斯伯格认为的矿泉疗养地有什么益处。虽然医生坚持，他的病人还是不能接受这样的度假生活……另一方面，爱因斯坦严格地按照医疗的要求去做。最后，这位病人还是坚持自己的治疗方法，虽然没有去矿泉疗养地，但也逐渐恢复了健康，虽然只是暂时的。

除了健康方面的担忧外，爱因斯坦最担忧的是来自苏黎世的坏消息，米列娃的健康并没有恢复。专家们初诊怀疑是脑结核，但最后认为是斯科夫拉病，一种淋巴腺的疾病，当时认为与结核病的遗传有关。这个诊断对爱因斯坦的儿子爱德华犹如晴天霹雳，爱德华刚到上学年龄，可能是由于母亲的遗传原因，经常得病。章格从苏黎世传来的预诊消息使人感到压抑，爱因斯坦悲伤地说：“我对我的小儿子的状况感到很苦恼，这说明他完全不可能长大了。天知道，在懂事之前离开这个世界是否是一件好事。”根据现代医学观点，这种担心是完全没有根据的。斯科夫拉病与结核病有关系的观点，即它们的遗传特性，根本不存在。但是爱因斯坦还是遵照苏黎世杰出专家的医疗意见，非常重视儿子的预诊。他对贝索倾吐了心声：“是我的错误，把他带到这个世上，在我一生中，我第一次责骂自己，认为对此有责任。”他又说：“我不了解斯科夫拉病的病因，我也不知道孩子有遗传患结核病的危险。事实上，坦率地说，我根本不知道斯科夫拉病，因此也就没有十分注意我妻子腺体的肿大。现在不幸的事终于发生了，这是注定的。”

我们不清楚爱因斯坦是否知道他的担心和自责是由于误解导致的。但是无论如何，爱因斯坦非常高兴，他的儿子没有像预诊的那样，爱德华长成了一位纤弱，但健康的年青人。20岁时，又一个不幸袭击了他：他得了精神分裂症。

身体康复后，爱因斯坦感到身体和智力都十分疲劳。“科技生活几乎是停止的，我的头脑什么也不想。”他向章格抱怨说。健康情况有了好转，爱因斯坦可以主持德国物理学会的会议；星期三，他出席物理研究所的传统研讨会；星期四，他参加普鲁士科学院的会议；他甚至开始讲两课时的相对论课了。

在柏林，一件使爱因斯坦感兴趣的事是他可以上课。在柏林的第一年爱因斯坦从没走上讲台，但是1915年暑期学期，他开始上两学时的相对论课，1915～1916年冬天学期，他又开始教授统计力学和玻尔兹曼原理。在他研究广义相对论的过程中，爱因斯坦似乎认为自己选择的这个义务是错误的，所以接下来的两个学期，他一直远离学校。但是1917年夏季学期，他又重新开始讲他那两学时的课程，交替讲授相对论和统计力学。

学生不多，因为大多数年青的男人都在武装部队。只有几位不适合现役服务的，或者是受伤的男人分散在空旷的演讲大厅里；如果不是因为1908年，普鲁士当局禁止妇女入学的话，一定还会再有几位学生的。爱因斯坦的亲密同事中，有人在服丧，能斯特的两个儿子都战死在战场上；普朗克的大儿子被杀害，小儿子成为战俘。所以更多的时间大家都在哀悼，而不是进行科技交流。虽然战争已经持续了3年，但这种屠杀仍然没有尽头。爱因斯坦给埃伦费斯特写信说：“万能的主还活着，不幸的是他在打击无辜的人，而且漫无目的地打击无罪的人。它是从哪里获得惩罚和粉碎的权力？可能得自于残酷的暴力吧？我已经变得非常宽容了，但是我的基本观点一点也没有改变。”

比爱因斯坦大3岁的M·玻恩成为他的好朋友。1914年底，为了减轻M·普朗克的工作压力，柏林大学设立了一个新的职位，聘请玻恩作为特别教授。虽然玻恩应征入伍，他依然来到柏林，到炮兵检验委员会。1916年初，玻恩给《物理杂志》写了一篇关于广义相对论的文章。就是这篇文章使爱因斯坦高兴地认为：“我最好的一位同事完全理解和承认这个原理。”因为玻恩会弹钢琴，所以他们也一起演奏音乐。玻恩的妻子回忆爱因斯坦第一次到他们的公寓拜访时说：“爱因斯坦握住我的手说：‘我听说你刚有了一个小孩！’说完，就放下他的小提琴，脱下手套……扔在某个角落。他们一起演奏爱因斯坦非常喜欢的海顿。”

爱因斯坦抱怨在柏林感到孤独，这可能是他自己的观点，因为他不可能像信中所说的那样与世隔绝。爱因斯坦的名声很快就传到科技界之外，虽然没有出现19世纪20年代关于相对论那样热烈的场面，但是知识界的人们已经感到他们之中生活着天才，并且打算认识这位天才。已经恢复闺名的艾尔莎·爱因斯坦非常高兴听到陌生人谈论她的名子。确实，这还产生了爱因斯坦与物理学家汉斯·马沙姆的终生友谊。

一个由不太出名的作家组成的“文学会”邀请爱因斯坦到布里斯托宾馆参加他们的每周会议。在那里爱因斯坦可以喝酒、吸烟，一直玩到深夜。其中一个文人想知道“势、不变因子、反变式、能量张量”以及其他术语的意思，爱因斯坦作了一个难忘的回答：“那些是技术术语！”哲学家们也开始对相对论原理感兴趣，并且打算写一本包括新物理各个方面的书。心理学家、大学讲师，以及形态心理学的创始人之一M·沃斯米尔打算从著名的物理学家中发现“创造性思维”的秘密。许多年以后，他回忆从1916年开始的美好日子，多少个小时他幸运地与爱因斯坦一起坐在书房里，听他讲述相对论的戏剧性发展。

