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在大學(xué)建立志向和興趣

現(xiàn)代物理學(xué)開創(chuàng)者和奠基人:愛因斯坦 作者:劉明山 著


在大學(xué)建立志向和興趣

愛因斯坦在阿勞中學(xué)補(bǔ)習(xí)了整整一年。他在那兒學(xué)會(huì)了思想實(shí)驗(yàn),這對他來說是非常重要的,因?yàn)樗膬蓚€(gè)相對論的基本原理,即光速不變與等效原理,都是建立在思想實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)之上的。

愛因斯坦在回憶自己要考大學(xué)的那段生活時(shí)曾說:

熱衷于深入理解,但很少去背誦,加之記憶力又不強(qiáng),所以我覺得上大學(xué)學(xué)習(xí)絕對不是一件輕松的事。

以后,即使到了大學(xué)讀書,我仍然堅(jiān)持“深入理解”的學(xué)習(xí)方法,而決不去搞那些不必要的死記硬背。

1896年10月29日,愛因斯坦作為一個(gè)無國籍的大學(xué)生,順利地考入了聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)。

聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)位于瑞士的蘇黎世。蘇黎世是一座建筑在利馬托河兩岸的美麗城市,新市區(qū)里都是形形色色的現(xiàn)代建筑物,但一走進(jìn)建筑在起伏如波浪的山丘上的住宅區(qū)時(shí),就可以看到在狹窄的道路兩旁,爬滿藤蔓的古色古香的高大樓房。在市區(qū)的東南是著名的蘇黎世湖,在微波蕩漾的湖面上,揚(yáng)著白帆的小船疾駛而過,雪白的水鳥,在空中盤旋著,自由自在地飛翔。聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)就坐落在這里。

“我終于找到歸宿了!”望著這么優(yōu)美的景色,呼吸著這里來自大自然的清新氣息,年輕的愛因斯坦?jié)M懷著希望,走進(jìn)了校門。

愛因斯坦本來是要遵從父母的意愿選修電機(jī)工程學(xué)的,后來他覺得這并不符合自己的興趣愛好,所以就改讀了自己熱愛的物理學(xué)。這樣,畢業(yè)后他就可以取得教師的資格了。

在物理學(xué)系,有一位著名的韋伯教授。韋伯是這里的數(shù)學(xué)和物理學(xué)系的創(chuàng)辦人,曾經(jīng)在德國擔(dān)任過許多著名學(xué)者的助手,他對熱傳導(dǎo)及其他方面,有著自己獨(dú)到的研究。

在數(shù)學(xué)方面,這所學(xué)校里有胡威克、閔可夫斯基等當(dāng)時(shí)比較著名的教授。閔可夫斯基是俄國人,當(dāng)時(shí)他還只是一個(gè)青年學(xué)者,但已因其獨(dú)創(chuàng)性的見解在數(shù)學(xué)界嶄露頭角了。

愛因斯坦在聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的學(xué)習(xí),可以說是非??炭嗟摹Ec別的勤奮學(xué)生不同的是,他的學(xué)習(xí)更具獨(dú)立性和方向性。

在大學(xué)的第一年,愛因斯坦就為自己開列了一張閱讀書目,其中主要是世界著名的物理學(xué)家和哲學(xué)家們的著作。

他還精心為自己制訂了每個(gè)年度、每個(gè)學(xué)期、每個(gè)月的閱讀計(jì)劃進(jìn)度表。

不過有一點(diǎn),愛因斯坦對學(xué)校開設(shè)的正常課程不夠重視。凡是他認(rèn)為已經(jīng)掌握了的知識(shí)課,他常常不去聽。而且對老師的指導(dǎo),他也并不是每次都一絲不茍地去做,而是常常別出心裁,使得這些老師對他非常不滿。

有一次,他設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)儀器,興沖沖地把設(shè)計(jì)圖紙拿給韋伯教授看,嘴里還叫著:“韋伯先生?!?/p>

韋伯教授接過圖紙,一面看著一面想:“這個(gè)愛因斯坦,真是有點(diǎn)特殊。人人都叫我韋伯教授,可他非叫我韋伯先生不可?!?/p>

過了一會(huì)兒,教授抬起頭,打量著愛因斯坦不修邊幅的外表,臉上露出嘲笑的神情,說:

