“如果有一对孪生兄弟,一个人留在地球上,另一个人乘宇宙飞船以光速作宇宙飞行一年,然后回到地球上,那么,留在地球上的人已变成白发苍苍的老人,而从宇宙归来者仍是翩翩少年。”多少年来,人们只要一谈起这个迷人的科学幻想故事,就情不自禁地想起相对论和他的创始人——世界最伟大的科学家爱因斯坦。
1879年3月14日,在德国南部古老的小城乌尔姆,一个婴儿来到了世上。为纪念他的祖父,父亲给自己的长子起名叫阿尔伯特,和祖父名字的第一个字母一样,是个普普通通的“A”字。
孩子的双亲都是犹太人。父亲海尔曼·爱因斯坦开了一家经营电器修理和制造的小厂,是个热爱生活、单纯快乐的乐天派。母亲波琳是个文化修养很高,爱音乐、爱文学的贤妻良母。小阿尔伯特在母亲动听的钢琴声里长大,从小就耳濡心领了贝多芬奏鸣曲的美丽、和谐与崇高。
小阿尔伯特1岁后,全家迁到了慕尼黑,以后又有了小妹妹玛雅。阿尔伯特四五岁了,棕色的大眼睛闪着智慧的光,小脑袋一歪,不知有多少鬼主意,但就是不大会说话,父母很着急,请了医生来看,可医生说他什么病也没有。
一天,父亲拿了个小罗盘给他玩儿,阿尔伯特把盘子转来转去,盘中的那根针永远指着北边。他把罗盘捧在胸前,扭转身子,再猛转过去,可是那根针又回来了,还是指着北边。阿尔伯特惊讶了,他睁大眼睛,盯着玻璃下面那根红色的小针,“是什么东西使它总是指向北边呢?”他想问父亲,可又说不出来。小小的罗盘,唤起了这位未来的科学家的好奇心。
5岁以后,阿尔伯特进了一所离家很近的天主教会办的小学。圣经故事、教堂的庄严气氛、荡漾在空中的钟声、唱诗班的歌声,使阿尔伯特敏感的内心产生出一种神秘而崇高的感情。6岁时开始学习小提琴,小提琴成了他终身的伴侣,成了他心灵的天堂。
阿尔伯特10岁的时候,进了路提波德中学。这所学校的宗旨就是把学生训练成机器。阿尔伯特只对数学、物理和哲学感兴趣。他在叔叔的指导下自学了高等数学,连学校的数学老师都不是他的对手。
他的叔叔雅各布是工程师,也是数学爱好者。在爱因斯坦学习几何前,雅各布叔叔就让他证明毕达哥拉斯定理——直角三角形两直角边的平方和等于斜边的平方,也就是我们平常说的勾股定理。爱因斯坦被这个定理的证明给迷住了。他苦苦思索了3个星期,终于找到了证明的方法。他12岁那年,又被一本小小的几何书给迷住了,就像以前那个小指南针迷住他那样。几何定理的证明,严密得不能使人有半点怀疑。他惊奇了,原来人的思维是那样明晰,那样可靠。他后来写过这样一段话:“就像三角形的,三条顶垂线相交于一点这个定理,完全可以肯定地加以证明,根本就没有任何可疑之点。这样清楚明确,这样肯定,给我留下了极为深刻的印象。”
1895年秋天,阿尔伯特·爱因斯坦登上开往苏黎世的列车。由于年龄不够,他通过母亲的关系才获准参加联邦工业大学的入学考试,结果没考上。原来,需要记忆的那些功课——德文、法文、动植物学都考得不好。幸好,他物理、数学成绩非常好,韦伯教授派人通知他,他可以破例来旁听自己的物理课。
老师亲切,学生可以自由地研究学问,爱因斯坦第一次享受到这样的民主和自由。他的青春朝气和活力迸发出来了。路提波德中学里那个怯生生、不多说话的少年变成笑声爽朗、步子坚定、情绪激昂的年轻人了。他蔑视权威,他们的浅薄和装腔作势常常是他抨击的对象。但是他依旧惊讶,在好奇心的驱使下,他仍然避开众人去思索这世界伟大而永恒的谜。他在山间漫步,在水边徘徊。他想,如果一个人以光的速度跟着一道光线跑,他将看到什么呢?