爱因斯坦甚至与最高权力接触，当然不是最保守的贵族们，而是像W·拉铁诺这样巨大的电器工业财团AEG的董事会主席。当曾经计划的“短暂、快捷”的战争变成了没有休止的战争时，拉铁诺为此在战斗部建立了一个原材料分支机构。从拉铁诺和哈伯那里，爱因斯坦了解到德国的军事前途没有希望了，虽然前线已经深入敌人的腹地，但是对大海的封锁迟早会使这个国家走向失败。

1917年春天，爱因斯坦的胆结石病有了很大好转，他非常急于到瑞士旅行。但他不得不等到7月初，并解释说：“因为我的课程和物理学会的工作，我不能再提前了，同时也由于我不小心弄破了脚趾。”爱因斯坦于6月底离开柏林，到南部德国看望与哥哥雅各布一起生活的母亲；7月初到达苏黎世。因为身体的原因，爱因斯坦并没在苏黎世待很久。同样的原因，他也没有去见罗曼·罗兰。但是爱因斯坦和他的长子去了阿罗沙，在琉森的妹妹玛雅及妹夫保尔·温特勒家里完全康复了。

9月初，爱因斯坦途经沙夫豪斯回到德国。在边境经过很长时间的复杂手续，以及费力的检查后，爱因斯坦首先住在本津根、一所靠近西格马灵根小村庄。回到柏林，爱因斯坦并没有回到维尔夫巴赫街的单身公寓，而是搬到哈伯兰德街5号的一个公寓里，在艾尔莎的对门。在爱因斯坦离开时，这个公寓已经空出来了，在本津根的停留期间，艾尔莎马上采取行动租下这个公寓，并帮助他搬了家。爱因斯坦通知贝索说：“我现在的地址是哈伯兰德街5号，据说家已经全部搬完了。”艾尔莎现在可以帮助他更加彻底地康复了。

当爱因斯坦回来时，一个新的职务正等待着他。1917年10月1日，他成为一个研究所的所长。1913年在爱因斯坦舶任命中，除了科学院的职务和教授外，还包括了将要建立的“皇家威廉物理研究所”的所长职务。因为这关系到普鲁士财政部，因此研究所的建立一直推迟到战争结束。爱因斯坦从来没有抱怨，他不需要研究所，没有助手和秘书，而是一个人在简陋的公寓中工作，所有的东西都是手写的，爱因斯坦对没有任何行政义务感到非常满意。

但是，这个研究所还是有私人赞助的，主要的赞助来自K·L·考帕尔的口袋；根据规定要用这些钱建成这个研究所。由工业学家和个人参赞威廉·文·西门子作主席，组建董事会及管理会，由爱因斯坦担任主席，而哈伯、能斯特、普朗克、卢本和沃尔堡作为顾问。这就是那个研究所：虽然战争仍在继续，但是拥有一个办公楼，图书馆，甚至一位看门人还是没有问题的。事实上，研究所设在爱因斯坦的公寓，充当一个基金研究所的角色，大学的科学家可以申请补助费。爱因斯坦每年得到荣誉金5000马克；但没有迹象表明，他从学院的工资中扣除了这一部分。

各种各样的小事必须以书函的形式解决，采用华而不实的演讲形式。因为没有一个合适的头衔，爱因斯坦无疑被称为“尊敬的”，他的妈妈对此一定很高兴。由于爱因斯坦的申请，第一次给他派了一位秘书，每周工作三天半，一个月工资为50马克。这项工作由艾尔莎的20岁的女儿伊尔瑟担任。开始伊尔瑟用手写；1919年，由于研究所的业务有了很大发展，作为研究所的第一笔投资，买了一台打字机。在所有的皇家威廉研究所中，这个家庭研究所是最小的，也是最不寻常的。爱因斯坦在柏林期间，研究所一直是这个样子，可能因为他本人没有太多的需求。

爱因斯坦马上利用这个新职位，进一步深入他的科学研究；他终于能够使天文学家E·弗罗因德利希从哈伯斯堡天文台中获得自由。研究所提供资金使弗罗因德利希可以集中全部精力研究相对论的天文预测。不久，作为特殊情况，对这种安排进行了调整，聘用弗罗因德利希作为研究所的科技工作者。

爱因斯坦还必须学会行政管理。爱因斯坦关于研究补助金的典型例子是他打算马上批准P·德拜申请的例子，因为他认为：“我们不可能很好地使用我们的钱……在我眼里，等待是不值得考虑的，因为我们只有一个德拜。”普朗克不得不指导这位新所长懂得什么是正确的管理程序。虽然如此，爱因斯坦仍然指示德拜月初递交的申请，董事会应在7月27日批准。关于这件事建立了几个文件，使我们有幸得到后来4位诺贝尔奖获得者的笔迹和签名，有时是出现在同一张纸上。也有申请者本人后来获得诺贝尔奖的事，例如P·德拜事件。

出于健康的考虑，爱因斯坦必须减少自己在研究所的工作，以及其他工作。事情似乎有了好转，12月初，他向章格报告说：“我身体现在非常健康，从夏天到现在，我增加了4磅重，这要感谢艾尔莎的精心护理。她亲自为我做各种食物，现在证明很有用。”但是1917年底，他又出现了新的剧烈疼痛。一位肠胃炎和肝病专家，采用新的X光技术，诊断出疼痛主要是由于十二指肠溃疡导致的，爱因斯坦必须卧床多周。

可能并不完全是疾病的原因使爱因斯坦耗尽精力。他给章格写信说：“一个人只有在年青的时候，才能发明一点新的东西，后来变得越来越有经验，越来越有名，也就越来越愚蠢了。”他在病床上向贝索述说，在科技工作上，他仅做了一些微不足道的小事，同时还阅读和学习很多没有用的东西。虽然如此，躺在病床上的这段时间，在关于引力波的第二篇文章中，爱因斯坦推导出四极柱公式，并于2月14日提交科学院，这绝不是一件琐事。