“愛因斯坦先生,你是個(gè)很聰明的小伙子,甚至可以說絕頂聰明。你很能干,非常能干。不過你有一個(gè)大毛?。簞e人叫你干的事,你一件也不肯干?!?/p>

說完,轉(zhuǎn)身而去。

不久之后的一次物理實(shí)驗(yàn)課,韋伯教授照例發(fā)給每個(gè)學(xué)生一張紙條,上面書寫著詳細(xì)的操作步驟。

這個(gè)實(shí)驗(yàn),愛因斯坦自己在實(shí)驗(yàn)室里早就做過很多次了。他照例又把教授發(fā)的紙條捏成一團(tuán),丟到了一邊的紙簍里。

沒想到,這一次愛因斯坦竟然捅了大婁子。

隨著“轟”的一聲巨響,愛因斯坦的右手,被炸破的玻璃割了一個(gè)大口子,鮮血直流。

同學(xué)們聽到爆炸聲,驚叫著,立刻圍了上來。他們七手八腳,把實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的碎玻璃清理掉,同時(shí)又找來藥品為愛因斯坦包扎傷口。

韋伯教授弄清了爆炸的原因后,從廢紙簍里撿起了他親手發(fā)給愛因斯坦的那張紙條,然后憤憤地離開了實(shí)驗(yàn)室。

系里給了愛因斯坦嚴(yán)重警告的處分。

總不上課,怎么應(yīng)付考試呢?愛因斯坦依靠的是一個(gè)叫做馬爾塞羅·格羅斯曼的好友,兩個(gè)人常出現(xiàn)這樣的對話:

“喂,愛因斯坦,你至少也應(yīng)該參加閔可夫斯基教授主持的討論會(huì)呀,那對我們很有益處。”

“嗯,算了吧。我正忙著呢。”

“你在中學(xué)的時(shí)候,不是被老師認(rèn)為是數(shù)學(xué)的天才嗎?你不發(fā)揮你的天資,未免太可惜了?!?/p>

“不,現(xiàn)在只有物理學(xué)才能引起我的興趣。物理學(xué)以外的,都裝不進(jìn)腦子里了?!?/p>

“不,你想錯(cuò)了,要開拓未來的物理學(xué),最需要的就是數(shù)學(xué)呀。離開數(shù)學(xué)的物理學(xué),我真無法想象。”

“關(guān)于這點(diǎn),我同意你的看法。不過,作為物理學(xué)基礎(chǔ)所需要的數(shù)學(xué),我自信已夠了,不過,馬歇爾,我有點(diǎn)事請你幫忙?!?/p>

“什么事?”

“是有關(guān)于海姆教授的地質(zhì)學(xué),請你把那本筆記簿借我看一下吧??计诳斓搅恕!?/p>

“什么?你連那么有名的課也沒有去聽?即使愛睡懶覺的人,早晨的課,大家總是想辦法去聽的呢!”

“嗯,講得的確好,那是這所大學(xué)的光榮。不過,還是不能和我所喜愛的物理學(xué)相比呀。”

“你怎么會(huì)有這種看法呢?當(dāng)然,筆記簿是會(huì)借給你的?!?/p>

“謝謝,你的筆記簿整理得真好。與其花時(shí)間去聽課,不如看你的筆記簿明了。”

“得了,又是這一套?!?/p>

當(dāng)時(shí)的學(xué)校教育,紀(jì)律要求是十分嚴(yán)格的,而那時(shí)學(xué)校里盛行的又都是一些死記硬背的讀書方法。愛因斯坦對此十分反感,甚至厭惡,他喜歡“自由行動(dòng)和自我負(fù)責(zé)的教育”,學(xué)習(xí)中喜歡采用理解的方法。

給愛因斯坦講過課的老師,影響大的是韋伯和閔可夫斯基。韋伯應(yīng)該說是愛因斯坦的恩師,但他根本不講新東西,特別是40年前就確立了的電磁學(xué)理論,這令愛因斯坦失望極了。

韋伯的講課記錄不知是否還在,但他講過的一句話至今還在流傳:“愛因斯坦呀,你很聰明,聰明極了,可你有一個(gè)大問題:根本聽不進(jìn)人家的話?!蔽覀兘裉爝€有很多老師用它來教訓(xùn)和愛因斯坦一樣不聽話的同學(xué)。

閔可夫斯基當(dāng)然是對愛因斯坦影響最大的老師。愛因斯坦很欣賞閔可夫斯基老師那種將數(shù)學(xué)與物理學(xué)聯(lián)系起來的方式,但他卻不太用心。所以閔可夫斯基老師說他是只“懶坯”。后來到哥廷根大學(xué),閔可夫斯基老師還念念不忘,“愛因斯坦在蘇黎世跟我學(xué)過數(shù)學(xué)”,還說相對論的數(shù)學(xué)形式太拙劣了。

