姬扬
浙江大学物理学院
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爱因斯坦被世人奉为天才的象征，继牛顿之后最伟大的物理学家，很多人甚至认为他的贡献超越了牛顿。然而，公众对他的印象往往局限于满头白发乱蓬蓬的理论物理学家，不食人间烟火的科学巨人，相对论的创立者、量子力学的先驱、原子弹的发明人——不要跟我说什么奥本海默，E=mc2就是证据，对于绝大多数人来说，这是他们唯一能够“看懂”的公式。但事实上，爱因斯坦不仅是思想巨匠，还是充满好奇心的发明家。
图1 爱因斯坦和他的伟大公式(质能公式E=mc2)
《不只是E=mc2：爱因斯坦的实用探索与奇趣发明》揭示了这位科学巨匠鲜为人知的一面。他不仅推导出改变世界的方程，还亲手设计过多种实用装置，并热衷于进行各种趣味实验。从改进航海罗盘到设计新型冰箱，从探索电磁装置到研究声音传播，爱因斯坦的实践精神与他的理论思维同样令人惊叹。
图2 《不只是E=mc2：爱因斯坦的实用探索和奇趣发明》，约瑟夫·伊利著，方在庆，何钧，雷煜译，上海科学技术出版社，2024 年
作者约瑟夫·伊利是爱因斯坦研究专家，曾经参与《爱因斯坦全集》的编纂工作，主要负责为爱因斯坦的通信和科学著作作注释，尤其擅长研究爱因斯坦的专利工作，对其发明实践有深入考察。因此，本书不仅提供了丰富的历史细节，还从独特视角展现了爱因斯坦如何将理论思维与工程技术相结合。
本书由方在庆、何钧、雷煜三位学者合作翻译。方在庆是国内著名的科学史学家，出版过多部相关著作(比如《爱因斯坦、德国科学与文化》，方在庆著，北京大学出版社，2006 年)和译作(比如派斯的《爱因斯坦传》，方在庆、李勇等译，商务印书馆，2004 年)。
除了前言和导论以外，这本书还有5 章正文，大致按照时间顺序展现了爱因斯坦的实践探索。
前言当然要介绍本书的宗旨和由来(还有致谢)。
导论简要介绍了爱因斯坦对技术问题的喜好，他的叔叔很早就注意到他对技术的敏感，常能快速解决工程师的难题。爱因斯坦一直“迷恋直接的经验”，能够认识到实际工作的好处：因为学院生活使得年轻人“被迫去写大量科学论文——结果是趋于浅薄……如果对科学深感兴趣，他就可以在本职工作以外埋头研究所爱好的问题。他不必担心自己的努力会毫无成果。”可以认为这是他对自己在瑞士专利局工作的描述，他也很怀念那段时光。后来他还推己及人，向一位罹患抑郁症的年轻人推荐了实用的职业，“就像我们在专利局”，可以忙于明确的小任务。
第1 章“思考”是爱因斯坦介绍他人工作的科普文章，举了两个例子(弗莱特纳的转子船，河流为什么会蜿蜒曲折)探讨爱因斯坦的思维方式，说明他虽然可能会查阅一些文献，但主要还是根据自己的思考。在回答有没有其他人更详细地阐述关于蜿蜒的想法时，爱因斯坦说自己的评论“只是一时兴起”，他确信肯定有人早就了解这个想法，“可是我从未查找过相关文献。”
第2章“实验”讲述爱因斯坦设计的一些实验，主要是为了检验一些基础理论。爱因斯坦认为大自然(或者说实验)是“理论的无情裁判，并不与人为善”，在科学领域，实验才是最终的裁判。他经常设计、提议甚至操作实验，让大自然来做理论的裁判。比如他独立构想了迈克尔逊-莫雷实验(验证光速不变，这是狭义相对论的基础)，以及厄缶实验(惯性质量等于引力质量，这是广义相对论的基础)。但是，他的一些实验想法并没有得到明确的结果(安培分子电流和地球电机模型)，或者没有人搭理(电子质量和超导电性)，甚至还有完全错误的(光是波还是粒子，埃伦弗斯特和劳厄指出了他的错误)，更糟糕的是，有一次他遇到了一位过度热心的合作者，以迎合的态度执行爱因斯坦要他做的任何事情——他伪造了实验结果，甚至可能根本就没有做实验。
第3 章“专家意见”讲的是爱因斯坦对别人专利的看法，起初是他作为专利局审查员必须做的工作，后来是他以专家身份出场，在技术纠纷中以中立身份提供专家看法，或者为诉讼案撰写专家意见书，甚至批评奇特专家的意见。有一次，为了表明自己不是外行，他强调自己遵循“技师们都接受的思考方式”。
第4 章和第5 章讲述爱因斯坦自己的发明。
第4 章“欧洲的发明”包括用静电方法测量微小电量的“小机器”，求积分的仪器和猫背形状的机翼，还有罗盘和助听器，但是真正落到实处的只有他和齐拉合作开发的冰箱系列专利(有带电动马达的冰箱，有各种改进的冷却装置)。然而，这一章里最让我感兴趣是，他的一位合作者安许茨巧妙地绑定爱因斯坦，既可以在专利官司中利用这块“金字招牌”，还可以用他的名望做公关宣传。当然，爱因斯坦也不是傻白甜，之所以这样做，除了因为对方奉承有术以外，可能还是因为——他给的实在太多了。
图3 爱因斯坦(左)和齐拉(右)
第5 章“美国的发明”当然是爱因斯坦来到美国以后的事情了。看来他除了在普林斯顿高等研究院琢磨如何构建大统一理论之外，还继续保持着对实用发明的热情。有很多工作是与一位医生发明家古斯塔夫·布基合作，包括测高仪、防水透气的衣服、用静电方法过滤液体、飞机水平指示器、静电麦克风……涉及航空、航海、电子、医疗等多个领域，本章有12 个小节分别介绍。但是最让我吃惊的是后来还出现了其他好几位大科学家。
美国总统罗斯福的科学顾问万瓦尼尔·布什曾向爱因斯坦请教过一个理论问题，而诺贝尔化学奖得主哈罗德·尤里认为他的解答是“最为普通的那一类数学方法，……不可能将这个具体的问题给予爱因斯坦并期待具体结果。”看来他们不是很敬畏爱因斯坦的大名。但是一位海军中尉布鲁诺尔设法说服爱因斯坦成为海军部军械局的顾问(每天25 美元，“一笔低得可笑的薪酬”，布鲁诺尔回忆说)，任务是提出关于鱼雷爆炸效力最大化的想法，在此过程中，爱因斯坦与冯·诺依曼、约翰·巴丁和乔治·伽莫夫进行过讨论——个个都是大名鼎鼎的人物。也许这些理论学家都有些像爱因斯坦，“人们总以为我只对理论感兴趣，而对任何实用性的东西不感兴趣，这并不正确。”爱因斯坦究竟做出了多大的贡献，可能并不清楚，但是布鲁诺尔认为他至少有一项具体的贡献——鼓舞士气，“爱因斯坦是我们中的一员”。
这本书的题目有些另类，写得也很通俗，但在骨子里是严肃的科学史著作，给出了很多注释(中译本还有很多译注)。这本书最有趣的地方在于，它打破了我们对爱因斯坦的刻板印象。原来这位整天思考自然奥秘的科学家，其实也是个喜欢思考实际问题的“技术控”。下次当你想起爱因斯坦时，除了那个著名的相对论公式，可别忘了他还有一大堆有趣的发明创造呢！
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本文选自《现代物理知识》2026年1期YWA编辑
《现代物理知识》
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