爱因斯坦作出了一个浪漫的决定。
当普朗克、能斯特怀着忐忑不安的心情从郊外返回苏黎世火车站时,一束红玫瑰花在爱因斯坦手里盛开着,他们的心放下了。
柏林科学院早已盼望爱因斯坦了。1911年,诺贝尔奖金获得者,物理化学创始人范特霍夫逝世后,柏林科学院就想物色一位继承人担任常务院士。当年老力衰的伦琴谢绝接受这个职务后,柏林科学院想到的人选就是爱因斯坦。1913年7月10日,在普鲁士皇家科学院学部全会上,爱因斯坦以44票对2票,荣膺为正式院士。在由普朗克、能斯特、卢本斯和瓦尔堡签署的推荐书上写道:
“签名人十分明白,他们为这么年轻的学者呈请科学院正式院士的任职,是异乎寻常的。然而他们认为,由于他本人的非凡成就,足以证明他符合院士条件,从科学院本身的利益出发,也要求尽可能为这样的特殊人物提供应选机会,尽管推荐人对被推荐人的未来无法作出担保,但他们根据被荐人现在已经取得的学术成就,都能满怀信心地认为,他完全符合国家最有声望的科学机构院士的条件。推荐人进而坚信,对于爱因斯坦进入柏林科学院,整个物理学界将会认为,这是科学院的一项特别重大的收益。”
1913年11月12日,选举得以确认。
1913年12月7日,爱因斯坦在从苏黎世给柏林科学院的信中写道:
“对于您们选举我担任贵院正式院士,我表示由衷感谢。我谨此声明,接受这一选举。并深深感谢您们,使我在你们中间获得一个职位,从而使我摆脱职业的负担,能够全心全意献身于科学工作。当我一想到自己每天思想上暴露出来的弱点,就会对这一崇高褒奖显露出惴惴不安的心情。但是,有一种想法促使我鼓起接受这次选举的勇气,那就是对一个人来说,所期望的不是别的,而仅仅是他能全力以赴和献身于一种美好事业。正是在这一点上,我觉得自己还是能胜任的。”爱因斯坦在1914年4月去了柏林,并且在柏林一直定居到1932年12月。遗憾的是,米列娃没有,她从此没有再跟随爱因斯坦了,他们分居了,一个家庭终于破裂了。
在柏林,爱因斯坦立刻被一家重要德国时报《沃西奇日报》的编辑们包围了,编辑们要爱因斯坦向读者解释相对论。1914年4月26日,爱因斯坦第一次在德国报纸上发表文章,题名《关于相对论原理》。这篇文章深入浅出地介绍了狭义相对论。最后一段用疑问句开头:“上面所概述的狭义相对论是本质上完整的理论呢?还是仅仅代表了深远发展的第一步呢?”爱因斯坦告诉读者,他认为第二句是对的,但他同时坦率地告诉大家:
“关于这一点,即使是懂得相对论的物理学家,他们的观点,依然是有分歧的。”
对于相对论的前景的歧议,是1913—1915年这个时期的特点。这一特点在爱因斯坦1914年7月2日的普鲁士科学院就职讲话中更能体现出来。爱因斯坦说:
“从理论观点来看,这理论还不能完全令人满意,因为刚才所讲的相对性原理偏爱于匀速运动。从物理学观点来看,不可给匀速运动以绝对的意义。如果这是正确的话,那么就产生了这样的问题:这种讲法是不是也应当扩充到非匀速运动上去呢?已经弄明白,如果人们以这种扩充了的意义来提出相对性原理,那么就得到相对论的一种无歧义的推广。人们由此得到了包括动力学的广义引力论。可是在目前,我们还没有一系列必要的事实,可用来检验我们提出这样假定的原理是否得当。”
普朗克在欢迎致词中也礼貌地指出爱因斯坦的相对论原理还缺乏足够的实验证据。大家都期待能组织考察团在1914年8月14日观测日食,以之验证爱因斯坦设想的光弯曲现象。可由于第一次世界大战的爆发,希望成了泡影。
战争影响了对爱因斯坦理论的验证,但并无法阻止爱因斯坦创造性的思维成果。战争期间,爱因斯坦出版了一本书并撰写了大约50篇论文,这是他一生中最有成果最富于创造力的时期。
在柏林,爱因斯坦同新环境进行科学交往的基本形式是每周一次的物理学讨论会。爱因斯坦呆在柏林的年代,一直都举行这种讨论会。第一流的物理学家们聚在一起,讨论、演说、争吵,为新物理学的诞生殚精竭虑,贡献出人类最杰出的智慧。
后来,所有参加过讨论会的学者们,都在自己的回忆中一再提到这种难忘的科学讨论会。在他们的回忆中,最突出的形象就是爱因斯坦。他深刻的思想、无拘无束的个性、诚挚亲切的作风,都让人难以忘怀。可这位新院士,除科学讨论会外的官方会议,他从不参加,也无任何兴趣。
刚到柏林,爱因斯坦的生活比较平静,结识了许多新朋友,人们出于礼貌和景仰,也很少挑剔他、非议他。可没过多久,不拘一格的爱因斯坦式的生活习惯还是引起了刻板的德国先生们的议论,德国人的繁文缛节同样让爱因斯坦觉得别扭。