之后，确实有一段时间，爱因斯坦没有发表高水平的文章，但是工作上却不是这样，他每天都要处理皇家威廉研究所不断增加的信件。作为德国物理学会的主席，爱因斯坦负责准备4月26日M·普朗克60岁生日庆典。庆典的成功与否对他来说很重要，因为他非常敬重普朗克，能够出于喜爱和尊敬而为他工作，是一件值得高兴的事。爱因斯坦发表了一个《研究动机》的演讲，效果非常好，演讲中述说了虽然政治观点不同，但两人却建立了深厚的友谊，并且出于这个原因，尽管存在战争和孤独，爱因斯坦还是留在柏林。

爱因斯坦给朋友章格写信，表示他对当时处境的矛盾心理：“在这个领域里，我的同事非常狂热地接受了广义相对论，为什么这个热爱文化和教育的时代这样没有判断善恶的能力呢？”在新年时，他给洛仑兹写信说：“对于我们要承受的无限悲哀，我一直感到非常忧虑。我甚至时常躲到物理中也无法摆脱。”普朗克的新年回信不仅包含了希望爱因斯坦能够彻底恢复健康，同时也含有一丝训诫：“我希望今年，你能对德国方面表现一些同情，我们也随时准备和平，虽然我们在军事上比以前好了。”但这并没有伤害爱因斯坦对普朗克的感情。

爱因斯坦放弃了和平主义活动，因为他觉得没有意义。当G·尼克莱准备采取另一个行动时，爱因斯坦感到很难拒绝G·尼克莱，因为他根本不理睬爱因斯坦的拒绝。

虽然如此，军事当局已经把爱因斯坦包括在居住在柏林及附近的31位“著名和平主义者”名单中了，他们必须得到最高指挥部的批准，才可以到国外旅行。爱因斯坦可能没有意识到这一点，因为这个法律生效后（1918年1月），爱因斯坦没有到任何国家旅行。

与战争开始时一样，爱因斯坦不愿参加任何社会活动，因为他现在越来越相信，如果要使情况有所好转，战胜德国的最好办法是进行和平谈判。他给罗曼·罗兰写信说：

由于1870年的军事成功，以及工业和贸易的成功，这个国家形成了一种强权的信仰。这个信仰几乎统治着所有有学识的人，几乎完全取代了歌德和席勒时代的理想王国……

我非常相信只有严酷的现实，才能消除这种头脑中的错觉。人们必须懂得非德国人也是平等的人。为了生存下来，德国必须得到其他国家的信任，一个残酷暴力和背信弃义的人不可能达到自己的目标。

1917年8月，在瑞士度假期间，爱因斯坦写的这些话，同时要确保德国检查人员没有读到它的危险，但是仍然存在罗兰把这些观点公布于众的危险。如果柏林的最高指挥部从别的渠道了解这种情绪，这位中立的外国人爱因斯坦将被驱逐出境，而他尊敬的同事普朗克会认为这种做法是理所当然的。

1918年4月，爱因斯坦又一次打算让大家听到理性之音。他为德国同事起草了一种宣言式的传单，可能是与1915年来到柏林的神学家兼哲学家E·绰尔茨磋商并受他激励而写的。德国刚与俄国建立了布莱斯特一利托夫斯可“胜利的和平”，提出大量的土地等补偿；他们现在相信，今年夏天他们会赢得西部前线的决定性胜利。公众的心态十分狂热，没有人意识到当时的情况其实十分不利，失败只是时间问题。在传单中，爱因斯坦并不关心德国通过和平谈判避免失败，而是关心在和平时代怎么恢复国际科技交流。在给无比尊敬的同事们的长信中，爱因斯坦说：

在整个国家普遍错觉的悲剧年代中，无数次，研究科学和艺术的人们发表的公开声明，极大地伤害了追求更高、更自由目标的人们的团结感，而在战前，这种团结感曾有了很大发展。目光狭窄的圣职者，以及强权纪律奴仆的空洞叫嚣声非常大，整个新闻媒介故意误导公众，导致了没有希望的混乱，那些具有美好愿望的人不敢发表自己的言论。

在这样严重的境况下，那些通过成功的科技成就而得到文明世界公认的智力工作者，肩负不容回避的责任，作为支持和安慰那些虽然孤独，但对道德没有失去信心的人们，他们应该发表一个公开声明。

爱因斯坦也打算写一本由知名学者合作的书。为了增强它的国际性，同时向好战国家以及中立国家的人提议。苏黎世拉斯尔出版社对他的计划很感兴趣。因为不邀请任何一位“声明沙文主义的人”参加，爱因斯坦的请求只能寄给几位德国教授。除了托尔茨克，还有慕尼黑的经济学家L·布兰塔诺、马尔堡的律师W·沙京、海德堡的社会学家A·韦伯（没有M·韦伯）和哥丁根的大卫·希尔伯特。在给希尔伯特的信中，爱因斯坦还附加了一个手写的附言：“在数学家和物理学家中，我只能向你提这件事。”希尔伯特积极地回信说：“不用说，你信中的想法激起我的同情心。”但是他要求首先与朋友商量。商量的结果是，他仍然赞同爱因斯坦的想法，但不同意采取特别行动。总结他在哥丁根大学周围询问的结果，希尔伯特写道：“这样的声明等价于自责，只能给研究领域中我们的敌人带来快乐。甚至你的名字也不能给我们以保护；毕竟，‘国际’的字眼影响我们的同事关系，他们现在非常容易激怒。”希尔伯特建议等到战争后，起草一个“无懈可击的，像短棍一样的请求，来说明科学是什么，科学的义务是什么”。爱因斯坦只能做自己力所能及的事，虽然这只是忧伤自负的英雄主义行为。在一些和平主义者，以及具有国际思想的人中，爱因斯坦享有一定声誉。现在他只能等待战争的结束，并且需要时间恢复他的健康。

第21章 情断柏林

1918年，情况变得很糟。尽管爱因斯坦尽力往好的方面想，他的十二指肠溃疡还是开始威胁他的生命。1月初，他向贝索报告说：“一躺在床上，我就感觉很好了。我将很高兴再在床上待4周，或更长时间，从暖气不足的角度考虑，这还是有益处的。”为了维持严格的饮食而准备的特别食品是德国南部的亲属和瑞士的朋友们寄来的。

