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愛因斯坦的“天才”揭秘

2015-09-10 07:22:44
大自然探索 2015年1期
關鍵詞:物理大學學生

像愛因斯坦那樣取得偉大成就的人,肯定具有與生俱來的天賦。但事實上,愛因斯坦并不贊同這種觀點。他認為相比天賦,好奇心與后天的勤奮以及鍥而不舍的追求更加重要。

大學時代多項成就

1895年,愛因斯坦從慕尼黑的盧伊波爾德大學輟學后,在意大利米蘭的父母身邊悠閑地生活了一年。之后,他來到瑞士蘇黎世,參加了蘇黎世聯邦工業大學的入學考試,結果因為語言和生物的成績不佳而落榜。但他尤為出色的數學和物理成績引起了該校韋伯教授的關注,便同意他來學校旁聽物理課。

1896年秋后,愛因斯坦獲準進入蘇黎世聯邦工業大學,成為了一名數理系的大學生。大學畢業后近兩年,他幾乎沒有固定職業,可以說,那兩年是他一生中最艱難的歲月。1902年7月,在朋友的幫助下,他總算在伯爾尼專利局謀得了一份專利審查技術員的工作,用不著再為生活操心,但是,由于在工作時間上受到了很大的約束,導致他沒有多少時間用于專研他喜愛的數學和物理。盡管如此,從大學畢業的次年到離開專利局的9年時間里,愛因斯坦仍然先后發表了28篇直到今天仍可被稱之為開創現代物理學的論文。他在繁忙的工作之中仍能站在當時物理學科的前沿,取得開創性的成就,這對許多人來說是件不可思議的事。

哲學小組辯論紛飛

回顧愛因斯坦1902~1905年這一段生活,應該指出,他和兩位朋友——索洛文和哈比希特共同組成的哲學小組對他之后研究成果的問世起到了重要作用。那時,他們給小組取名為“奧林匹亞科學院”。

索洛文出生于羅馬尼亞,比愛因斯坦大4歲,在伯爾尼大學攻讀哲學專業。他是看到愛因斯坦在報紙上刊登的私人教授物理學的廣告后唯一的一位來訪者。他與愛因斯坦意氣相投,結為終身摯友。他于1905年離開伯爾尼,到巴黎當了一名哲學雜志的編輯,并將愛因斯坦的一些論文譯成法文,介紹給法國讀者。

哈比希特出生于瑞士,比愛因斯坦大3歲,是愛因斯坦在蘇黎世聯邦工業大學時的朋友。他在校期間攻讀數學專業,其后,在州立學校教授數學和物理。

在這短短三年時光里,索洛文和哈比希特兩人常常未等愛因斯坦下班就在專利局門外等候。三人一起外出用餐,然后到其中一人的家里,一起學習、一起討論。其內容除了哲學、物理學外,還包括愛因斯坦發表或即將發表的論文。索洛文曾談起他們一起在“科學院”時的時光,他說:“念一頁或半頁書,有時剛念完一句,就會立即對其中一些重要問題進行討論,這樣的爭論能延續幾天之久。特別是星期六的研討會,辯論更為激烈,我們三人常常能無休止地爭論到太陽曬屁股了,才回各自的家,或者到小店小酌一杯咖啡,緩緩神。”在爭論中,愛因斯坦還經常使用日常生活中的生動事例來闡述其抽象思維。另外,愛因斯坦還十分善于聽取朋友的建議。貝索是從羅馬大學到蘇黎世工科大學留學時與愛因斯坦相識的,并于1904年5月進入伯爾尼專利局工作,與愛因斯坦成為同事。那時,貝索是伯爾尼專利局唯一一個能同他討論想法的同事。當他們在蘇黎世還都是學生的時候,貝索向他介紹了一本日后對相對論誕生產生巨大影響力的著作——馬赫的《力學科學》。這本書在現代物理學的發展中仍是最重要的批判性著作之一,該書對年輕的愛因斯坦創立相對論產生了重要的啟發作用。