愛因斯坦從來都不喜歡上課,他只喜歡獨(dú)自閱讀課程以外的東西。他讀過有關(guān)熱力學(xué)、電磁學(xué)和統(tǒng)計(jì)力學(xué)的圖書。他的許多知識(shí)都是從這些課外讀物中學(xué)會(huì)的。

愛因斯坦還讀過大數(shù)學(xué)家龐卡萊的書,在一篇文章里,龐卡萊輕描淡寫地說:“絕對空間、絕對時(shí)間,乃至歐幾里得幾何,都不會(huì)是我們強(qiáng)加給力學(xué)的條件。”

后來看這句話,意義當(dāng)然不同了,它令我們想起了相對論。其實(shí),有人說過,洛倫茲和龐卡萊幾乎已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了狹義相對論,即使沒有愛因斯坦,狹義相對論也是早晚會(huì)出現(xiàn)的。不過,廣義相對論呢?假如沒有愛因斯坦,真不知道誰會(huì)想到它。

愛因斯坦從聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)畢業(yè)的成績是平均4.9分。愛因斯坦后來常說聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)的好話,但也指出他不喜歡植根于考試制度的課程。50年后,他在《自述》里說:

考試的高壓令人喘不過氣來,考完試以后,我在整整一年里,都覺得任何科學(xué)問題的思考都索然無味。

從1896年10月至1900年8月,愛因斯坦在聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)度過了四年大學(xué)生活。

1898年,愛因斯坦在聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)讀書時(shí),在寫給他妹妹的一封信中曾說:

唯一使我堅(jiān)持下來,唯一使我免于絕望的,就是我自始至終一直在自己力所能及的范圍內(nèi)竭盡全力,從沒有荒廢任何時(shí)間。

日復(fù)一日,年復(fù)一年,除了讀書之樂外,愛因斯坦從不允許自己把一分一秒浪費(fèi)在娛樂消遣上。

由此可見,愛因斯坦在聯(lián)邦工業(yè)大學(xué)讀書期間,對自己的要求是非常嚴(yán)格的,他幾乎把所有的時(shí)間都用在了讀書和鉆研上。他從來不去追求什么娛樂消遣活動(dòng)。

在大學(xué)里,愛因斯坦選修了數(shù)學(xué)、物理以及哲學(xué)、歷史、經(jīng)濟(jì)和文學(xué)方面的一些專門課程,但他卻很少去聽物理和數(shù)學(xué)的主要講課。

杰出的電工學(xué)家韋伯所講授的物理課的內(nèi)容他早已熟悉,他寧可自己直接去攻讀物理學(xué)大師麥克斯韋、基爾霍夫、波爾茨曼和赫茲的著作。

數(shù)學(xué)雖是由胡爾維茨、閔可夫斯基這樣一些杰出的研究者講授的,但同樣未能引起愛因斯坦的興趣。其原因是愛因斯坦已逐漸改變了對數(shù)學(xué)的看法。

愛因斯坦覺得數(shù)學(xué)的分支太多、太細(xì),每一個(gè)分支都能吮吸掉一個(gè)人的全部時(shí)間和精力。他擔(dān)心自己永遠(yuǎn)也不會(huì)有眼光去判定哪一個(gè)分支是最基礎(chǔ)的。

那時(shí)愛因斯坦時(shí)常感覺到自己處于布里丹驢子的境地:因?yàn)闊o法決定吃面前的哪一捆干草而餓死。

而閔可夫斯基,這位未來的相對論數(shù)學(xué)工具的創(chuàng)立者,在自己的課堂上并沒有看出相對論的未來創(chuàng)造者的才能。在相對論出現(xiàn)的時(shí)候,閔可夫斯基才發(fā)現(xiàn),這個(gè)相對論的創(chuàng)立者,竟是那位經(jīng)常無故曠課的學(xué)生。

有趣的是,正是這位教授,后來為愛因斯坦的相對論從數(shù)學(xué)上作了精密的推理和論證。

然而物理學(xué)與其他學(xué)科不同,盡管物理學(xué)也是分為若干領(lǐng)域的,其中每一個(gè)領(lǐng)域也都能吞噬掉一個(gè)人短暫的一生。可是在這個(gè)領(lǐng)域里,愛因斯坦認(rèn)為自己很快就能學(xué)會(huì)識(shí)別出那種能導(dǎo)致深邃知識(shí)的東西,而把許多充塞腦袋、并使頭腦偏離主要目標(biāo)的東西撇開不管。