但是，六个月的卧床休养并没有使他的健康有明显的好转。虽然在病床上，爱因斯坦完成了引力波的第二篇文章，但他还是情绪低落，还是不能下床活动。渐渐地他可以下床了，但是绝对禁止任何体力劳动。由于拉了几个小时的小提琴，‘使爱因斯坦又感到身体不适。5月份，爱因斯坦的肝脏又开始疼痛了，并且出现了黄疽。直到夏天，爱因斯坦的体力才有些恢复，他说：“现在，我的身体真的比去年好多了。艾尔莎不辞辛苦地给我做食物，我自己只能静静地待着，大部分时间在阳台上。每个人都说，我从来没有这么健康过。”但是那只是骗人的假象，爱因斯坦接着抱怨说：“我还要依靠照顾，因为我的肚子有时疼。它为什么不像大脑那样呢？”

鲁道夫·厄尔曼被请来诊视爱因斯坦的病情。他是一位胃病专家、尼克林医院的医疗主任，和爱因斯坦同岁。在剩下的时光里，爱因斯坦不仅是一位病人，也是他的朋友。当纳粹掌权后，厄尔曼不得不离开德国到美国纽约工作；在那里，每当病情需要，他都会来到普林斯顿看望、诊视爱因斯坦。不久，厄尔曼发现他这位病人喜欢医务人员，而不是医药。爱因斯坦不仅不信任医药，而且也怀疑新的X光诊断。一次，爱因斯坦说：“我所相信的惟一诊断是事后诊断，否则什么也不相信。”

为了康复，6月底，爱因斯坦和他的女眷—艾尔莎和她的两个女儿，来到波罗的的阿兰术普待了8周。这是罗斯托克附近的狭窄陆地上的静静的小渔村。爱因斯坦认为这个静静的小渔村非常好，没有电话，没有义务，绝对地安静……每天可以像鳄鱼一样躺在沙滩上晒太阳，从来不读报纸，也不用咒骂这个世界。这8周时间对他的健康很有好处，身体也不再疼痛了，但是他还是必须绝对禁止长途走路和突然的剧烈运动，同时严格遵守饮食规定。终日懒散在沙滩上，整天光着脚，这给爱因斯坦带来了很大乐趣，他高兴地向玻恩建议说：“如果我们能把这个最后的可爱习俗介绍到柏林去就好了！”去美国之前，爱因斯坦就沉浸在这种习惯中，成为著名的“不穿袜子的男人”。

但是，即使是在阿兰术普，爱因斯坦也没有完全摆脱烦恼。假期结束前，从苏黎世寄来的一封信给爱因斯坦带来了非常棘手的问题。这封信来自大学的物理学教授、阿尔弗来德·克莱纳的接班人E·枚厄。由于亨利克·章格的努力，苏黎世大学和工学院联合授予爱因斯坦一个特殊的教授职位，完全是按照爱因斯坦的个人需要安排的。这个荣誉可能给他带来一时的高兴，但实际上给他带来的却是“痛苦的尴尬”。

这个荣誉使爱因斯坦很感动，他甚至激动地称苏黎世是他的“故乡”。但是他禁不住想起，“如果18年前能作为助教”该是多么高兴的事；古老的伤口还在流血。这件事也说明，瑞士的政治和其他条件比德国具有更大的优势和吸引力。并且，战后德国的政治体制几乎是崩溃的，因此瑞士法郎比德国马克更坚挺。虽然如此，爱因斯坦并不打算离开柏林，但是他也不可能同时待在两个地方。“应该怎么办？我每天都在痛苦地思考斟酌，我甚至梦见自己用剃刀割开自己的喉咙。”

爱因斯坦告诉贝索使他留在柏林的原因。“我与这些同事的亲密融洽关系（特别是普朗克），这里的每个人都为我尽了最大的努力，并且还在进行这种努力；可能你还记得，完全是出于他们的理解，才使我的文章被大家接受，那么你就会明白，我为什么不能下决心离开他们。”这似乎有些夸张，不是因为与普朗克和其他同事的融洽关系，而是因为在柏林他可以找到特殊的知音，而使爱因斯坦留在柏林。自从施瓦茨希尔德去世，在柏林除了爱因斯坦之外，没有人再研究广义相对论。但是除了柏林，不是还有雷敦、哥丁根和慕尼黑吗？并且赫尔曼·维尔还是当时苏黎世最多产的相对论专家吗？同时，战后爱因斯坦为什么没有发现在瑞士更容易恢复与敌对国家的接触，与英国、法国和意大利的科学家们的接触？

显然还有其他方面的考虑。爱因斯坦曾说过：“我再回到瑞士虽然能够离我的两个孩子近一些，但还存在很多困难。我过去的几次瑞士访问并没有特别激励我回去。在柏林每个人都与我保持一定的距离，所以生活中并不会发生什么摩擦。”简而言之，爱因斯坦被忠于自己“故乡”，还是留在柏林的科技环境这两种选择折磨着，当然也包括在艾尔莎和米列娃之间的抉择。在这两个抉择中，爱因斯坦更偏向于柏林。

但是由于爱因斯坦不想使苏黎世方面失望，并且感到说不是相当痛苦的，这是他自己所不愿做的事，因此只好选择了妥协的办法。于是爱因斯坦向E·枚厄提议他每年到苏黎世去两次，每次停留4－6周时间，进行12个讲座。这些要求不需要一个正式的任命手续，只要签订一个讲座合同就可以了。他本人也不想通过此事挣钱，只要求补偿他的旅费和生活费。经过学校与苏黎世教委的商量，同意了这样的安排，爱因斯坦在答复教委的询问时说，他将非常高兴地“无偿授课，以示对同胞的感激”。主要是由于战争的艰苦条件，爱因斯坦才要求补偿他的旅费和生活费，约1200法郎。他非常高兴“又一次加入苏黎世大学的科技生活中”。

苏黎世方面还有其他方面的进展。无疑是经过贝索和章格不停地沟通，米列娃终于意识到她的丈夫不会再回到家里来了，因此同意离婚。他们两人之间的冲突缓解了。爱因斯坦可以再次收到儿子的来信了，并且米列娃写信的态度也十分友好。律师E·苏黎克作为两人的代理人，帮助解决经济问题，这当然不是一件简单的事。

