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最美的理論

2016-07-26 10:11卡洛羅韋利
讀者·校園版 2016年15期
關鍵詞:杰作書頁引力

卡洛?羅韋利

少年時代的愛因斯坦曾度過了一年無所事事的時光。很可惜,現(xiàn)在很多青少年的父母經(jīng)常會忘記這樣一個道理:一個沒有“浪費”過時間的人終將一事無成。

那時候,愛因斯坦因為受不了德國高中的嚴苛教育而中途輟學,回到他位于意大利帕維亞的家中。那個時候正是20世紀初,意大利的工業(yè)革命剛剛開始,他的工程師父親正在波河平原上建造第一批發(fā)電站。此時的愛因斯坦則在閱讀康德的著作,偶爾去旁聽帕維亞大學的課程——他聽課只是為了好玩,既不注冊學籍,也不參加考試。但正是這看似兒戲的行為,使他成為真正的科學家。

后來,他去了蘇黎世大學讀書,開始全身心地投入到物理學的研究中。幾年后,在1905年,他先后向當時最負盛名的科學期刊《物理學年鑒》投寄了三篇文章,這三篇文章中的任何一篇都足以讓他獲得諾貝爾獎。其中第一篇指出了原子的存在,第二篇則奠定了量子力學的基礎,在第三篇中他提出了第一個相對論,也就是我們今天所說的“狹義相對論”。這個理論說明,對每個人來說,時間的流逝速度可以不一樣——如果一對雙胞胎中的一個人以高速運動,那么這兩個人的年齡將不再相同。

愛因斯坦很快成為著名的科學家,收到了很多大學的聘書。即便這樣,仍然有些事讓他心緒不寧——盡管他提出的相對論很快就獲得了一片贊譽,但它與我們對引力的了解,也就是自由落體的認知產生了矛盾。他在寫一篇總結相對論的論文時發(fā)現(xiàn)了這個問題,于是,對偉大的物理學之父牛頓那著名的“萬有引力”學說提出了質疑:我們能否修正一下這個理論,讓它不再與新生的相對論水火不容?他為此陷入了深思,并花了十年時間來解決這個問題。在這十年里,他瘋狂研究,反復嘗試,不斷犯錯,也曾陷入混沌。他發(fā)表過錯誤的論文,有過各種靈光乍現(xiàn)的想法,也曾誤入歧途。終于,他在1915年11月發(fā)表了一篇論文,給出了完整的解答——這是一個全新的引力理論,他稱之為“廣義相對論”,這是他的杰作。偉大的蘇聯(lián)物理學家列夫·朗道稱之為“最美的理論”。

世界上有許多感人至深、無與倫比的偉大作品,比如莫扎特的《安魂曲》、荷馬的《奧德賽》、西斯廷禮拜堂的穹頂畫、莎士比亞的《李爾王》……想要領悟這些作品的妙處,都要經(jīng)歷一個從頭學起的過程,但最終獲得的回報將是百分之百美的享受。其實,除了美感之外,這些作品還能為我們提供一個觀察世界的全新視角。廣義相對論,這顆愛因斯坦奉上的明珠,正是這樣一件杰作。

我還記得自己對這個理論初有心得時的激動心情。那是大學最后一年的夏天,在卡拉布里亞大區(qū)孔多弗里城的一片海灘上,我沐浴在充滿希臘風情的地中海艷陽下。因為沒有學校課業(yè)的打擾,學生在假期里往往能更專注地學習。我當時正在研讀一本書,書頁的邊緣都被老鼠咬爛了——每當我忍受不了博洛尼亞大學那些無聊的課程時,就會跑回位于翁布里亞山區(qū)的家中,我的家不成樣子,有點嬉皮風格,我每天晚上都會用這本書堵住那些可憐的小動物們的洞口。此刻,我時不時地從書頁中抬起頭來,看看面前波光粼粼的大海,我仿佛看到了愛因斯坦想象中的彎曲的時空。

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