每个孩子都知道阿尔伯特·爱因斯坦非常聪明。但是,随着年龄的增长,我们逐渐发现,聪明的人走不远。我们要记住,爱因斯坦之所以与众不同,是因为他躁动不安,不墨守成规,厌恶教条,这一点在当今社会尤其应该记住。
今天,美国担心来自中国的竞争,开始重视数学和科学教育,但爱因斯坦的天才提醒我们,一个社会的竞争优势不是来自教孩子乘法表或化学元素周期表,而是培养孩子的叛逆精神。那些努力学习诗歌和书籍的人可以在这个世界上自立,但人类自由的奇特天赋可以改变世界。正如最近爱因斯坦个人论文的调查结果所显示的,他的狭义相对论最能体现他独特的创造力。
爱因斯坦小时候直到很晚才说话。不仅如此,他还公然反抗权威,憎恨死记硬背,这使得一个校长把他送回家,而另一个校长称他为“懒鬼”。
爱因斯坦和许多教授都没有联系,所以他无法获得博士学位,更不用说找学术工作了。26岁时,他在瑞士伯尔尼的专利局工作,只是一个低级别的专利审查员人。但实际上专利局的工作为他提供了比任何大学都好的平台。在上班的路上,爱因斯坦看着火车呼啸而过这座有着200年历史的城市钟楼。Torre dell'Orologio显示的时间已经与附近火车站的时钟同步。他阅读的许多专利申请案例都提出了利用以光速传播的信号来实现远处时钟的同步计时。
到1905年5月,爱因斯坦已经确信了两个假设:第一,物理定律对于所有参考系中的相对匀速运动都是有效的,因此无法证明一个观测者是静止的,另一个观测者是运动的;第二,不管光源的运动状态如何,光速都保持不变。
但这两种想法“似乎互相矛盾”。所以他想象一束光沿着铁轨闪耀。这两个假设的结合意味着站在铁轨旁的男人看到从他身边经过的光的速度和坐在车厢里的女人看到光的速度一样,不管她是面对着光还是背对着光。
然后,可喜的成绩出现了。爱因斯坦去看望他最好的朋友米歇尔·贝索。贝索是一个能力出众但不够细心的工程师。爱因斯坦招他到专利局工作。爱因斯坦告诉贝索这个困境:“我准备放弃。”但是在一起工作的路上,爱因斯坦实现了物理学史上最优雅的思维飞跃之一。“我突然想出了这个问题的答案,”他说,“就是时间不能绝对定义。”
想象一下,两个闪电同时击中快速行驶的列车两端,一个人站在列车中点的路堤上。如果这两道闪电同时击中那个人的位置,他会说两道闪电同时击中。但是,对于一个坐在车厢中间的女乘客来说,由于光线到达她的位置时,她离机车侧的闪电更近,所以她会说是来自机车的闪电先到达的,所以这两个闪电不是同时发生的。
爱因斯坦因此提出了狭义相对论。在某个参照系中,两个物体以相同的速度运动,但对于一个相对于参照系运动的人来说,速度可能不同。所以时间是相对的,取决于个体的运动状态。虽然光速不变,但试图追上一束光会减慢时间。
其他科学家也认识到了这一点,但他们受到当时教条主义定理的束缚,爱因斯坦是唯一敢于从绝对时间观中挣脱出来的人,绝对时间观是自牛顿以来经典物理学的神圣原则之一。爱因斯坦后来说:“想象力比知识更重要。”其实,要想脱去暗物质的神秘,进而得到统一的场论,或者发现能量的真正本质,就必须把这句名言刻在所有黑板的顶端。
本文摘自中信出版社出版的《造物主:从富兰克林和比尔盖茨到爱因斯坦和伍迪艾伦》。
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