2020年3月14日是爱因斯坦诞辰141周年，这位伟大的科学家在今天仍深刻的影响着我们。爱因斯坦的形象深入人心，在德国的幻想博物馆内展出过这样一张照片，用各种日常用品的照片拼接而成，远处看就是一副爱因斯坦的照片，这也是最广为人知的爱因斯坦的形象——灰白的头发，深邃的眼神观看整个世界。
关于爱因斯坦有很多神话，我们认为他是一个天才，不会犯错；作为一个理论物理学家，他可能不需要做任何实验就能够改变世界；还有人认为他孤军奋战做出了伟大发现。但是，这些神话都与真实的爱因斯坦形象相悖的，3月14日的首都科学讲堂，让我们跟随中科院自然科学史所研究员方在庆的讲述，去了解一个真实的爱因斯坦。
温馨提示：建议在WIFI环境下观看
【主讲嘉宾】
方在庆
中科院自然科学史所研究员
（供图/方在庆；摄影/张星海）
▍第一讲：勤于动手，文武双全
爱因斯坦是一名理论物理学家，不做实验，一般认为这样的科学家没有动手能力。但爱因斯坦动手能力非常强，甚至可以说他的这个特长为他后来作出重要理论发现打下了良好的基础。
爱因斯坦与技术有非常紧密的联系。一方面是家庭背景，爱因斯坦出生于一个中产阶级家庭，他的父亲和叔叔开办了一个规模不小的，专门生产电气产品的工厂。德国慕尼黑有著名的啤酒节，啤酒节第一次用上的电灯就是爱因斯坦家生产的。每当工人在生产过程中遇到技术问题时，他们就习惯去找小爱因斯坦来解决。很不幸的是，家族企业在爱因斯坦十五岁时就破产了，家人离开德国去意大利北部谋生，不得不把爱因斯坦一个人留在慕尼黑求学，但这段技术经历仍是让爱因斯坦受益终身的。
▲ 爱因斯坦家族工厂
▲爱因斯坦家生产的电灯
另一方面是爱因斯坦在大学毕业后的工作。爱因斯坦毕业后两年都没找到工作，后来在他同学父亲的帮助下到了瑞士专利局做技术员。专利局是专门审查专利的地方，要对技术发明非常了解才能胜任这份工作。爱因斯坦参与了很多专利审查，当两个公司就同一个专利出现纠纷诉讼时，爱因斯坦会出庭作证，他的证词对判决起到非常重要的作用。
爱因斯坦特别关注社会生活问题，经常解决一些从生活中延伸出来的技术问题，并与人合作申请了很多专利，比如电冰箱、听诊器等等，有些专利让爱因斯坦获得了不少专利费。爱因斯坦曾和和他的家庭医生一起发明了一个过滤病毒的仪器。如何通过陶瓷过滤器过滤病毒，需要测量过滤器孔径的大小和压力。爱因斯坦通过计算，帮医生解决了这个问题。可以设想一下，如果爱因斯坦面对新冠疫情，他会有些什么出乎意料的构想。
还有一例子，爱因斯坦以专家和发明者的身份参与过飞行用的陀螺仪的发明。陀螺仪对飞行过程中的平衡非常重要，后来被用于军事，间接地影响到世界历史的进程。
▲爱因斯坦合作发明的陀螺仪
我们说爱因斯坦“文武双全”，还与他小时候读的科普读物有关。爱因斯坦成长的年代，德国社会上兴起科学普及的热潮。当时有一套书非常成功的《大众科学普及读本》（Naturwissenschaftliche Volksbücher），这套书对他影响很大，爱因斯坦思考相对论问题的最初由来就从这本书得到的启发。
后来爱因斯坦家还资助过一个贫困犹太大学生，他的到来开阔了爱因斯坦的视野，让爱因斯坦读了更高深的作品，比如康德的《纯粹理性批判》。十几岁的爱因斯坦不完全同意康德的观点，但康德的最根本的思想是要给我们的知识寻找坚固的基础，这种理念深刻影响了爱因斯坦，实际上是为他后来创立相对论的提供了基本思路——理论应该建立在第一原理上。
爱因斯坦的成长经历中，阅读、动手、质疑，对于我们今天的教育仍具有启发意义。
▍第二讲：“一个好汉三个帮”
有很多人说，如果没有爱因斯坦，狭义相对论可能会晚几年出现，广义相对论会晚几十年，甚至根本就出不来。爱因斯坦自己也曾说，“我是一个真正意义上的独行者”，因此爱因斯坦的形象就被固化为孤军奋战的独行侠，靠一己之力改变了世界。实际上，爱因斯坦只是从社会行为角度而言表达自己的疏离感，而从科学思想发展历程来看，爱因斯坦不仅得到了许多朋友的帮助扶持，还有竞争对手的帮助，正是“一个好汉三个帮”。
我们先谈几位大家可能熟知的朋友。爱因斯坦在瑞士补习时的老师约斯特·温特勒（Jost Winteler），可以说是爱因斯坦良师益友中的第一位。爱因斯坦住在老师家，在这里感受到了尊重学生、思想自由的环境，还与温特勒的小女儿谈了恋爱，这样身心愉悦的状态让他度过了学生时代最美好的时光。
