中外科学家发明家丛书:爱因斯坦-第4章
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发展文化的重要职责丧失殆尽。由于技术和交通事业的飞速发展，地球变得
小了，各国人民离得更近了。因此，我们彼此间必须和平共处，而不应该在
对所有参战者都无益的惨无人道的战争中互相厮杀。
这份 《告欧洲人民书》是爱因斯坦参与起草和签名的第一个政治文件。
可是，除尼古拉和天文学家弗尔斯特外，签名者中间再没有其他著名人士了。
与 93人宣言相比，它毫无成功的指望。因而，连它的起草人后来也不同意
公开散发了。在当时的形势下，可能也找不到一家德国报纸敢于和愿意刊登
这份反战声明。
1914年11月，反战的知识分子在柏林组成“新祖国联盟”。他们的纲
领是为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。
爱因斯坦不仅是该联盟的创始人之一，还是一个最活跃的会员。
爱因斯坦与法国作家、反战的人道主义者罗曼罗兰很早就有书信往来。
1915年3月，他在信中写道：“似乎各国的科学家在8个月以前都丧失了理
性。”罗曼罗兰在日记中称赞了爱因斯坦敢于直率地讲出当时德国的情况。
认为任何一个德国人都不像他那样襟怀坦白。
在柏林的前几年，战争虽然给爱因斯坦的生活同样带来不少麻烦，但他
在学术上却异常丰产。1916年初，他在《物理学纪事》上发表长达50页的
论文《广义相对论基础》，以此暂时结束了他从1908年以来所从事的相对论
研究。这篇论文是20世纪理论物理学研究的峰巅。
1905年的狭义相对论仅仅适用于不存在引力的所有物理过程，研究的是
直线、匀速相对运动的参考系，而1915年的广义相对论，研究的是作任何运
动的参考系。广义相对论的方程与参考系的运动状态无关，也就是同样适用
于作加速运动和旋转运动的参考系。在某种程度上，它是1905年狭义相对论
的“推广”；此外，就像爱因斯坦所恰当比喻的那样，广义相对论这个新理
论就像是相对论大厦的第二层楼。爱因斯坦通过研究认识到，空间不是均匀
的，而是由物质的空间几何分布所决定，也就是由物质和场所决定的。从此，
普遍适用的欧氏几何学已经不再成立了。而欧氏定律成为物质作用很小时的
极限定律。从广义的角度看来，空间的确遵循着一种非欧几何学，爱因斯坦
则是第一个赋于非欧几何学以物理意义的研究家。
在非欧几何学中，人们所谓的“弯曲”空间就类似于一个曲面那样，欧
氏“平坦”空间中的直线不再存在了；“最直”的线只有所谓“测地线”，
它是两点间最短的距离。空间“弯曲”决定了引力场中物体轨道的几何状态。
可以把太阳系的行星轨道理解为由于太阳物质作用而产生的空间弯曲的体现
和结果。引力定律像是惯性定律的一种特殊形态。
爱因斯坦在广义相对论中阐明了引力的几何学理论，这是自然科学史上
最伟大的理论成就之一。1955年，玻恩在报告中曾讲道：“对于广义相对论
的提出，我过去和现在都认为是人类认识大自然的最伟大的成果，它把哲学
的深奥、物理学的直观和数学的技艺令人惊叹地结合在一起。”
如同所有划时代的发现一样，爱因斯坦的广义相对论也有着深远的影
响。它勾画出欧氏几何学和牛顿引力学说的适用范围，证明这两个学说是物
质世界在特殊情况下的图像。爱因斯坦提出的引力理论和运动定律反映了凌
驾于它们之上的更为普遍的自然规律。
广义相对论在哲学上也十分重要。以往那些从牛顿形而上学机械观出发
的哲学家，大多把空间和时间看作是相互独立存在的东西或是康德所认为的
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作为人们意识中的一种纯自觉的形式。这样，辩证唯物主义长期以来所主张
的、自然科学最初未能证明的论点得以验证，这就是空间和时间都是运动着
的物质的“存在形式”。
广义相对论的经验基础不够广泛，它主要来自思维揣测。爱因斯坦为了
验证这一理论指出三个“效应”。运用天文观测手段，验证了这三个效应。
于是，数学物理学家推崇为内部和谐、结论正确的新引力理论从而也得到了
验证。
第一个效应是水星近日点附加的运动，也就是向前推移。许多天文学家
曾经作过各种设想，企图解释这个迷惑人的多余值。爱因斯坦在他的理论中，
把它解释为由于太阳的存在引起了空间结构的改变，从而产生了这一附加结
果。观测到的数值与理论上算得的数值完全一致，这从开始起就成为爱因斯
坦学说的一根牢固的支柱。
