讀不懂相對論,卻努力讀懂愛因斯坦

2021-01-14 中國青年報

    我不是一個喜歡旅遊的人,在英國呆了這麼久,我甚至連蘇格蘭都沒有去過。但是這次回國卻刻意買了蘇黎世的中轉機票,我要去瑞士首都伯爾尼看看,那裡有一條叫做克拉姆的街道,阿爾伯特-愛因斯坦曾居於此,並寫出了《狹義相對論》。對於一名理論物理學愛好者來說,那裡不啻於我的麥加。

    我直奔火車站而去,火車站對面就是著名的班霍夫大街,被稱為世上最富有的街道,滿眼望去全是銀行,據說馬桶都是黃金做的。可在我看來,伯爾尼的克拉姆大街47號是一個更富裕的地方,一個世紀前愛因斯坦在這裡確立了質能公式,這個式子能讓一公斤的鵝卵石變得比全世界的黃金加起來都有價值。

    可走在克拉姆大街,從頭走到尾也沒有看見愛因斯坦故居,倒回去才發現是走過了。門臉實在是不起眼,德文的EINSTEIN-HAUS竟然被我無視,還有上方那毛毛蟲一般的手寫體:E=mc2.

    這不起眼的宅子裡唯一的工作人員是一老太太,她叫伊娜。臉上的皺紋看起來讓我覺得她是愛因斯坦的同齡人。她友好地為我打開大門,示意我可以拍照。我卻在進屋的一瞬感到一種強烈的窒息感,就像穿越了時空之門,來到了理論物理學那最美好的年代。整間屋裡只有我一名遊客,安靜得嚇人。愛因斯坦終其一生都是在這樣的靜謐中度過,無論是他的生活還是他的心靈。不過在1905年,這間略顯寒酸迫仄的小屋裡卻是暗流湧動,整座經典物理學的大廈在這裡被愛因斯坦用鋼筆一點一點敲成了碎塊,那年他26歲,正是我現在的年齡。

    室內的牆上掛滿了愛因斯坦和愛人在不同時期的照片,鮮花擺滿每個角落,給古樸的單色調家具平添了幾分亮色。這一切都是如此地簡單和具有美感。愛因斯坦與眾不同的天賦就在於他直覺裡對簡潔的美的敏銳和追求,他說,「我想知道上帝是如何創造這個世界的。對這個或那個現象、這個或那個元素的能譜我並不感興趣。我想知道的是他的思想,其他的都只是細節問題。」 

    他評價一個理論美不美的標準是原理上的簡單性。他畢生的最大成就「廣義相對論」用幾何語言寫就,將時間和空間統一在一起,這種極簡主義的形式充滿了令人嘆為觀止的數學美感。人們驚嘆於愛因斯坦在沒有任何理論實驗的支撐下,用紙筆就創造出不可思議的理論。思想實驗在他的大腦裡無時無刻不在進行。比如狹義相對論的創立就源於他關於「人和光線賽跑會看見什麼」這一設想的不倦鑽研。而廣義相對論將引力創造性地解讀為空間的彎曲,更是來自他在專利局上班時的突發奇想:要是自己從椅子上跌落,在那一瞬間自己是沒有重量的。

    這一切使得愛因斯坦的生活充滿了畫面感——他本來就長得像從童話故事裡走出來的人物。我想像著他在專利局日復一日鑑定著各種民間科學家荒誕不經的小發明的間隙,如何偷偷摸摸從抽屜裡拿出自己的稿紙,像小學生作弊似的看上一眼,然後合上抽屜開始漫長的思考。他稱之為在和上帝交流。對愛因斯坦來說,專利局就是他的「世俗修道院」,「一個離他最近的地球上的天堂」。在這天堂裡只有他和上帝,彼此交換著宇宙最深刻的秘密。

    愛因斯坦沒有獲得自己最渴求的秘密。他人生的最後30年苦苦追尋著統一場論這一終極理論,試圖將所有的物理定律統一在同一個公式裡。但這一次他失敗了,甚至被人諷刺說,哪怕1925年後愛因斯坦改行去釣魚,也不會對物理學有絲毫損失。他去世前跟美國醫院的護士說了一句德語,這成為了愛因斯坦最後的秘密。也許他是在說「上帝終究還是不會擲骰子的」。

    「上帝不會擲骰子」這是愛因斯坦的名言,也是他畢生的信仰。他心目中那個造物主其實就是因果律本身。他篤信物理學的神聖和不可侵犯,不僅能解釋過去和現在,也能通過定律和方程預言宇宙任何一個物體的未來。物理規律統治了一切,高高在上,而上帝在哪裡呢?面對這個問題,法國科學家拉普拉斯對著拿破崙回答道:陛下,我的理論不需要上帝這個假設。

    這是自然科學最驕傲的時刻,是所有物理學家的光榮和夢想。愛因斯坦也不例外,他不相信人格化的上帝,他說過,「如果在我內心有什麼能被稱之為宗教的話,那就是對我們的科學所能夠揭示的這個世界的結構的無限的敬仰。」所以我能夠理解他晚年為何不顧非議,獨自一人和整個哥本哈根學派進行著關於決定論和隨機論的物理乃至哲學層面的戰鬥,直到自己一次一次地敗退,然後鬱鬱而終。他這樣做絕不是為了反對甚至打壓物理學的新生勢力,而僅僅是為了捍衛自己的信仰,捍衛自己心目中那個簡單優美的,有序的宇宙。從這個角度來看,愛因斯坦沒有失敗,他的思維方式和對宇宙之美的追求是物理學和人類思想史上最動人的故事。

    離開的時候,我問了伊娜一個問題,你讀過愛因斯坦的書嗎?她笑著說沒有,她看不懂。我問她,那你為何會對照顧愛因斯坦的故居有興趣? 她想了想,給我講了一個故事:她一個人穿過愛因斯坦的工作室的時候,經常感覺到愛因斯坦就坐在那裡,頭髮蓬亂,叼著菸斗聚精會神地工作著。伊娜不明白什麼是統一場論,但她卻覺得自己能夠和愛因斯坦心意相通。她拿出一個泛黃的留言本,讓我也在上面寫下留言,我翻閱著之前遊客的留言,看見了一行娟秀的英文:When I was thinking of Dr Einstein, I'm not feeling alone anymore. (當我想到愛因斯坦時,我不再孤獨。)我笑著在這段話下面畫了個箭頭,指向我的留言:Me too.(我也這樣認為。)

    是的,儘管我大學的量子物理學只考了60多分,儘管我從來不曾真正讀懂過相對論,但在每一個無人傾訴的、滿載心事的、為人生和理想所困擾的夜晚,我都不再覺得自己是孤單的一人。我們的世界是簡單、有序和美好的,又何必總是計較於生活中那些微不足道的細枝末節呢?

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    在衛星的使用中,很多關於速度和信息交互的關係都是根據廣義相對論假設進行設計使用的。愛因斯坦的偉大不是白叫的,用著別人的思想成果還一堆謬論去反對,可笑的反智主義笨蛋,不服放下手機放下網際網路!什麼叫真正懂。經典物理直觀形象,感覺很好懂。但你真正懂嗎?
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