爱因斯坦的早期好友中不得不提的就是他和朋友自行成立的小组织“奥林匹亚学院”的几位。爱因斯坦在专利局工作还没开始前，为生计起见，在报上刊登当数学物理老师的广告，结果真来了两位，他们一起畅谈阅读，除了科学著作外，还读文学、哲学等等，无所不谈。那时碰撞出的火花对爱因斯坦的思想产生了重要影响。
▲“奥林匹亚学院”核心成员康拉德·哈比希特（左）和莫里斯·索洛文（中）
爱因斯坦的终生挚友，名叫贝索（Michele Besso），从个人成就上讲，贝索可以说是一事无成的人，他的兴趣太过广泛，而且毕业时也没找到工作。爱因斯坦推荐他到专利局工作。他们一起上班，一起下班，两家人住得很近。每当爱因斯坦有想了解的问题，贝索都有兴趣，还提出一些想法帮助爱因斯坦深入思考。贝索是爱因斯坦在科学著作中唯一感谢过的人，可见贝索对爱因斯坦多么重要。
爱因斯坦还有一位“贵人”，曾三次在关键时刻帮助过爱因斯坦，他就是爱因斯坦的大学同学格罗斯曼（Marcel Grossmann）。第一次是大学时的数学考试，经常翘数学课的爱因斯坦靠着格罗斯曼的笔记渡过难关，有意思的是，他有时成绩比格罗斯曼好。第二次就是爱因斯坦的工作。在格罗斯曼父亲的帮助下，爱因斯坦才有了专利局的工作。第三次则是创立广义相对论时。当时身为母校苏黎世理工学院数学教授的格罗斯曼抽向爱因斯坦介绍了非欧几何。爱因斯坦在焦头烂额之时说，“你再不帮我的话，我可能就要疯了”。
▲格罗斯曼
除了这几位亦师亦友的朋友，有一位朋友帮助爱因斯坦真正走上“神坛”，这就是英国天文学家爱丁顿（Arthur Stanley Eddington）。1919年，他率领英国的日食考察团，证实了爱因斯坦的广义相对论的一个推论：光线经过大质量物体时会发生偏折，这个预测值比牛顿的要大一倍。爱因斯坦一夜之间成了名人。那时第一次世界大战刚结束不久，英国和德国本是敌对国，去验证一个敌对国的科学家的理论，体现了真正的科学国际主义。没有爱丁顿的坚持，爱因斯坦也无法真正在科学界立足。事实上，爱因斯坦的“助手”弗洛因德里希（Erwin Finlay-Freundlich）很早就提出用天文观测来证实广义相对论。
在爱丁顿带队观测的同时，美国天文学家坎贝尔（William Wallace Campbell）也率队进行了观测，却但得出了相反的结论。当1922年再次出现日全食时，坎贝尔亲自带队前往澳大利亚观测，最后证实了爱因斯坦的理论。他给爱因斯坦发了电报，“从此我们不需要再进行所谓日全食的测量了。”
还有许多朋友在生活上给予了爱因斯坦很大帮助，比如奥地利-荷兰物理学家埃伦费斯特（Paul Ehrenfest）。爱因斯坦找了莱顿大学的客座教授，与他的努力是分不开的。他们更是心灵上契合的好友。不幸的是埃伦费斯特后来自杀，爱因斯坦专门写文章悼念。再比如和爱因斯坦一起发明陀螺仪的安许茨-坎普菲（Hermann Anschütz-Kaempfe），在反犹主义猖獗的时期，甚至想给爱因斯坦买一栋别墅避难。
▲爱因斯坦和安许茨-坎普菲
因爱因斯坦仗义执言，爱因斯坦所在的普鲁士科学院想开除他。这时，德国物理学家劳厄（Max von Laue）挺身而出，在道义上支持爱因斯坦。尽管他们在科学上观点不尽相同，但除了劳厄和少数几个科学家的挺身而出，对爱因斯坦来说尤为重要。爱因斯坦不认同德国的军国主义，但在希特勒上台前却依然留在德国，是因为那时柏林被认为是世界科学的中心，爱因斯坦舍不得德国那些科学界的同仁。劳厄也是少数几个爱因斯坦敬佩的科学家之一。
▲1914年诺贝尔物理学奖得主劳厄
无论学习、生活、研究都有朋友的互动和相助，爱因斯坦并非独行，有了他们才成就了伟大的爱因斯坦。
相关阅读：
（本文首发于“数字北京科学中心”微信公众号）
出品：科普中央厨房
监制：北京科技报 | 科学加客户端
欢迎朋友圈转发
请发邮件至[email protected]
阅读更多权威有用的科普文章、了解更多精彩科技活动，请下载“科学加”客户端。苹果用户可以在App store搜索“科学加”下载安装，安卓用户可以在应用宝、３６０手机助手、豌豆荚、华为、小米等应用市场搜索“科学加”下载安装。
閱讀更多 科學加 的文章