1914年夏天，当爱因斯坦让全家回到苏黎世时，他完全有理由认为他在柏林普鲁士科学院的工资非常容易供养她们在苏黎世的生活。他每年给她们寄7000马克，比工资的一半还多。如果需要，他还会多寄；事实上，经常有这种需要。1916年底，他给贝索写信说：“非常幸运，我得到这个职位，否则，我会完全被经济问题拖垮。”剩下的钱对于爱因斯坦来说足够了，由于生活非常节俭，他甚至还存了一些钱。

尽管他很节俭，但是他的经济状况还是变得越来越困难了。一方面，米列娃和爱德华经常生病，同时经常待在疗养院，花去了很多钱；另一方面，由于战争的影响，马克对瑞士法郎的比值下降了三分之一。在战争前，100法郎值83马克，而到1916年，100法郎值106马克，1917年达到135马克。结果，在1917年，爱因斯坦必须给瑞士寄12000马克，这是他在科学院的全部工资。因此，他号召瑞士方面节俭：将来，按照现在的汇率，他只寄6000法郎，或者8500马克，不再多了。即使这些也比他刚作教授时的工资高，足够过舒适的生活了。

一个奇怪的主意使得离婚后，米列娃和儿子们的经济保障问题变得容易解决了。我们不知道这个主意是谁先提出的，它与诺贝尔奖奖金有关。由于战争的影响，从1916年开始，诺贝尔奖停止了授奖，但是一旦恢复授奖，那么爱因斯坦获奖只是时间的问题。奖金数目非常大，而且瑞士皇冠像瑞士法郎一样有价值，所以只靠利息就可以生活得很舒适。1918年夏天，最终同意米列娃享有这笔财产，但是必须首先征得爱因斯坦教授的同意，才可以处置这些财产。

1918—1919年冬季学期，爱因斯坦一直讲授他的两课时的相对论，主要是基本理论。9月9日，在他的讲课日记中写道：“因为革命的原因，课程取消了。”爱因斯坦非常高兴，德国终于瓦解了。10月3日，德国政府像美国总统W·威尔逊发出一份停战与和平的请求，美国的答复是德国必须实行民主。这使得当时还自认为是杰出的胜利者的德国人很吃惊。军队已经崩溃，11月4日，海军的水手们发生兵变，反叛像野火一样迅速蔓延。11月9日，烈火烧到了柏林，并导致了一场革命，工人和战士委员会举行了大规模罢工。人们涌向街头，向德国议会走去，要求马上停止战争。同一天，爱因斯坦取消了早晨的课程，下午，共和党发出宣言，晚上皇帝放弃了王位，流亡到荷兰。

所有这些对于爱因斯坦恢复元气很有帮助。为了纪念这个历史，他向世界各地寄明信片，宣称他亲眼目睹了这项伟大运动。革命后两天，他给琉森的妹妹和妹夫写信说：“这里发生了一项伟大的事件，试想一下，我亲眼看到这件事！目睹了这样的快事，就是破产也不是一件大事。军国主义和枢密院在这里已经被彻底清除了。”和弟弟雅各布·科克一起住在苏黎世的爱因斯坦的母亲，也在当天收到了同样的消息：“不要担心，一切事情都进展得很顺利，令人鼓舞……现在，我感觉非常好。瓦解带来了奇迹。在学术界，我是一位近乎激进的赤色分子。”波林·爱因斯坦又一次为儿子感到高兴。

爱因斯坦希望军制的传统体系被彻底消除，应该剥夺贵族、地主、军官和官方派系的权力，使德国走上民主之路。与以前相比，爱因斯坦现在对普鲁士科学院的会议感兴趣了；对于枢密院同事们精神的崩溃，他只是表示轻蔑而不是同情：“这些老顽固多数感到迷失了方向。他们认为这个新时代是悲伤的狂欢，仍然怀念过去的秩序，而这种旧体制的消灭对于我们这样的人是一种解放……对赤色分子的称号我感到很开心。这些昔日的英雄们向我摇尾乞怜，认为我可以帮助他们摆脱心灵的空虚。多么可笑的世界！”

按照工人和士兵委员会的模式，在柏林建立了一个学生委员会；这个委员会的第一次革命行动就是把大学的校长赶下台，接下来遭殃的是系主任们，他们全部被扣押起来。

这位“高级赤色分子”似乎对革命产生一定影响，他试图把关押的教授们释放出来。通过电话叫来马克思·玻恩和心理学家马克思·沃特末，在他们的帮助和陪同下，口袋里装着准备好的演讲稿，爱因斯坦一行人乘坐公共汽车来到枢密院大楼。对于这三位教授的到来，武装的革命者一时不知道该怎么处理；但是当有人认出爱因斯坦时，他就成为他们三人的通行证了。

在枢密院的一个会议室里，学生委员会正在开会，爱因斯坦和他的朋友们只好一边等待，一边听他们争论。最后，对于争论的问题，他们征求爱因斯坦这位著名人物的意见。爱因斯坦不太赞同刚刚决定的革新，并且即席提出了一个小小的请求：保留科学院的自由，他认为：“科学院是德国学术研究最有价值的方面。你们的新法规似乎是废除一切，取而代之的是精确的法律。看到古老的自由没有了，我感到非常难过。”关于释放教授们的事，首先是一段无言的尴尬，接下来他们向爱因斯坦解释说，学生委员会无权释放校长，这是新政府的事。

于是，三位教授来到威廉街的德国官邸。那里也被革命者控制了，但是有人马上认出了爱因斯坦，因此得以面见F·艾伯特—刚刚宣誓任职的德国总统。比起释放几位关押的教授来说，艾伯特有更多更要紧的事要处理，但是他还是指示有关大臣马上解决这件事。

爱因斯坦根本没有机会发表他事先准备好的演说。根据现存的手稿，爱因斯坦将向他的“同志们”自我介绍，接下来是关于民主的短课，其中包括警告旧的右翼暴政不要被左翼暴政所取代，不要让复仇感冲昏了头脑，一个暂时的无产阶级专政不能剥夺自由。暴力只会带来痛苦、仇恨和反抗。

