誰成了愛因斯坦

今年是愛因斯坦逝世50周年，也是狹義相對論發表100周年。愛因斯坦在科學上的貢獻是世人皆知的。相對論的發表標志著科學發展的一個新紀元。但是科學的發展是眾多科學家探索的結果，同樣，愛因斯坦的成就也是建立在前人研究成果之上的。那么，誰對愛因斯坦有過重大影響呢?伽利略的相對性原理，馬赫的一切運動都是相對的理論，對愛因斯坦建立相對論都起到過很大的作用。還有兩個人的貢獻也是不可磨滅的。一個是洛侖茲，一個是邁克爾遜。但是這兩個人不僅沒有創立相對論，而且直到去世也不認可相對論。

亨德里克·安東·洛侖茲 (HendrikAntoonLorentz)荷蘭物理學家，1853年7月18日生于荷蘭阿納姆。1902年由于研究磁場對光的塞曼效應而獲得諾貝爾物理學獎。

洛侖茲的主要工作是在光學和電磁理論方面。他創立了經典電子論，在研究電子在磁場中受力的情況時，發現了被后人稱之為“洛侖茲力”的力，使電磁學的研究大大地向前跨了一步。洛侖茲在熱力學、地心引力、放射化學及動力學上也都有所發現，有所創造。

特別值得一提的是他還是相對論的先驅者。他提出了任何運動著的物體在其運動方向上，都會出現縮短現象，并導出了計算公式。這就是現在常用的“洛侖茲變換”。這是狹義相對論中的一個重要公式。從某種意義上來說，洛侖茲已經走進了相對論的大門，如果他能夠改變傳統的觀念，很可能他會成為相對論的發現者。這一步對于洛侖茲來說是太難了。由于他所受的教育，與舊的傳統的物理學概念有千絲萬縷的聯系，所以很難完全擺脫傳統觀念的影響。對于世紀之交接二連三的出現的新發現，他很難理解。洛侖茲是一個牛頓思想的繼承者，他推導“洛侖茲變換”是想把新發現的現象納入牛頓理論體系借以為保持舊的時空觀念和經典物理學理論框架。因此洛侖茲感到非常苦惱，一方面，他已經看到了新時代的曙光，另一方面，他又認為很多人提出的主張完全與過去的相反，這樣一來就無所謂真理的標準了。他甚至后悔自己沒有在這些矛盾出現前5年死去。

洛侖茲一生的許多時間都花在認真檢驗別人的理論并幫助他們尋求簡單原理上，由于他平易近人，不務虛名，從來不以學者權威自居，對各種新思想都能包容，很多當時的著名的科學家像愛因斯坦、薛定諤經常征詢他的意見，并希望得到他的支持。

洛侖茲雖然對愛因斯坦的工作表示贊賞和尊重，但他自己卻一直堅持以太、絕對時間和絕對空間的概念，直到1928年還表示對光學現象沒有以太作載體不完全理解。

科學發展的速度之快使很多人趕不上時代的步伐，即使是像洛侖茲這樣的偉大的科學家也不例外，他也有跟不上的時候。洛侖茲于 1928年2月4日去世。愛因斯坦也在他的墓旁致了悼詞。

愛因斯坦卻從洛侖茲科學研究的成果中獲得了啟示。愛因斯坦曾經說過，在他的一生中，洛侖茲給他的影響最大，他稱洛侖茲是“我們時代最偉大、最尊貴的人。”

另一個對相對論有重大影響的人是邁克爾遜。

阿爾伯特·亞伯拉罕·邁克爾遜 (AlbeaAbrahamMichelson)德裔美國物理學家，1852年12月19日生于普魯士的斯特勒爾諾市，該市現今屬波蘭，當時屬于德國。因創制精密的光學儀器和應用這些儀器進行的光譜學和計量學研究并精確測出光速獲得1907年諾貝爾物理學獎。

幼年的邁克爾遜家境貧窮，2歲時，經商的父親陷入困境，一家人的生活成了問題。全家從德國的漢堡乘船去美國。邁克爾遜童年生活顛沛流離，家境貧困，養成了堅忍不拔，勇于克服困難的堅強性格。

邁克爾遜在舊金山上中學時，住在中學校長西奧多·布雷德利家里。邁克爾遜勤奮好學，特別是在制作方面有非凡的才能，使校長布雷德利非常欣賞。校長鼓勵他好好求學，并派他管理學校的科學儀器，使得他可以經常擺弄儀器，為日后巧妙地設計和制造儀器奠定了基礎。在中學里，邁克爾遜通過自己的努力很快就成為公認的“有出息的孩子”。

