????各位同學(xué)大家好，我是李永樂。從今天開始，我想為大家導(dǎo)讀愛因斯坦的一本小冊子《狹義與廣義相對論淺說》，和大家一切聊聊相對論。

????相對論的書很多，為什么我要選擇這本呢？因為在這本書的前言中，愛因斯坦寫道：本書旨在讓那些對相對論感興趣，但是理論物理和數(shù)學(xué)又不太好的讀者，能夠盡可能確切的而理解相對論，我想這本書剛好適合我的知識水平。

????我想，無論你是中學(xué)生，還是大學(xué)生，無論是文科生還是理科生，都一定聽說過相對論這三個字?？墒菍τ诖蠖鄶?shù)的人來說，相對論實在太難了。

????這里還有一個故事：全世界只有兩個人懂相對論。這個故事具體是這樣的：

1919年英國皇家學(xué)會的會議上，愛丁頓宣布他測量的星光偏折角度與愛因斯坦1915年廣義相對論的預(yù)測相符。會后，自認為是相對論專家的美國物理學(xué)家席爾伯斯坦與他閑聊時謂說：「愛丁頓教授，您應(yīng)是世界上了解相對論的三個人之一?！?/p>

????當(dāng)愛丁頓還在遲疑著如何回答時，席爾伯斯坦緊接著說：「不要太謙虛了！」

????愛丁頓終于回答說：「哦，不！我是在想第三者可能是誰。」

????的確，在愛因斯坦提出相對論的時候，科學(xué)界一片嘩然，很多科學(xué)家既沒有弄懂，也不相信愛因斯坦。而且，愛因斯坦獲得諾貝爾獎也不是因為相對論，而是因為光電效應(yīng)。不過，一百年已經(jīng)過去了，后人用各種方法發(fā)展了相對論，讓這種理論越來越清晰?，F(xiàn)在，了解相對論的人何止千千萬萬。如果你愿意，那么通過今后的幾期節(jié)目，你也可以對相對論有一個大概的了解。

????要了解這本書，我們還是要首先從他的作者——愛因斯坦說起。

????1879年，愛因斯坦出生于德國多瑙河畔的一座城市。小時候?qū)W說話很慢，父母甚至認為這個孩子以后可能會有學(xué)習(xí)障礙。四五歲的時候，他的父親送給他一個指南針，也許從那個時候開始，愛因斯坦就對物理學(xué)產(chǎn)生了興趣。

????不過，在德國讀書的時候，愛因斯坦并沒有表現(xiàn)出自己的天才，甚至因為德國的教育的嚴格讓愛因斯坦非常不舒服。愛因斯坦成績一般般，又沒有對老師充分尊重，還總是提出一些刁鉆古怪的問題讓老師難堪，學(xué)校對愛因斯坦忍無可忍。

????1894年底，校長找到愛因斯坦，建議他退學(xué)。愛因斯坦雖然感到震驚，但是轉(zhuǎn)念一想，這樣也就再也不用回到讓自己感覺不舒服的學(xué)校了，于是接受了校長的建議，離開了德國。1895年，愛因斯坦來到瑞士，參加了瑞士的高考，但是因為文科部分考的不好，沒有考上，于是就在瑞士阿勞中學(xué)復(fù)讀了一年。

????阿勞中學(xué)寬松的學(xué)風(fēng)給了愛因斯坦很多獨立思考的機會。學(xué)校在生活和學(xué)習(xí)上都給了學(xué)生充分的自由，學(xué)生有比較多的時間自由支配，學(xué)生也可以平等的和老師討論問題。比如，他曾經(jīng)想過這樣一個問題：如果一個人跑的跟光一樣快，他會看到什么情景呢？直到十年后，愛因斯坦自己回答了自己的問題。愛因斯坦后來回憶說：正是阿勞中學(xué)培養(yǎng)了他的獨立精神和創(chuàng)造精神，成了孕育相對論的土壤。

????第二年，愛因斯坦高中畢業(yè)，他的數(shù)學(xué)和物理考試都得了6分。有人據(jù)此說：愛因斯坦學(xué)習(xí)不好，我還考了60分。要知道，瑞士高中畢業(yè)時，6分就是滿分了。

????緊跟著，愛因斯坦就升入了著名學(xué)府：蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院。