1914年5月,爱因斯坦给苏黎世的胡尔维茨写信发牢骚:
“出乎意料,在这里我的生活安排得还算顺利;我内心的平静只是由于人们在每件琐事上对我苛求才遭到破坏,譬如我该穿什么样的衣服,要不然某些所谓长者就会把我归入社会渣滓之列。”
这时的爱因斯坦,只属于相对论。他的意识被加速运动的相对性问题、引力问题、空间几何属性对空间中发生的事件的依赖性问题吸引住了。他无时无刻不在思考这些问题。
普朗克回忆说,有一次,他约爱因斯坦一起去参观波茨坦天文台。他们说好在指定时间在一座桥上会面。普朗克恰好有些琐事,担心不能准时到。
爱因斯坦说:“没关系,我在桥上等你就是。”
“不过这会耽误您的时间了,”普朗克不安地说。
“一点也不!我不论在什么地方都可以做我的事。难道我在桥上考虑问题会比在家里少吗?这不可能。”爱因斯坦有他自己的道理。
还有一次,爱因斯坦得知他在柏林的同事,心理学专家施图姆普夫教授对与空间有关的感觉和表象感兴趣。本来按照礼仪,新院士应——拜访老院士,爱因斯坦一直没完成这项他永远不会的活动。这下可好,礼仪拜访与感兴趣的话题正好结合起来。于是爱因斯坦在一天早晨前往拜访施图姆普夫教授。
由于没有预约,主人恰巧不在家。女佣人问他要不要留话。他说不必了,过一会儿再来。独自一人在公园呆了几个钟头后,爱因斯坦再次敲响了施图姆普夫教授家里的门。
女佣人发窘地告诉爱因斯坦,说主人吃完午饭正在午睡。
爱因斯坦一点也不恼火,他平静地说:
“没关系,我过一会儿再来。”
下午四点钟,爱因斯坦收起手上计算的纸和笔,又去了施图姆普夫教授家。
女佣人打开门,说:“主人起床了。”爱因斯坦微笑着对女佣人说:“耐心和恒心是会得到酬报的。”
老院士见到闻名已久的新院士,十分高兴。不料刚一落座,客人马上就谈起广义相对论中的空间概念,而且是滔滔不绝。可惜,这位著名的心理学家对数学一窍不通,客人满嘴的数学术语,使他堕入了云雾中。等到爱因斯坦发现主人的困窘,时间已过去了四十几分钟,拜访时间早就该结束了。
爱因斯坦尴尬地起身告辞,连连道歉。
1914年秋,爱因斯坦为《普鲁士科学院会议报告》写了一篇长篇论文。这篇论文的主要目的是进一步系统地、详尽地讨论与格罗斯曼合作的第一篇论文中所用的方法和所取得的成果。对张量分析和微分几何的简述几乎占论文篇幅的二分之一。爱因斯坦清楚地认识到有必要用自己的方式解释这些技术;这些技术对于爱因斯坦和其他大多数物理学家来说都是新鲜的。这篇论文中还含有物理学中的几个新特点。首先,爱因斯坦反对牛顿的转动绝对性记点。例如,牛顿常用转动的装满了水的水桶来说明问题。相反,爱因斯坦强调说:“我们无法区别‘离心场’和‘引力场’,我们可以把离心场当作引力场。”论文还有一个胜人一筹之处,爱因斯坦第一次得出了点粒子运动的测地线方程,并且证明它有正确的牛顿极限。张量理论还包括红移和光弯曲的早期成果(依然是旧值,是正确值的一半)。最后一个成果是他对时空性质的重要评论,这是爱因斯坦第一次提到时空性质问题,即“根据我们的理论,空间的独立性是不存在的。”
这篇论文还带来一个好处,促使爱因斯坦在1915年初开始与利维—西维塔通信。西维塔指出了一些技术上的错误。这些错误引起了爱因斯坦的警觉,对此他非常感激,他终于找到一位热衷于他工作的内行。
总之,到1914年末,爱因斯坦可以回顾说,这一年给他的私人生活和职业都带来了巨大的变化。广义相对论中一些关键性问题把他难住了,而且仍然是在孤军奋战,但他对相对论的前途依然充满信心。果然,一年之后,爱因斯坦纠正了自己概念上的错误,完成了相对论。理解相对论的人越来越多了,许多人开始积极投入到推动相对论发展的研究中来。
★不要战争
爱因斯坦做梦也没想到,在他到达柏林仅四个月后,第一次世界大战就爆发了。
他曾十分厌恶过的德国军国主义就是这场战争非发动者。
德意志帝国成为一部巨大的战争机器。
皇帝陛下、内阁大臣、民意代表议员先生,都通过不同媒介激发极端的民族情绪,鼓噪着狂热的战争情绪。
德意志民族整体陷入战争的喧嚣之中。
菩提树下人山人海,战旗飞扬,军号嘹亮。出征的军人迈着整齐的步伐,怀着视死如归的激情走向战场与死亡。围观的人群欢呼着,把一束束鲜花投向战士。少女们怀着满腔热情吻别着出征的战士。
这一幕幕情景不能说不动人,为德国而战,把德国人的民族情绪激到了顶点。法兰西是“世代仇敌”;英国佬是“背信弃义”;“俄国熊”落后而野蛮。除了德国,都成为德国的敌人!
