一段伟大的友谊,可以改变这个世界。即使这两位好朋友,在人生的大部分时间里都未曾见面。
因为战争,他们的见面迟来了5年,却催生了一个改变世界的思想。
这个思想就是:相对论。它的名字与爱因斯坦联系在了一起,但很多人不知道的是,仅靠爱因斯坦一人,相对论并不会让这个世界为之惊叹。
相对论诞生之初,面临种种坎坷:它挑战了牛顿理论的权威,在缺乏验证的情况下,注定无法被学界接受;正逢第一次世界大战,爱因斯坦没有验证和传播相对论的条件,战争的摧残与阵营的撕裂,使他陷入孤立无援的境地。
就在此时,却有一位来自敌对国的科学家,跨越重重战火,遭受着谴责和入狱的威胁,向他伸出了援手。
他是谁?他们的命运,又是如何因相对论而交汇的呢?
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爱因斯坦:奇迹之年与孤独旅程
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1905年,是阿尔伯特·爱因斯坦的奇迹之年。这一年他发表了四篇重磅论文,彻底改变了20世纪物理学的面貌。
在其中第三篇论文《论动体的电动力学》里,他首次提出了狭义相对论,认为尽管科学定理始终不变,但我们对时间、空间和质量的测量都会受到我们本身的运动的影响,而鉴于运动是相对的,时间、空间和质量也都是相对的。
1907年,他更进一步,提出了一个革命性的想法:引力不仅仅会使万物相吸,它还有弯曲时空的效应。这一想法为广义相对论奠定了基础,但它注定是孤独的探索。
此时的爱因斯坦虽然已经崭露头角,但仍未被主流学术界所完全接受。他的“不修边幅”和对权威的蔑视让他看上去像一个科学的叛逆者。
爱因斯坦,1921年
广义相对论的建立并非一蹴而就。从苏黎世到布拉格,再到柏林,爱因斯坦为完善理论的数学框架耗费了大量精力。他不得不自学微分几何,同时与数学家马塞尔·格罗斯曼和好友米歇尔·贝索展开深入合作。然而,这条道路并不平坦。他的理论过于复杂,以至于许多物理学家甚至无法完全理解,更不用说验证了。
1914年,爱因斯坦受邀前往柏林,成为普鲁士科学院的一员,并获得了更多的研究资源。然而,这份荣耀伴随着内心的孤独。
第一次世界大战紧接着爆发,科学界被撕裂成敌对的阵营。爱因斯坦拒绝为德国的军国主义站台,也因此遭到同行的孤立。
尽管如此,他在战争期间的科学产出惊人。1915年,广义相对论的核心方程终于诞生,其中最为大胆的预言是:光线会因引力而弯曲。这一结论挑战了牛顿的权威,但在没有实验验证的情况下,注定难以被广泛接受。谁能接受这个不修边幅的德国人取代牛顿呢?
爱因斯坦清楚,他需要帮助,但他从未想过,他日思夜想的帮助会来自一片遥远的敌对土地——英国。
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亚瑟·爱丁顿:科学世界的明灯
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在德国,爱因斯坦为相对论苦苦求索,而在英国,亚瑟·爱丁顿却在另一条道路上行进,逐渐成为科学世界的一盏明灯。
爱丁顿出生于1882年的一个贵格会家庭,笃信和平主义和跨越国界的合作精神。他在剑桥取得了惊人的学术成绩,并于1906年进入皇家格林尼治天文台工作。
爱丁顿,1925年
爱丁顿的研究领域起初是恒星的结构和运动,但随着时间的推移,他对科学背后的人文意义越来越感兴趣。他坚信,科学是人类共同的事业,超越国家的界限和政治的纷争。
第一次世界大战期间,英国对德国文化和学术的敌视情绪愈发强烈,很多科学家拒绝接触任何来自德国的研究成果。然而,爱丁顿没有随波逐流,他开始关注从德国传来的相对论理论,并迅速意识到其重要性。
尽管战时的隔阂让爱丁顿很难与爱因斯坦直接交流,但他设法获得了部分相对论的文献。他在战时甚至不惜冒着被指控为“通敌”的风险,坚持主张相对论的研究不应因战争而中断。
他深信科学可以成为治愈战争创伤的桥梁,而广义相对论或许正是重建国际科学合作的契机。