????這所學(xué)校除了愛因斯坦之外，還有一位著名校友：潘周聃

????愛因斯坦就讀于師范系，這個專業(yè)是專門用來培養(yǎng)大學(xué)和中學(xué)的物理、數(shù)學(xué)教師的，畢業(yè)最好的出路就是留校當(dāng)老師。上了大學(xué)，愛因斯坦依然不太喜歡循規(guī)蹈矩的上課，經(jīng)常逃課自己讀些課外書。放學(xué)后，他反而會進到學(xué)校的實驗室做實驗，驗證一下自己白天看書時候的想法。愛因斯坦拜托全班唯一的一位女同學(xué)——米列娃幫自己記筆記，后來兩人就戀愛了。每次考試，愛因斯坦憑借同學(xué)給自己記的筆記，都能勉強通過考試，然后愛因斯坦就會說一句：這門課簡直太無聊了。就這樣，愛因斯坦混到了畢業(yè)。

????愛因斯坦有一位數(shù)學(xué)老師——閔可夫斯基，他小時候是一個著名的神童，他有多厲害呢？這么說吧，他和20世紀初最偉大的數(shù)學(xué)家希爾伯特是同學(xué)。希爾伯特學(xué)不過閔可夫斯基，一度自卑到想退學(xué)。后來，他來到蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院任教，看到愛因斯坦這么不守規(guī)矩非常憤怒，斥責(zé)愛因斯坦是一條懶狗?？墒撬赡懿恢溃覀儸F(xiàn)在知道閔可夫斯基，竟然就是因為他有這樣一個學(xué)生。

????1900年，愛因斯坦從蘇黎世理工畢業(yè)。他和他的未來的妻子米列娃在全班6名同學(xué)中成績分列第五和第六。留校名額只有4個，自然是沒有他們兩個的份了。愛因斯坦勉強拿到了學(xué)位，他的老婆米列娃，就是那個幫他記筆記的同學(xué)，最后連學(xué)位都沒有拿到。

????1901到1902年，已經(jīng)畢業(yè)的愛因斯坦開始撰寫博士論文，可是好幾次都沒有通過，直到1905年愛因斯坦的博士論文才通過。最初幾年，愛因斯坦沒有工作，他和米列娃的婚姻還受到了家長的反對，他們在婚前就有了第一個孩子，生活捉襟見肘，狼狽至極。

????幸好，愛因斯坦的同學(xué)格羅斯曼的父親和瑞士專利局的局長是好朋友，在同學(xué)父親的幫助下，愛因斯坦在伯爾尼瑞士專利局當(dāng)了一名小職員。這段時間，愛因斯坦為了貼補家用，開始四處收學(xué)生做家教，教授數(shù)學(xué)、物理和他自以為很厲害的小提琴。他曾經(jīng)在電線桿上貼小廣告，也曾經(jīng)在當(dāng)?shù)貓蠹垺恫疇柲崾泄鎴蟆飞峡菑V告：

阿爾伯特愛因斯坦，愿私人為大學(xué)生或者中學(xué)生徹底講授數(shù)學(xué)和物理學(xué)，本人持有蘇黎世聯(lián)邦工學(xué)院的教師資格證書，住正義街32號一樓，試聽免費。伯爾尼市公告報

????廣告真的招來了幾個學(xué)生。

????1902年，愛因斯坦有了第一個學(xué)生索洛文，當(dāng)時正在伯爾尼大學(xué)學(xué)習(xí)物理和哲學(xué)。他覺得課堂的內(nèi)容太簡單，就來聽愛因斯坦的課。收費課程結(jié)束后，二人又開始隨心所欲的討論物理和哲學(xué)。后來，又加入了在伯爾尼大學(xué)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的哈比克特。

????再后來，郵電局雇員沙旺，專利局的同事貝索也加入了進來。很快，收費課程變成了次要的，熱烈的課后討論才是他們想要的。

????因為在家里影響了妻子米列娃休息，幾個人轉(zhuǎn)移到了一個叫做奧林匹亞的咖啡館里，幾個年輕人給這個小團體起了個名字——奧林匹亞科學(xué)院。

????他們會先吃一點東西，然后閱讀一些與物理、數(shù)學(xué)、哲學(xué)有關(guān)的書，再進行討論。他們讀過休謨、柏拉圖、萊布尼茨、龐加來的經(jīng)典著作。他們讀一頁，然后就開始討論，這些討論幾乎占據(jù)了他們所有的業(yè)余時間，甚至通宵達旦。

????1905年的一天，愛因斯坦等人又開始討論時間和空間的問題。愛因斯坦的同事貝索突然說：也許在一個人看來同時發(fā)生的兩件事，在另一個人看來并不是同時發(fā)生的。