狂热、愚蠢的战争口号震天动地,人们已失去正常的判断力。这种具有煽动性的民族主义“热潮”不仅让普通德国人失去了理智,同时一样影响了许多平时小心谨慎的德国学者。肆无忌惮的复仇情绪和盲目的民族仇恨,把学者们瘟疫般地席卷进来,柏林的教授们纷纷加入了战争宣传的大合唱。
德国军队侵犯中立的比利时后,英国、法国的报上登出特大标题:
“我们爱歌德和贝多芬的德国,我们恨卑斯麦和威廉二世的德国。”
德国的文化名流们仿佛受了侮辱。一些最著名的学者和文人,起草了一个《告文明世界书》,以答复法国人和英国人。
其中竟有如此令人毛骨悚然的话:
“要不是由于德国的赫赫武功,德国文化早就荡然无存了。”
如此明目张胆为德国侵略暴行辩护的宣言,竟有93个著名的科学家、艺术家、牧师签名。X光的发现人伦琴签了名;进化论者海克尔签了名;把祖国看得高于一切的普朗克也当然签了名。
柏林的科学家,个个都忙于为战争出力。能斯特教授当上了国防部顾问,穿上少校军服,一派自鸣得意的神气。爱因斯坦的好朋友哈伯教授,也穿上了少校军服。这位德国籍犹太人发明了人工合成氨的方法,解决了炸药生产的大问题,现在又研究起糜烂性毒气和窒息性毒气。他自以为聪明地说:
“在和平时期,科学家是属于全世界的;在战争时期,科学是属于自己祖国的。”
哈伯教授大概怎么也想不到,几十年后,他的犹太同胞成批死在他研究的窒息性毒气之中!
有人想请爱因斯坦签名。聪明的普朗克挡了驾,说新来的爱因斯坦教授保留着中立国瑞士的国籍。他太了解爱因斯坦了,他不想让爱因斯坦激烈的态度惹恼周围的人。
可是,爱因斯坦直言不讳,公然声明自己是和平主义者,并反对一切战争。
1914年10月中旬,包括爱因斯坦在内的四个人签署了一封《告欧洲人书》,公开与93人签名的《告文明世界书》针锋相对。这个宣言虽然不是爱因斯坦写的,但同他一生的政治思想完全一致。而且这是爱因斯坦一生中签署的第一个政治宣言,值得一读。
“以前任何一次战争都没有像现在这样完全破坏文化合作。而这次战争又恰恰发生在这样一个时候:技术和交通的进步,使我们清楚地认识到需要有国际交往,而这种关系必将走向普遍的、全世界的文明。也许正由于以前存在着那么多的国际间的纽带,当我们看到了这种关系的断绝,就更加伤心,更加痛苦。
“我们一点也不能被弄得惊惶失措。凡是对共同的世界文化稍微关心的人,现在都有双倍的责任,为维护这种文化所必须引为依据的那些原则而起来斗争。然而,那些本来可指望具有这种思想感情的人——主要是科学家和艺术家——到目前为止的反应,几乎使人看来,他们好像已经放弃了任何还想维持国际交往的愿望。他们以敌对的精神来讲话,而没有站出来为和平说话。民族主义的热情不能为这种态度辩解,这种态度同这个世界上以来被称为文化的那些东西是不相称的。如果这种精神在知识分子中间普遍流行,那将是一种严重的不幸。我们深信它不仅会威胁文化本身,同时还会危及民族的生存,而这次野蛮的战争也正是以保卫民族生存为借口而发动起来的。
“技术已经缩小了这个世界。的确,今天大欧罗巴半岛各国相挤撞的情况似乎很像以前挤进那几个伸向地中海的较小半岛上的各个城邦那样。旅行是那么普及,国际间的供求那么密切地交织在一起,欧洲——几乎可以说整个世界——甚至现在就已成为一体。