检验相对性引力学说的第二个效应是太阳引力场中的光线的弯曲。恒星
发出的光线在太阳近旁掠过时稍有弯曲。这是一种日全食时通过照像刚刚能
观测到的效应。早在1911年，爱因斯坦就在理论上预言这一现象。但是，当
时他给出的数值太小了。1915年底，他重新算出了光线偏转的有效值是1。7
秒（弧度）。这一预言在1919年得到了证实，这是科学史上自然理论研究的
最伟大胜利之一。
验证引力新理论的第三个效应是相对论红移。也就是：邻近星体发出的
光谱线与地球上相应方式（由同类分子）产生的光谱线相比，谱线移向红端，
亦即向长波端移动。其原因在于，强引力作用使得发射出的光的振动频率减
少了，波长就相应地增大。天文学家在天狼星伴星中，首先验证了相对论红
移。天狼星伴星与白矮星相似，是一颗密度很大的星体。观测值大凡都与爱
因斯坦的计算值相靠近。在同一时期内，有人还通过地球引力场中的穆斯鲍
尔效应，验证了γ量子频率改变这一相对性红移。观测值与理论值完全一致。
正如爱因斯坦强调的那样，广义相对论的重要意义，不仅仅在于论证了
一些微小的效应，还由于它使整个物理学的理论基础大为单一化。不过，只
有少数一些人才懂得这后一个正确评价。
广义相对论发表以后仅一年，爱因斯坦又为科学界作出了另一革命性贡
献，这就是关于宇宙起源问题。要是无物质 （或场）的空间和时间根本不可
能存在的话，而且正如马赫原理所要求的那样，空间的力学特性完全由物质
所决定，那么就会像爱因斯坦所认为的那样，宇宙空间是有限但又是没有边
界的。一束光经过10亿年后，就会沿着一条“最直”的线回到其出发点。这
就好像是一个球面，它的面积是有限的，但却没有边界。从一点出发，经过
一定时间之后，可以返回到原处。
空间世界是闭合的假说，与一切寻常的、现有的想法截然相反，引起了
广泛的注意。同时与一切不寻常的事物一样，既得到了部分人的拥护，也遭
到了部分人的非议。爱因斯坦这一假说的主要反对者是一批哲学家。其中大
多数仍然被空间“无限”的这种机械观念捆住了手脚。他们从欧氏几何学出
发，分不清“有限”与“有界”之间的区别。因而，对爱因斯坦的思想根本
不理解。
爱因斯坦的第一部书在 1917年出版了，书名为《关于狭义和广义相对
论》，副题《通俗读本》，长达70页。尽管爱因斯坦本人风趣盎然地认为最
好把它称作 《通俗读本》。但是，这本小册子却是他最享盛名而多次再版的
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著作之一。这位多产的学者之所以在年近40时才写就一本书，主要原因是他
一直“害怕写书”（给索耳末的信），爱因斯坦满足于在杂志上经常发表精
悍的论文，而把根据他的思想撰写书籍的机会留给那些乐于写书的同行们。
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五、科学巨人与和平战士
从爱因斯坦的政治信念看，他属于德国资产阶级民主派左翼，坚决反对
威廉君主政体。1920年春天，由于工人阶级的团结斗争，平息了卡普叛乱，
反动派的一败涂地使爱因斯坦欢欣鼓舞。他在给洛伦兹的信中写道：“最近，
反动派遭到如此的惨败，我们大家都为此感到庆幸。在那帮家伙统治下，根
本无法活下去！”几周后，他又给埃伦菲斯特写信说：“异常的平静在这里
又恢复了，但仍然存在着十分尖锐的对立。整个城市笼罩着军人的飞扬拔扈
和对他们的不满，还有困苦和饥饿。婴儿的死亡率高得惊人。谁也不清楚，
我们在政治上的趋向如何。国家已经到了奄奄一息的境地。”
有组织地针对具有民主思想的科学家的敌视行动第一次露头了。在“德
国自然科学家捍卫纯科学工作委员会”的幌子下，他们纠集起一小撮排犹主
义分子，到处煽风点火。1920年8月，在柏林交响乐厅召开反相对论大会。
在会上极尽攻击、辱骂之能事，但在专业角度，却无所作为。大会结束时，
一个民族主义分子向爱因斯坦叫嚣：“早就该勒死这个臭犹太！”后来不久，
排犹主义分子更加肆无忌惮了。有人在柏林报纸上两度狂妄宣称要谋杀爱因
斯坦。
在柏林交响乐厅发生的煽动行径之后，爱因斯坦对记者说：“我像是个
躺在舒适床上的人，臭虫总是要来打扰我！”
不过，德国学者史上也永远记载着另外光荣的一章：当时，劳厄、能斯
特和卢本斯三位著名的科学家，在报纸上公开表态，赞扬爱因斯坦的“史无
前例的、思想深邃的研究工作”。批驳了对爱因斯坦的无耻的人身攻击。劳
厄在他撰写的文章的结尾写道：“有幸能与爱因斯坦接近的人都知道，他是