没有人能回答。爱因斯坦也不能回答。这是同相对论有关的一个假想的实验,爱因斯坦已经在朝着相对论的路上走。他依旧走自己的路,做自己的梦。
但是父亲的经济情况越来越槽,爱因斯坦不得不靠几个舅父的接济生活。每月1万法郎的生活费还要省下20法郎,因为他已经脱离了德国国籍,而要成为他所希望的瑞士公民,还要勤紧裤带,凑出1000法郎的入籍费。
像许多取得伟大成就的科学家们一样,爱因斯坦的青年时代也是在勤奋学习中过着一种艰苦卓绝、英雄主义的生活。他租的那间斗室,书桌上、椅子上、床上,到处摊满了书,房东太太看了直摇头。书,书,到处是书!读书,读书,直读到眼睛发花头发昏,直读到肚子叽哩咕噜叫,才到小巷里的那几家小饭馆、小咖啡馆去胡乱吃点东西。有时候,干脆三顿并作两顿,因为头脑比肚子更饥饿。
上个世纪的第一年,爱因斯坦在苏黎世的联邦工业大学以优异的成绩通过了国家考试。他已经打下了从事理论物理学研究的基础。他决心终身从事理论物理学的研究。
1915年的一天,爱因斯坦对他的夫人说:“亲爱的,我有一个惊人的想法。”说完,就走到钢琴前开始弹琴,还不时地记下一些什么。大约过了半个小时,爱因斯坦回到楼上的书房里,关照他的夫人说,不要让别人打扰他。此后,他在楼上呆了两个星期,只在黄昏时出去散一会儿步,活动活动,然后又回到那儿工作。每天吃的饭菜,都由他夫人送上去。
两周后的一天,他终于从书房里走出来,面色苍白,神情倦怠。“喏,就是这个。”他对夫人说,一面把两张纸放在桌上——那就是他的相对论。
从1905—1915年,在那最富有创造力的10年中,爱因斯坦建立了广义相对论的理论。广义相对论是人类思想史上最伟大的成就之一,是人类曾经做出过的最伟大的科学发现。正像科学史家认为16世纪下半叶是牛顿的时代那样,人们常把20世纪的上半叶看成是爱因斯坦的时代。因为他的相对论开创了物理学的新纪元,几乎整个20世纪物理学的创造历程都有他的巨手在指引方向。
爱因斯坦成名以后,受到许多王宫贵族的青睐。有一次,比利时的国王和王后请他去作客。国王按约定时间派出了宫廷的小汽车到车站接他。司机在车站到处寻找,等待他心目中的那位衣冠楚楚、风度翩翩的大教授的身影出现,可是直到旅客全部散尽,也没找到这位科学大师的身影,他只得回去报告说,教授今天没来。
半小时后,爱因斯坦步行到了王宫。身穿一件满是灰尘的破雨衣,脚上是一双旧皮鞋。爱因斯坦被人们称为“戴草帽的荣誉博士”,那是因为日内瓦大学授予爱因斯坦荣誉博士学位时,他在众多的华贵的燕尾服和丝织的黑礼帽中戴一顶草帽和上街穿的普通衣服出现,有如鹤立鸡群。
爱因斯坦惜时如金,生活上极其俭朴和清苦,他说:“每一件财产都是一块绊脚石。”他曾穿着运动衫和凉鞋到大学讲课,在隆重的学术讲演时也照旧穿着那件平常的工作服。他在柏林居住的寓所是两间小屋,家具极为简陋:床、床头柜、椅子、一把躺椅、一个书架和一张桌子。没有桌布,没有挂画,地上也没有地毯。
人们常说爱因斯坦是天才。但是天才不是生下来就有的,“天才是百分之九十九的汗水加上百分之一的灵感。”正因为爱因斯坦无比勤奋,勇于创新,不断探索,走自己的路,才在科学史上作出了划时代的贡献。