25年后，在给马克思·玻恩的信中，爱因斯坦追忆了这个插曲。回顾过去，他提到了在二战期间人们的错觉，“在把那些人转变成诚实的民主人士过程中，我们可能起了一定作用。作为40岁的人，我们当时是多么天真。一回想到这件事，我就会发笑。我们两人都没有意识到这种思想早已根深蒂固了。”

在当初的几个月，爱因斯坦完全欢迎新的共和国。对于德国人的悲惨命运，爱因斯坦深表同情，并且与他们一起承受这种痛苦，他似乎又把年轻时放弃的国家看成自己的祖国了。他甚至决定利用1918年12月的瑞士之行，取道去巴黎，请求他们把这群饥饿的人们从痛苦中拯救出来。经过这么多谎言，很难让人相信真理，但爱因斯坦认为以自己的名誉担保，会取得他人的信任的。这无疑是一个大胆的想法，然而爱因斯坦虽然去了瑞士，巴黎之行却没有实现。

12月中旬，爱因斯坦与艾尔莎离开柏林去瑞士，去那里签订讲课合同和办理离婚手续。自然的，他也打算看望一下他的儿子们，并且与老朋友交谈，尽管是冬天，爱因斯坦的身体还是有了些恢复。他发现瑞士风光如画，饱暖的居民没有什么可畏惧的。德国的翻天覆地变化，仍然在爱因斯坦的头脑中回旋：“上帝知道，我喜欢这些哀愁的人们，他们的明天还不知道在哪里呢。所有的事件该怎样发展？我的思绪离不开发生巨变并且还在改变的柏林。”

12月23日，苏黎世教育委员会谨慎地通过了所有手续，批准了爱因斯坦的讲座合同，冬季学期开始生效。由于煤炭短缺，圣诞节过后，大学就开始放假了，一直放到1月份。在这段时间，爱因斯坦和艾尔莎去了阿罗沙和琉森，2月初回到苏黎世讲课。爱因斯坦每周上两课时的课程3次，总共24课时。有45名注册学生和105名客座。像索末菲写信说的那样，爱因斯坦几乎竭尽全力尽自己的义务。

2月14日，当地法院解除了爱因斯坦与米列娃的婚姻，理由是“私通”、“性格不合”等，儿子的监护权判给米列娃。考虑到诺贝尔奖金的利息，爱因斯坦每年支付给米列娃8000法郎。并且，根据当时的瑞士习俗，作为有罪的一方，爱因斯坦两年内不许再结婚。

1919年3月14日，爱因斯坦40岁生日时，他回到了柏林。与所希望的一样，这一天过得很平静；感谢上帝，除哈伯兰德街5号以外，没有人知道这里有重要活动。德国不安定的政治局面已经平静下来了，至少表面上是这样的，但是爱因斯坦的乐观主义仍然在高涨。对于德国的发展状况和凡尔赛和约战胜方对德国的不妥协态度，爱因斯坦感到非常失望。在给埃伦费斯特的信中，爱因斯坦说：“那些国家，我曾经认为他们应该在战争中取胜，现在看来他们有些不道德，政治上极不诚实，借助革命的面具，干不可告人的勾当。”虽然如此，爱因斯坦对柏林还是很满意的。除非有特别情况发生，否则绝不离开这里。

爱因斯坦的政治同情心显然是左倾的。虽然有一段时间，他曾经相信俄国模式的共产主义，但这绝对不是他离开德国的原因，没有什么比回到以前帝国主义德国的情况更糟的。3月底，为社会主义学生团募集资金，爱因斯坦做了一个关于相对性原理的讲座。

对于爱因斯坦来说，与德国变革同等重要的是国际间的和解。为了增强外国对德国刚刚诞生的民主的信心，他加入了一个委员会。这是一个没有任何官方参与的组织，完全依靠6位成员的财政资助。他向洛仑兹介绍这个委员会的目的时说：“这个委员会的职责是详细调查所有对德国在战争中行为的指责，即国外已经报道并且证实的报告，工作方式是通过研究德国或国外的官方文件，并发表研究结果。”这个委员会的第一项工作是通过文件证明德国军队在法国里耳城的暴行。

爱因斯坦并不经常参加委员会的活动，原因是他经常到外面去旅行，同时对这份工作本身也不满意。1919年9月准备出版的第一本小册子，使爱因斯坦吓了一跳：因为他担心这种没有技巧的介绍和粗略的证明可能有害无益。因此第一版作废了，1920年1月，经过爱因斯坦的同意，出了第二版。虽然在出版之前，遭到很多批评，但爱因斯坦向洛仑兹解释说：“人们渐渐地相信德国犯了大罪，对于引起的仇很，德国不能逃脱罪责。”

大多数外国科学家拒绝与德国的同事们接触，不论是个人的还是通过国际科技组织，爱因斯坦认为外国人的封锁不会给德国带来太大的害处，因为这样会使德国人意识到他们也必须依赖别人。但是对于爱因斯坦来说，虽然遭受了可怕的事件，但是在“文战”中德国教授的谴责有些苛刻……简直不可理解，整个国家的居民都是劣等的。德国人拥有爱因斯坦这样执著的拥护者，并且是柏林惟一一位期待外国信任和同情的人，虽然如此，爱因斯坦并不想成为德国公民。他是一位瑞士公民，并且一直是瑞士公民。

4月和5月，爱因斯坦又来到了苏黎世，看望他的两个儿子和朋友，并且履行他的讲课合同。现在大家对这门功课的兴趣明显下降了：只有15名学生，和22名客座听这门课，注册费是10法郎。以往一直吝啬的教育委员会认为这样不行，指出在我们的大学再也不需要重复这样的合同了。但学部坚持延续爱因斯坦的讲课合同，并最终征得同意。虽然如此，爱因斯坦第二学期在苏黎世作为合同讲师也是最后一次了，当然并不完全是由于当局的吝啬，而是由于自己缺少时间和兴趣。