????一語驚醒夢中人。愛因斯坦終于明白：時間也好，空間也好，都是與運動緊密相關(guān)的，不同的運動物體所感受到的時空是不一樣的。牛頓假設(shè)存在一個絕對靜止的空間和永恒流逝的時間，也許這種假設(shè)并不正確，反而應(yīng)該假設(shè)光速和物理規(guī)律永恒不變。

????從這種想法出發(fā)，5周之后，愛因斯坦就寫成了文章《論動體的電動力學(xué)》，這篇文章被后人起了一個響亮的名字——狹義相對論。

????貝索在科學(xué)史上默默無聞，但在愛因斯坦這篇劃時代的論文最后，幾乎沒有什么參考文獻，卻唯獨對貝索表示了感謝。貝索激動的對愛因斯坦說：阿爾伯特，你把我拉進了歷史！

????在那一年，愛因斯坦宛如被雅典娜附體，一年之內(nèi)連續(xù)發(fā)表了數(shù)篇論文，每一篇論文是諾貝爾獎水平。比如愛因斯坦解釋了光電效應(yīng)，提出了光的波粒二象性學(xué)說。愛因斯坦通過對布朗運動的解釋，證實了原子的存在。愛因斯坦提出了時間和空間的新的看法，并提出了質(zhì)能方程。

????1905年被稱為愛因斯坦奇跡年，人們難以想象一個26歲的年輕人是如何獲得這么多成果的。就像人們不明白1666年，那個23歲的年輕人為什么能坐在蘋果樹下，發(fā)現(xiàn)萬有引力、色散和微積分一樣。

????1905年之后，愛因斯坦這個名字已經(jīng)響徹了科學(xué)圈，所有人都知道有一個年輕的學(xué)者，提出了一個驚世駭俗的理論?？杀M管如此，愛因斯坦依然在專利局工作。直到4年之后，蘇黎世大學(xué)設(shè)立了一個理論物理副教授的職位，聘請了愛因斯坦，他才辭去專利局的工作。這一年，愛因斯坦剛滿30歲。

????我時常想：愛因斯坦的成功到底來自于哪里？在中學(xué)時，愛因斯坦不過是一個學(xué)習(xí)成績優(yōu)異，又愛胡思亂想的學(xué)生。上了大學(xué)，愛因斯坦成績平平，又酷愛逃學(xué)。畢業(yè)后，托關(guān)系找了一份平凡的工作。這樣的人生軌跡，在我們現(xiàn)在一抓一大把。而且，我們對于這樣的學(xué)生，往往評價不高。

????可是，愛因斯坦非常幸運，他找到了最適合他的發(fā)展方向。在瑞士那種寬松的教學(xué)環(huán)境下，愛因斯坦保持了熱愛思考的習(xí)慣。畢業(yè)后，在專利局，愛因斯坦的工作并不繁忙。專利局的局長為人寬容，他默許這個聰明勤奮的年輕人在完成局里安排的工作后，在上班時間搞些與本職工作無關(guān)的科研。當(dāng)他得知愛因斯坦發(fā)表了高水平的論文時，他不顧這些論文與專利局的本職工作無關(guān)，不但當(dāng)面表揚愛因斯坦，還給他提職加薪。

????而且，愛因斯坦作為一個在專利局工作的業(yè)余青年學(xué)者，也無需為自己的大膽猜想付出任何代價。比如1900年愛因斯坦的論文《毛細現(xiàn)象的結(jié)論》的猜想就大多是錯的，可這絲毫不會影響到愛因斯坦。反過來，如果愛因斯坦在大學(xué)中教書，他可能會因此被嘲笑好多年，影響了他的進展。

????愛因斯坦一直不被人看好，被中學(xué)校長勸退，被大學(xué)老師說成懶狗，被迫在電線桿上貼小廣告，走后門找工作，也許在很多人看來，愛因斯坦的人生簡直是失敗得不能再失敗了?？墒?，愛因斯坦從未放棄小時候埋下的對科學(xué)的夢想，他一直在思考，也最終成為了偉大的科學(xué)家。

????子曰：學(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆。愛因斯坦受到了良好的教育，也經(jīng)歷了挫折，但他沒有被傳統(tǒng)教育的思想束縛，也沒有被挫折磨平棱角，這也許是他成功的原因之一吧。

????這一回我為大家介紹了愛因斯坦的生平，下一回我們會講講狹義相對論，講講愛因斯坦為什么要放棄絕對時空觀，提出光速永恒不變。關(guān)注我的賬號，聽我繼續(xù)漫談相對論。