大學畢業后，邁克爾遜先后到柏林、海德堡、巴黎等著名大學留學。在歐洲留學期間創造出一種可以測定微小長度折射率和光波波長的干涉儀。從此之后，邁克爾遜主要工作就是設計儀器和用儀器測量。設計和測量成了邁克爾遜的“癖好”，他至少設計出25臺不同精度的干涉儀。

19世紀末，當時的物理學家中很多人都認為光的傳播需要介質，這種介質就是“以太”。“以太”無孔不入，無處不在，彌漫于所有星際空間。因此，很多物理學家都在用各種方法尋找“以太”。

邁克爾遜是一個相信“以太”存在的人，他用自己設計的一種叫做“干涉折射鏡”的儀器去證實“以太”的存在。實驗原理是麥克斯韋1879年去世前提出的；但實驗結果證明“以太”根本就不存在。

深信“以太”存在的邁克爾遜認為這次實驗是令人沮喪的失敗。他認為實驗不夠精確，于是經過一番準備之后，他與美國物理學家莫雷合作重新做了測定“以太”的實驗。為了減少震動的影響，提高測量精度，把儀器安裝在石頭平臺上，讓石頭平臺又浮在水銀里，使它能幾乎無摩擦地自由轉動。總之采取了不少有效的措施，以保證測量精度。但是結果仍然是否定“以太”的存在。盡管邁克爾遜不愿接受這個實驗結果，還是真實地宣布了這個結果。他無可奈何地說：“以太也許根本就不存在吧。”

邁克爾遜曾在加州兩座相距約70千米的威爾遜山和圣安東尼奧山的兩個山峰之間測量光速，測得的光速為299796±4，千米／秒，這是一個相當精確的數據。

當有人問起這次測量的目的和意義時，他哈哈大笑：“真正的理由是這個測量太有趣了。”邁克爾遜熱愛科學，但他深信“以太”的存在，使他深深地陷入矛盾之中，他只能在研究過程中尋求快樂。

晚年的邁克爾遜仍然被“以太”擾得心煩意亂，在他逝世前不久，愛因斯坦拜訪他時，邁克爾遜的夫人事先告訴愛因斯坦在談話中不要提及“以太”。

愛因斯坦是這樣評價邁克爾遜的：“邁克爾遜是科學界中的藝術家，他最大的樂趣似乎來自實驗本身的美和所有方法的精湛。他從來不認為自己在科學上是嚴格意義上的專家，事實上的確如此，但他始終是個藝術家。”邁克爾遜通過實驗否定以太的存在，以及他對光速的準確測量，對相對論的建立做出了很大貢獻。因為以太的存在使牛頓的絕對時空有了一種好的表現形式，當時認為，以太是絕對靜止的，它正好充當絕對空間的物質背景，這樣人們就可以通過以太把所有的運動聯系在一起，它們發生的時間順序也可以排列出來。以太成了牛頓絕對時空的支柱，以太不存在，牛頓的絕對時空觀，就處于危險的境地。

但是邁克爾遜在1927年的最后一本書里仍然表示懷疑相對論，那時相對論已被很多人接受。邁克爾遜曾親自對愛因斯坦說，他想不到自己的工作竟會引出相對論這個“怪物”，對此他感到懊喪。

正當兩位物理學大師徘徊不前的時候，法國數學家和物理學家彭加勒做出了很有遠見的論斷，他認為以太可能不存在，他預言：也許會建立一個全新的力學，在這個全新的力學中慣性隨速度而增加，光速成為不可逾越的極限。彭加勒走得很遠，在某些方面比愛因斯坦還要遠，但是愛因斯坦還是走到了他的前面。

這時相對論已經走到了成熟的階段。正如愛因斯坦在一封信中所說：“毫無疑問，要是我們從回顧中去看狹義相對論的發展的話，那么它在1905年已到了發展成熟的階段。洛侖茲已經注意到，為了分析麥克斯韋方程，那些后來以他的名字而聞名的變換是重要的；彭加勒在有關方面甚至更加深入了一步。”

1905年，愛因斯坦發表了狹義相對論。1916年又發表了廣義相對論。

相對論剛發表的時候，許多物理學家都不能理解，有的甚至認為這是拼拼湊湊的數學游戲，不屑一顧。著名的物理學家朗之萬估計，那時全世界只有12個人懂相對論。1921年愛因斯坦獲得了諾貝爾物理學獎，但是在論及到愛因斯坦獲獎的原因還是說：“他在物理學上的研究，特別是發現了光電效應的定律。”諾貝爾委員會一再申明，獲獎與相對論無關。可見一種新觀念的確立是多么困難。隨著時間的推移，相對論的意義逐漸為世人理解。愛因斯坦也成了20世紀最偉大的物理學家。