《爱因斯坦传》“为了惩罚我对权威的蔑视,命运把我变成了一个权威。”

上古时代以来,人类一直有三个基本追问:生殖追问、生死追问、时空追问,而对于这三种神秘文化追问的深度决定着人类探索宇宙奥秘的进程,即人类文明诞生在思想家的思想通道,而非客观世界本身。根据三种基本追问的程度,人类至此经历了四个阶段:前神学阶段、神学阶段、哲学阶段、科学阶段。按照中国独立学者王东岳老师对于思想家的定义:凡思想家者必有创世之构思。地球历经数亿年,在地球上曾经出现过的人类接近1000亿,而能称之为思想家的人不超过二十人。神学阶段及前神学阶段可以被称为思想家的人:道家创始人老子、儒家创始人孔子、佛教创始人释迦牟尼、犹太教创始人、基督教创始人耶稣、伊斯兰教创始人默罕默德;哲学阶段可以被成为思想家的人:柏拉图、笛卡尔、康德;科学阶段可以被称为思想家的人:哥白尼、牛顿、爱因斯坦。由此可见,爱因斯坦相对论对于人类在宇宙观、时空观等领域的贡献何其之大。

思维训练赋予爱因斯坦丰富的想象力,思维实验塑造了爱因斯坦超常人的宇宙感知力。爱因斯坦语言能力发育迟缓,还被家庭女佣称为“笨蛋一个”,而正是发展迟缓的口语能力让他养成了终身受益的习惯----用画面思考而不仅仅局限于词汇表达。我们理解的世界只是我们的意识为了“求存”而理解的世界,并非真实的客观世界。就像人类的时空观经历过天圆地方说、地心说、太阳中心说、绝对时空说、相对论,对于时空的认识一次一次推翻人类自身的认知,这些都是人类为了求存而产生的思想,而地球和宇宙本身没有任何变化。所以要想更加客观的认识宇宙自然律,必须要有超人类的感知才能束缚。而超人类的感知能力一是天生具有的特异功能,一个是后天环境塑造和训练的结果。爱因斯坦对宇宙的感知可能是长期后天思维训练、思维实验的结果。可见思维训练对于一个人锻造超拔的思想体系有多么重要。爱因斯坦总是坚信对潜在现实最敏锐的观点来自于想象力,而不是对事实浅显的认知。视觉化想象的练习后来成为爱因斯坦成功的关键因素之一。

孩子般的好奇心。爱因斯坦终其一生保留着他孩童时期发现新鲜事物和捕捉奇迹的能力。就如他写给朋友的信这样写道:“像我们这样的人是不会变老的,因为在宇宙的大奥妙前,我们将会永远保留着孩子般的好奇心。”

音乐可以塑造想象力和创造性精神。爱因斯坦从小喜欢音乐,而且喜欢弹奏小提琴。当他接触到莫扎特奏鸣曲的时候,突然领悟到音乐中蕴含的丰富想象力和创造性精神。他后来对一位朋友说,莫扎特的音乐是那么的纯净和美妙,就像是宇宙自身内在美的呈现。音乐帮助他思考,音乐是他与宇宙大同间联系的纽带。音乐呈现了与置身背后的宇宙的自然和谐。作曲家们的创造比用语言文字创造要更伟大。这种和谐之美它不但在音乐中感觉到了,在物理学习中也有同样的体悟。

爱因斯坦的工作经历比较坎坷,主要是因为他性格耿直,勇于挑战一切权威,所以得罪了很多能给予其机会的人。因为得罪了苏黎世联邦工学院的导师,博士学位一直没有通过。爱因斯坦的梦想就是能做一位大学老师,但一直没有如愿,所以好友马塞尔·格罗斯曼推荐,在伯尔尼瑞士专利局找了份三级专利审查员(最低级别的审查员)的工作。当时他每周工作6天,每天工作8个小时,下班还要做1个小时的私人教师补贴家用,然后才是自己做科学研究的时间。爱因斯坦的工作经历也跟我们一个启示,只要坚持自己的爱好与梦想,用时间去坚持,总会成功。后来爱因斯坦发现了狭义相对论和广义相对论,名声大噪,柏林科学界的量大巨头马克斯·普朗克和瓦尔特·能斯特双双来邀请爱因斯坦,想让他搬到柏林,并成为普鲁士科学院院士和柏林大学的教授。再后来因为战争的原因,爱因斯坦搬到美国普林斯顿大学,其后一直生活、工作于此。

爱因斯坦与宗教。爱因斯坦没信奉任何宗教,是一名无神论者。但每每被人问起宗教的问题,他的思维足够与其物理学成就相媲美。他虽然是犹太人,但从来不去犹太教堂,他很明确地表示他相信宇宙的万事万物是遵循自然法则的,而不是掌控在任性的上帝的手中。有人问及关于宗教的态度。爱因斯坦回答:“在所有的关于宇宙的物理法则下,还存在其他令人难以琢磨、难以形容、很微妙的东西。我的宗教信仰,如果有的话,可以说是对这种力量的敬畏。”