這種與朋友之間無所拘束、暢所欲言的討論會向人們揭示了愛因斯坦從事研究的特征。愛因斯坦的許多重要思想并不是一個人悶坐書齋內冥思苦想得來的,而是在與朋友的不斷爭論中擦出火花,通過不斷爭論的啟發,茅塞頓開,突然領悟,由此產生某種思想的閃光。在那段時光里,愛因斯坦還積極參加伯爾尼大學的“伯爾尼自然研究協會”,抓住一切機會與更多優秀的人進行討論。

成功秘訣:自由學習

愛因斯坦從小就養成了很強的獨立性,在課堂上,對陳舊的講義感到失望,情愿逃學享受自由。他說:“伴隨而來的良心上的譴責,被我看作是樂意忍受的微不足道的弊病。”晚年的愛因斯坦曾經這樣回憶自己的一段經歷。他說:“1896~1900年,在蘇黎世聯邦工業大學學習,我很快發現,我能成為一個有中等成績的學生也該心滿意足了。要做一個好學生,必須有能力并很輕松地理解所學習的東西,要心甘情愿地把精力集中于人們所教給你的那些東西上,要遵守秩序,把對課堂上講解的東西做筆記,然后自覺地做好作業。遺憾的是,我發現這些需要做的正是我最為欠缺的。于是,我逐漸學會抱著某種負疚的心情,自由自在地生活,安排自己去學習那些適合于我的求知欲和興趣的東西。我以極大的興趣去聽某些我喜歡的課程,并在家里向物理學的大師們學習。這樣做顯著地減輕了我的負疚心情,從而使我心理的平衡始終沒有打亂。”

多年以后,愛因斯坦還為自己的做法感到慶幸,他說:“現代教育法竟還沒有徹底把研究問題的好奇心扼殺,真是一大奇跡。”從表面上看,愛因斯坦是無故曠課,對教授指導采取反抗態度的壞學生。但實質上他超越了大學課程的束縛,到大學畢業時,他的一只腳已邁進了當代物理學的前沿。

1909年秋天,愛因斯坦辭去了專利局的工作,他被破格聘為蘇黎世聯邦工業大學編外教授,從此開始了教授生涯。盡管如此,愛因斯坦仍像過去一樣,不問對象,熱情地與想理解自己思想的人交流。在大學期間,他向學生們講演最新的物理研究,甚至與學生在家里討論剛剛完成的論文。他投身物理研究是那么執著,不管多晚,只要有新的想法和疑問,他就會馬上趕到后來是數學教授的格羅斯曼家里進行激烈地討論。

再如,愛因斯坦常帶著學生們邊散步邊討論。有時因為討論的問題十分有趣,竟然在暴風雪中站了幾個小時而不覺,或者在路燈下借著昏暗的燈光在筆記本上列出公式來說明。終其一生,愛因斯坦都不拘教條,開放而自由地進行學習。

未受束縛,逼近本質

凡是與愛因斯坦接觸過的朋友,都有這樣的感覺,他在討論中總是不止一次地回到最基礎的理論上,似乎從未讀過他同時代物理學家的著作。事實上,從他的生活方式和他的教育背景及職業背景來看,情況就是這樣。正如他自己所說:“在三十歲以前,我從來沒有會見過一個真正的物理學家。”

在專利局工作的那些歲月,他在同時代科學家無法設想的條件下埋頭苦干,既接觸不到專業的物理學家,又接觸不到他工作所需要的書刊,因為這類書刊在專利局,甚至在伯尼大學的圖書館里都是找不到的。正因為知道的信息少,所以,他的創造沒有受文獻資料的束縛。通過與朋友的討論,一步步逼近了物理學的本質。這種逐漸逼近的方法,使他能夠把普通人視而不見的現象,邊揣摩邊深入。

這種不拘何時何地始終沉浸在思考中的態度,就是愛因斯坦研究方法的本質。

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