个谦虚而又反对浮夸的人。今天这样申张正义，毫不迟疑地讲出我们的这些
信念，就好像昨晚没有这种机会似的。”
1920年8月27日，爱因斯坦本人在《柏林日报》发表了一篇文章，带
有嘲讽意味的副标题是《论反相对论的有限公司》，作为对交响乐厅大会的
回敬。过了几天，新闻界传出消息，反对爱因斯坦的疯狂煽动迫使他想离开
柏林和德国。对这位学者的这种想法，进步报纸表示遗憾，并强调指出，爱
因斯坦是德国的骄傲。与此相反，当时排犹主义报纸竟聒不知耻，情不自禁
地说：“别了，爱因斯坦！永远别再回来！”
体谅他处境的荷兰朋友们，确实已在赖顿为他安置讲席，但他当即写信
婉言谢绝，他认为那时离开柏林，就是对德国同行的背叛，因为同行们对他
是那样的诚挚，又是那样勇敢地维护他。一直到后来，爱因斯坦才高兴地表
示，只准备接受荷兰赖顿大学荣誉教授的称号，并偶尔在那里授课。直到他
1933年最后离开欧洲为止，名义上他一直是荷兰的客座教授。
1921年3月底，爱因斯坦踏上访美的旅途。这位学者在访问期间作过许
多学术报告，尤以在普林斯顿大学的报告最成功。这篇报告后来几经修改，
以《相对论的四个讲座》为题出版。该书后来又更名为《相对论的意义》，
是爱因斯坦的主要科学著作。
爱因斯坦访问时，美国正处于“相对论热潮”之中。当纽约市市长在停
机坪上欢迎他时，“热潮”就席卷而来。报纸上是这样报道的：“这位教授
胳膊下挟着提琴盒，小心翼翼地走下扶梯。他看上去更像是欧洲的著名琴师；
比起许多闻名的 ‘艺术大师’来说，就是他的头发太少了。”“爱因斯坦和
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提琴形影不离，是一位醉心的提琴迷！”
这位研究家像是在凯旋而归的队伍簇佣下，乘敞篷车穿过结彩挂旗的街
道。市议会举行隆重的欢迎仪式。在纽约奥拉大学里，爱因斯坦介绍了相对
论，大部分听众是科学家和作家。无论在纽约，还是在其它美国城市，他根
本无法摆脱新闻记者的好奇和纠缠。
5月底，爱因斯坦回德国。途中第一次有机会访问英国，在曼彻斯特和
伦敦作了报告。
1922年，爱因斯坦访问了法国、中国和日本。在访问日本期间，爱因斯
坦荣获诺贝尔物理奖，表彰他在采用光量子假说解释“光电效应”的杰出贡
献。
爱因斯坦去日本的途中在上海停留了一天，离日返德的途中又在上海停
留了两天。本来是准备访日以后到中国来讲学的，可是因为邮件迟缓，发生
了误会，爱因斯坦未能遂愿。短短的三天，所见所闻，使爱因斯坦对于水深
火热之中的中国人民，产生了深切的同情。他开始理解，为什么中国这样的
国家会爆发革命。在以后的岁月里，他时常关心着中国，同情并支持中国人
民的民族解放和进步事业。1931年“九·一八”事变后，爱因斯坦一再呼吁
世界各国对日本实行经济制裁。再如1936年我国发生“七君子”事件，由于
国民党政府逮捕在上海领导抗日救国运动的领袖沈钧儒、邹韬奋等七人，激
起全国人民的抗议，爱因斯坦得知后曾打电报来表示声援。
20年代中期，量子力学创立起来了。其后不久，在认识论的原则问题上，
爱因斯坦与几位主要的量子力学家产生重要的意见分歧。爱因斯坦虽然对以
玻恩和玻尔为代表的量子力学家的成就十分钦佩，但他又不满足于微观世界
的这些规律仅仅具有的偶然性。他认为，量子统计力学并非是什么新东西，
只不过是我们长期以来还不能“完整地描述事物”而采用的权宜之计。他指
责玻恩，说他信仰的是“掷骰子的上帝”。
1927年，1930年，在索尔未会议上，关于量子现象的解释，爱因斯坦与
玻尔之间展开激烈争论，有时富有戏剧性。爱因斯坦既不能以自己的观点说
服玻尔，也无法使海森堡、泡利这样年轻的量子物理学家心悦诚服。此后，
他以怀疑眼光注视着哥本哈根学派的研究工作。他认为，量子力学统计方法
在认识论上是“无法接受的”，在美学上是不能令人满意的。量子力学家的
某些思路，在哲学上遇到了可疑的障碍，虽然这点他是看对了的，可是他却
没能看到，由于测不准关系的发现，实在性的概念确实发生了改变，而且不
能再使用哲学上陈旧的、主要是形而上学唯物主义的观点去解释这些概念
了。
20世纪后叶以后，爱因斯坦费尽时间和精力创建统一场论。这个理论理
应首先采用统一公式概括数学上始终相互分离的电磁场和引力场。尽管他接
二连三地提出许多假想，但连他自己也不满意。
1925年以后，爱因斯坦有很长一段时间没有出远门去旅行，仅仅去赖顿
作客座教授，夏天乘车去瑞士，再到北海和东海旅行。爱因斯坦不大喜爱大
城市生活，喜欢在柏林郊外