当爱因斯坦就宗教问题接受德国记者乔治·维尔里克的采访后,写了一篇文章《我的信仰》其中概括了他对宗教信仰的解释,神秘感是所有感情中最深刻的,是一切艺术和科学发展的根本。谁没有这种感情,谁就不会带着敬畏之情去感受宇宙之奇妙,就如同垂死之人,就如同即将熄灭的蜡烛一般。爱因斯坦对宗教的定义是,一种我们的直接经历和感情无法触及的感觉,一种超越所有的力量。从这个意义上讲,而且也只有从这个意义上讲,他把这种力量当作是自己的信仰。

当红衣主教奥康奈尔谴责爱因斯坦的宗教观时,纽约犹太领袖拉比·戈尔茨坦发了一封很直接的电报给爱因斯坦:“你相信上帝吗?答案现在50个词以内。”结果爱因斯坦用了所限制词的一半进行回复:“如同荷兰哲学家斯宾诺莎一样,他所信的上帝,是那个当存在的万物处于自然规律法则下的和谐时,才会显示出来的上帝,不信仰那个同人类命运和行为有所牵连的上帝。”

在爱因斯坦生命快要结束时,爱因斯坦写了一封信揭穿了上帝的真相,他认为“上帝”这个词儿仅仅是人类性格中所有弱点的总和,而圣经则是幼稚的神话汇编,尽管那些长寿的人让他变得有价些价值。

更确切的说,爱因斯坦觉得科学和宗教没有必然的冲突。他在关于宗教争论的立场是:“没有宗教,科学就如同跛子一样无从发展,但没有科学,宗教就如同盲人一样在黑暗中摸索。科学只能由那些全心全意追求真理和向往理解事物的人来创造。然而这种感情的源泉来自宗教领域。”

爱因斯坦与量子理论。

爱因斯坦在1905年关于光和辐射的能量属性的文章中,讨论了光不仅仅可以被看成一种波,并且可以被看成一束微小的粒子或者称为量子的基本单元。这个概念是光不仅仅由波组成,也是由微小的基本单元(量子,后来被称为光子)组成的。而这些物质是在一种被称为以太的介质中进行传播的。科学家简单的把一种看不见的运动物质称为“荷载光波的以太”,并假定以太在光波传播中具有介质作用,就如同水传播大海的波浪,空气传播声波,是类似的。以上这些被称为量子理论,爱因斯坦是量子理论的先驱。

量子力学。在20世纪20年代中期,一种崭新的力学系统从量子理论中衍生出来—量子力学。量子力学是由维纳尔·海森堡和尼尔斯·玻尔及其他科学家共同创立的,认为光具有二像性,即波粒二象性,这就意味着光在亚原子层面有一种固有的不确定性,意味着原子中光子的发射和电子的运动存在概率性,而实际的情况必须通过观测某些现象才能确定。这样的新理论会颠覆以严格因果关系和科学决定论著称的经典牛顿力学。

量子理论的核心是光在空间传播是不连续的,而是由一定数量的能量量子组成,这些量子在空间中由确定的位置,并且作为单独的个体从光源发射或被遇见的物体吸收。爱因斯坦坚持经典物理学的持续性和因果关系。

量子力学在光的组成上与爱因斯坦的量子理论保持一致,而认为光的传播过程具有不确定性、概率性、偶然性,爱因斯坦无法接受这样一种理论,并且终其一生都在研究统一场论来反驳量子力学,最终也没有明确的推理证明量子力学理论不成立。

1935年爱因斯坦提出了问题《量子力学描述的物理实在是完备了吗?》的文章中继续反驳玻尔的量子力学假设,此时同时身为量子力学开山人物的埃尔温·薛定谔支持爱因斯坦的理论对抗玻尔提出的量子力学理论,但最后爱因斯坦和薛定谔的聪明大脑加起来也没有证明量子力学是错误的。

爱因斯坦与相对论。相对论分为狭义相对论和广义相对论。

狭义相对论有两个基本假设,狭义相对性原理,一切物理定律在所有惯性系中均有效。光速不变原理,光在真空中总是以确定的速度c传播,速度的大小同光源运动状态无关,与观察者所处的惯性系无关。

广义相对论,引力可以使得一束光弯曲。广义相对论在思维空间中拓展,证明的时空弯曲,约翰·惠勒对其做了简明解释:“物质告诉时空如何弯曲,而弯曲的时空则告诉物质如何运动。”

思维简易原则。人类大脑的运行一个重要的原则是思维简易原则或者思维经济原则,用最小的力做更多的工作。所以从复杂的宇宙中抽象出的最简易原则才更具有普适性,比如爱因斯坦关于能量的公式E=m·c的平方。这给我们一个重要启发就是任何更超拔的思维一定更简易,也只有简易才更能具有普适性。

用简单的故事解释科学定理。不论是牛顿的万有引力还是爱因斯坦的相对论,都是很深奥且难于理解的,但只有用最简单形象的故事讲出来,普通人才容易接受。所以这些科学家个个都是讲故事的高手,“薛定谔的猫”、“爱因斯坦广义相对论的甲壳虫”“伽利略的密闭船舱实验”“时空弯曲的弹簧床”等,都是把复杂抽象的理论具象化的方式。

爱因斯坦的经典语句:

“为了惩罚我对权威的蔑视,命运把我变成了一个权威。”

“关系到真实和公正的事情无大小之分,因为决定人们行为的一般原则是无法分割的。在小事的真实性上无原则的人,在大事上也不能够信任。”

2020.10.19

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