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命运交汇:1919年的日全食验证
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当爱因斯坦为证明相对论而四处求助,却无甚进展的时候,爱丁顿正悄悄将目光投向星空。他意识到,如果爱因斯坦的理论是正确的,那么光线在引力场中会发生偏折。这种“引力红移”最容易观测的时刻便是日全食,而他自己可能是证明它的最适合人选之一。
1917年,英国皇家天文学会决定组织一次科学远征,通过观测日全食验证这一现象。而爱丁顿则成为了这一计划的灵魂人物。
战争结束后,爱丁顿迅速行动起来。他克服了重重阻碍,最终计划在1919年5月的日全食期间分别派遣两支观测队前往巴西和非洲的普林西比岛。尽管相对论在当时仍然充满争议,但爱丁顿的坚持让这一远征得以进行。他亲自率队前往普林西比岛,在艰苦的条件下架设望远镜和设备,以捕捉稍纵即逝的日食瞬间。
同一时间,远在柏林的爱因斯坦焦急地等待着实验的结果。对于他来说,这是广义相对论被接受的最后一步,也是他个人从边缘科学家迈向全球声誉的关键时刻。当实验数据被带回英国并经过仔细分析后,爱丁顿兴奋地宣布:观测结果与爱因斯坦的理论预言完全一致。1919年11月6日,英国皇家学会和皇家天文学会联合宣布了这一发现。
这一结果不仅仅是科学史上的里程碑,也是一场跨越国界、超越战争的合作典范。爱因斯坦从此成为科学界的传奇,他的名字登上了世界各地的报纸封面,被誉为“新的牛顿”。
而爱丁顿也因此被视为科学的桥梁,以其信仰和坚持证明了科学能够战胜偏见与仇恨。
1919年12月14日,《柏林画报》刊登爱因斯坦的封面文章,称他是“世界历史的一位新巨人”
并肩作战五年后,两位亲密战友终于要第一次见面了。
那是1921年6月,伦敦一个星期五的下午,一位科学家衣着寒酸,光脚穿着鞋子,拖着脚步走进了一栋建筑物的走廊。
这位科学家说自己“面色苍白,留着长发,而且将军肚已经隐约可见”。但在别人看来,他“步态怪异,嘴里叼着一根雪茄,一支钢笔不是拿在手里就是插在口袋里。不过,他并没有罗圈儿腿,皮肤上也没有瘊子,所以还是相当英俊的”。
在我们所居住的这颗星球上,这位科学家无人不知、无人不晓:那张扬的鬓角、浓密的八字胡都明明白白地告诉人们这就是阿尔伯特•爱因斯坦,这世界上最著名的思想家。
等待着他的是一位衣着整洁、宽下巴的英国绅士。这位绅士体格如运动员般清瘦而结实,目光深邃而有穿透力。这就是亚瑟•斯坦利•爱丁顿。
后排左一:爱因斯坦, 前排左一:爱丁顿,1923年。
爱因斯坦和爱丁顿的相遇是一场伟大思想的汇合。一个天才的理论家和一个坚定的传播者,在分裂的时代中共同书写了一场科学的胜利。广义相对论不仅重新定义了人类对宇宙的理解,也展现了科学在弥合分歧中的巨大力量。在战争的废墟上,这两位科学家的合作让世界看到了理性和合作的希望,也为后世的科学发展树立了不朽的典范。
在《爱因斯坦的战争:相对论如何征服世界》中,马修·斯坦利用引人入胜的笔触记录了这段传奇佳话。
这是一个关于人性之光的故事。两个来自敌对国的科学家在从未谋面的情况下合作,即使带刺的铁丝网和U型潜艇一直将这对战友分隔在两个世界,他们仍然让人们看到了科学如何战胜民族主义和仇恨。
这是一个关于理论的故事。广义相对论自诞生之初就被称赞为“人类思想史上最伟大的成就之一”,直到十个世纪后的今天,它仍然是一个至关重要的支柱,支撑着我们对宇宙的理解。马修·斯坦利致力于把相对论讲解得清晰易懂,让读者对科学原理的领悟和对时代背景的了解相互加深。
这也是一个关于科学界的故事。有科学家试图证实爱因斯坦的想法,却被当作间谍而被捕;学术期刊因被判定为敌人的政治宣传而出版遭禁;一个又一个昔日的同事在战壕中死去……这本书讲述了科学从和平陷入战争,又重新迎来和平的历程。
马修·斯坦利的这本书,是一部扣人心弦、饱含人文关怀的科学史作品,是一部关于科学理性和求知精神如何战胜偏见和民族主义的史诗,也是对当代科学精神和国际合作的赞歌。