不管爱因斯坦当初的打算是什么，以及苏黎世法院强加给他的两年内不得再结婚的规定，1919年6月2日，爱因斯坦径直走到柏林婚姻登记处与他的表姐艾尔莎结婚了。可能哈伯兰德街5号以外的人都不知道这件事，毕竟这只是履行手续而已。艾尔莎的女儿伊尔塞和玛格特已经继承了爱因斯坦姓，并且称他为“阿尔伯特爸爸”，虽然在其他人面前，仍然称“阿尔伯特”。可能是在结婚前，爱因斯坦就已经从他的“临时”公寓搬到了艾尔莎的住处了。

他们的公寓处在一座外表并不引人注目的楼房的最高层，4楼，楼厅装饰华丽，并且有一位看门人和电梯，这是德国典型的上等家庭生活方式。公寓共有7个房间，最大的房间采用当时认为华贵和舒适的阴郁风格装饰成起居室，此外还有图书馆和饭厅。经常来此拜访的菲利浦·弗朗克回忆说：“爱因斯坦生活在高档家具、地毯和壁画之间……但是一踏进这个房间，人们就会感到在这样的资本主义家庭里，爱因斯坦一直是位局外人，一个游历世界的人暂时在此休息一下，是资本主义家庭的一位狂放不羁的客人。”

艾尔莎比爱因斯坦大3岁，是一位迷人、快乐和勤劳的女人，具有一定的社会地位，并且接纳爱因斯坦的名声。根据菲利浦·弗朗克的回忆，柏林的科技圈对艾尔莎不太满意，因此与这样的评价不一致。有的人对艾尔莎的“水准”挑毛病；其他人指责她过于保护自己的丈夫，似乎爱因斯坦是她的私有财产；还有的人认为她太追求名利。但是艾尔莎显然是在为爱因斯坦创造一种环境，这样可以改善他的健康，促进他的工作。

爱因斯坦自己拥有宽敞的书房和卧室，住在顶层公寓的惟一好处是，不久他们就能够租用房顶上的两个阁楼；并把它们改成书房。这个由倾斜的墙壁构成的“阁楼房间”像僧侣的住处一样简洁：里面的书架上摆满了各类书籍、杂志和单行本；在窗前的平台上放了一张桌子和一把椅子；墙上挂着伊萨克·牛顿和米歇尔·法拉第的像。这里是爱因斯坦的王国，任何人不许整理这个房间，只允许小心地打扫灰尘。爱因斯坦在这里工作、接待来访者，这里也是皇家威廉物理研究所的总部。

1921年3月，一位美国记者爬上爱因斯坦的书房，书房的整洁、书柜上无数的英文书籍，以及墙上牛顿的画像给他留下了深刻印象。爱因斯坦穿着破旧的裤子和套头毛衣，这位来访者记不清爱因斯坦是否有带着领子和类似徽章的标准的资产阶级服装。爱因斯坦大部分时间都穿着这样舒适的衣服呆在他的“阁楼书房”，而不是公寓里。

爱因斯坦意识到自己对婚姻生活才能有限，与艾尔莎结婚以后，他再次证实了这点。不久，他就给贝索写信说：“婚姻对于我的耐心是一种考验。”甚至在公共场合，他也表示对快乐的婚姻生活表示怀疑，他曾说过：“除了与妻子之间不可避免的战争外，我反对任何战争。”他显然非常高兴，与以前的妻子不同，现在的妻子对科学一无所知。当普林斯顿的犹太学生问他对犹太人与非犹太人之间的婚姻的看法时，爱因斯坦回答说：“那是很危险的，但是任何婚姻都是危险的。”

可以想象艾尔莎跟爱因斯坦生活一定也受了不少苦，由此可见，天才并不是完美的，艾尔莎这样安慰自己：

人们不能仔细分析他，否则人们就会发现他的“缺陷”。任何天才都是这样，难道人们真的认为他各个方面都没有过错吗？自然界绝不会这样做的。当一个人在某一方面特别强大时，在其他方面就会缺少些什么，这就是有缺陷的地方！我们应该“全面”地看待他，而不能把他放在某种框框或模式中去，否则人们一定会感到失望。但是上帝已经赐予他这么多美丽的东西，我认为他很出色，虽然在某些方面，他的生活充满艰难和曲折。

在一封晚年所写的信中，爱因斯坦忧郁地总结了两次婚姻。当他的毕生挚友米歇尔·贝索去世后（不久他自己也去世了），他给贝索的儿子威罗和妻子写信说：“作为一个人，我最敬重的是这么多年来，他不仅与妻子和平相处，并且生活得十分和谐，非常羞愧，我自己的两次婚姻都是失败的。”这，并不是说爱因斯坦认为有必要在女方寻找过错。

1919年夏天，刚结婚不久，爱因斯坦又回到了苏黎世疗养，并看望他的母亲，她现在得了不治之症—癌症，同时考虑接受一年前曾拒绝的苏黎世的邀请。爱因斯坦之所以这样做是因为凡尔赛和约以后，马克对瑞士法郎的比值急速下降，他现在无法履行对米列娃和儿子应尽的义务。

当有关爱因斯坦去瑞士之行意图的谣言传到柏林时，像对待爱因斯坦第一次来柏林任职一样，马克思·普朗克马上采取行动。普朗克给爱因斯坦写信说：“你可以想像出我的感受。这件事对我们的科学院和德国科技界都十分重要，决不是经济问题所能比拟的；换句话说：科学院或者德国应该为你提供所需要的经济资助，以便使你能够留在柏林，如果这是你所希望的。”F·哈伯也从个人、政治和历史的角度干预这件事。

其实哈伯没有必要花这么大的力气，因为在柏林几乎没有人能够左右爱因斯坦，他的命运完全交由马克思·普朗克支配。在柏林这些年来，尽管他们之间的政治观点不同，但是几乎与洛仑兹一样，普朗克成为爱因斯坦父亲般的人物。爱因斯坦给普朗克的回信丢失了，但是在他给埃伦费斯特的信中，他说自己已经答应普朗克不离开柏林，除非环境迫使他认为离开柏林是自然的、必要的和正当的。爱因斯坦回到柏林后，他明确地拒绝了苏黎世的邀请，对此，哈伯欢迎他说：“我非常高兴，你能够与我们在一起。”

普朗克和哈伯同时与教育部和K·L·柯培尔协商，使爱因斯坦的工资增加了10000马克，其中一部分来自财政，另一部分来自柯培尔的腰包。按照德国当时的生活水平，这是相当大的数目了，但是如果从外汇折算的角度来看，这只是很少的一部分，并且正如爱因斯坦所预测的一样，马克贬值的速度比工资调整的速度快。但是他仍然恪守诺言，直到命运多舛的1933年，普朗克自己也认为爱因斯坦“惟一的出路”是从科学院辞职。

在暑假剩余的时间里，爱因斯坦几乎每天都在从事帆船运动，他可能是在外科医生莫里兹·卡茨斯坦教授的船上。在今后的日子里，爱因斯坦经常与他一起在勃兰登堡的水域中共度假期。帆船运动成为爱因斯坦最喜爱的运动，但是第一次进行帆船运动却是失败的，非常不幸，在爱因斯坦充当水手时，胃出了问题，不得不在床上待几天。

这时，爱因斯坦收到了朋友埃伦费斯特一封独具特色的长信，告诉爱因斯坦，在荷兰所有的人都决定把爱因斯坦留在雷敦。埃伦费斯特打算用一条金链子轻松地把“爱因斯坦拴住”。荷兰当时的最高工资7500金币是爱因斯坦的最低工资，为自己的孩子和本人，爱因斯坦完全有理由收下这笔钱，同时这个教授职位不附加任何义务。爱因斯坦可以根据自己的意愿随意奉各地旅行，只要他在雷敦定居或者在附近就行，这样人们就可以说：爱因斯坦在雷敦，雷敦有爱因斯坦。以感人的热情，埃伦费斯特向最最敬爱的爱因斯坦描述如果他来到雷敦的话，他将得到的同情和爱戴，这是真正的爱。在典型的附言里，埃伦费斯特又补充道：“对于这件事，你无需多言，我们会为你提供最好的条件，只等待你的决定！”没有等到爱因斯坦的答复，他马上又寄了一封快信到柏林说：“我们这里没有别的，只有热爱你的人民，以及你的思想。”

柏林也有这样的人民，这次爱因斯坦没有感到良心的谴责，他已经下定决心待在柏林，当然在向雷敦解释时却十分小心：“当我实现了自己的政治愿望时，由于外界的诱惑而背离热爱我的人民，那将是十分卑贱的，在这种遭受屈辱的时刻，我的离开会给他们带来加倍的痛苦。你不能想象我是多么被温情笼罩着。”对爱因斯坦来说，没有一个充分而必要的原因而离开柏林等价于恶意违背对普朗克的诺言，是不忠诚的表现。在信的结尾，爱因斯坦也加上了一个典型的附言：“我感觉自己像是修道院中的遗骨，没有一点用处，……”

埃伦费斯特教授把爱因斯坦这封拒绝信转交给洛仑兹，同时说：“当我刚收到这封信时，我感到很羞辱。但是很快，对这样的信，我感到温暖和骄傲。如果有人能够解决爱因斯坦的经济困境就好了！诺贝尔奖？！”但是这个奖要等到三年以后。

埃伦费斯特另外一个愿望很快就满足了。爱因斯坦答应到荷兰看望他的老朋友，他已经三年多没有看到他们了。如果他的胃许可，冬天到来之前，他会去荷兰。不论爱因斯坦是否作报告，雷敦大学都将承担他的全部费用，而埃伦费斯特的家为爱因斯坦提供了一个健康、舒适和安静的住处。9月底，爱因斯坦从驻柏林的荷兰大使馆回来后，他马上要求他的荷兰朋友们进行干预，以加快办理签证的速度。3周后，10月19日，爱因斯坦给母亲写信说：“我明天早晨就动身去雷敦访问。”

雷敦的两周时光是和谐与快乐的。爱因斯坦与埃伦费斯特一家待在一起，与埃伦费斯特家的4个孩子们一起玩，当然他们也谈论物理方面的事。对给予的热爱与关怀，爱因斯坦非常感激，临别前，根据接待者的性别、习惯和气质，

使爱因斯坦离开柏林的希望破灭了，埃伦费斯特现在又想出了另外一个好方法：以访问学者的身份，爱因斯坦可以每年来雷敦待3—4周。对于“雷敦彗星”这个建议，爱因斯坦非常赞赏：“如果可以的话，我当然接受。”第二年，爱因斯坦成为雷敦的访问教授。

不用说，爱因斯坦在与埃伦费斯特和洛仑兹在一起时，特别是与天文学家威莱姆德·西特在一起时，主要是讨论物理学。

11月初，洛仑兹看到了伦敦的正式声明：实验证明光线在引力场中的行为与爱因斯坦预测的一致，偏移的数值也与爱因斯坦的计算结果一致。

这个发现当然是爱因斯坦访问的高潮，他的宿愿终于实现了。能够与这位预言家待在一起，他的荷兰朋友和同事非常高兴。爱因斯坦的理论的这种确认将给他的一生带来深远影响。在物理学家们眼里，爱因斯坦早已经是本世纪的天才了；现在在普通人眼里，他也是本世纪的天才。

Table of Contents

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目录

一零落年华

第1章 别一种童年

第2章 痛苦的小学校

第3章 初叩科学之门

第4章 浪迹苏黎世

第5章 融入物理学

二巨星升空

第6章 就职专利局

第7章 第一顶博士帽

第8章 创建《光量子》

第9章 七年炼狱

第10章 确立相对论

第11章 天才的代价

第12章 出色的专利奴隶

三辉煌时代

第13章 学府之外的社会天才

第14章 执教苏黎世

第15章 攀越布拉格

第16章 从狭义向广义的飞跃

第17章 柏林的诱惑

第18章 孤独的呐喊

四漫游宇宙

第19章 一生中最大的幸福

第20章 战国春秋

第21章 情断柏林