在物理學(xué)中,特別是在理論物理學(xué)中,是很容易找到本質(zhì)的東西的。你只要鉆進(jìn)去,再鉆進(jìn)去,自然的奧秘就會(huì)呈現(xiàn)在你的眼前。這才是讓人最為激動(dòng)的事情。

學(xué)生時(shí)代的愛因斯坦還不清楚,在物理學(xué)中,通向更深入的基本知識(shí)的道路是同最精密的數(shù)學(xué)方法緊密聯(lián)系在一起的。

但愛因斯坦也很快發(fā)現(xiàn),在大學(xué)里想要做一名優(yōu)秀的學(xué)生,必須要集中精力學(xué)好所有的課程,必須要遵守秩序、循規(guī)蹈矩、有條有理地記好筆記,并且能自覺地做好作業(yè)。

愛因斯坦感覺到,這些特性正是他最為欠缺的。他不愿意為此多花更多的精力,他要把全部時(shí)間都集中用到學(xué)習(xí)那些適合于自己的求知欲和感興趣的東西上。

愛因斯坦決定根據(jù)自己的情況來調(diào)整自己,更合理地安排自己的學(xué)習(xí)生活。他在《自傳片段》中是這樣寫的:

于是我逐漸學(xué)會(huì)抱著某種負(fù)疚的心情自由自在地生活,安排自己去學(xué)習(xí)那些適合于我的求知欲和有興趣的東西。我是以極大的興趣去聽某些課的。但是我也“刷掉了”很多不適于我的東西。而以極大的熱忱在家里向理論物理學(xué)的大師們學(xué)習(xí)。這樣做是好的,并且顯著地減輕了我的負(fù)疚心情,從而使我心境平和,沒有受到劇烈擾亂。這種廣泛自學(xué)不過是原有習(xí)慣的繼續(xù)。

事實(shí)就是如此,愛因斯坦很善于經(jīng)營自己的人生。

他能夠根據(jù)自身的特點(diǎn)、志向和興趣,不求面面俱到全面發(fā)展,而毅然地舍棄和“刷掉了”許多不適合自己的東西。

他把畢生的精力和熱忱全部集中在物理學(xué)的學(xué)習(xí)上。結(jié)果證明,他在物理學(xué)方面果然取得了令他榮耀一生的重大成就。

因此,他除了數(shù)學(xué)和物理學(xué)之外,其他功課的成績總是很一般。好在按照當(dāng)時(shí)瑞士的教育制度,大學(xué)里只有兩次考試。

在蘇黎世上大學(xué)的時(shí)候,愛因斯坦的生活是十分困窘的。

赫爾曼的工廠經(jīng)營得一直不是很好,甚至狀況一天不如一天。所以,他也不能給愛因斯坦提供更多的生活資金了。幸好愛因斯坦有一個(gè)好親戚,每個(gè)月都給他拿來一些錢資助他,這樣,愛因斯坦才得以維持生活。

愛因斯坦住在離學(xué)校不遠(yuǎn)的一所租來的小房子里,房間光線昏暗,異常狹小,而且設(shè)備相當(dāng)簡陋,幾乎沒有什么家具,但是他已經(jīng)相當(dāng)滿足了。

愛因斯坦就是在這間小屋子里,不知疲倦地攻讀了大量的物理學(xué)和數(shù)學(xué)著作。

在這暫時(shí)屬于他自己的獨(dú)立空間里,愛因斯坦思考了許多問題。有時(shí)候,他在屋里一坐就是一整天,竟然連吃飯都忘記了。

愛因斯坦對瑞士的教學(xué)方法以及國內(nèi)的學(xué)習(xí)氣氛都很喜歡,于是,他就寫信讓妹妹瑪雅到他以前讀過中學(xué)的那個(gè)小鎮(zhèn)上去讀女師班?,斞怕犃烁绺绲慕ㄗh,果真就去讀女師班了。

瑪雅上學(xué)的地方離蘇黎世理工大學(xué)并不遠(yuǎn),所以,一有空閑的時(shí)候,她就經(jīng)常到蘇黎世去看望哥哥。

有一次,瑪雅來到蘇黎世,愛因斯坦正在家里等她。

“哥哥。你這里的生活太苦了,什么東西都沒有?!?/p>

瑪雅在屋子里環(huán)視了一周,感嘆地說。

愛因斯坦也笑著說:

“是啊!可又有什么辦法哪?”

瑪雅說:

“你對現(xiàn)在的生活很不滿意吧?”

愛因斯坦連忙搖頭說:

“不,不!現(xiàn)在能有這樣一個(gè)環(huán)境讓我研究,我已經(jīng)很幸運(yùn)了,又怎么會(huì)感到不滿意呢?”

妹妹笑了起來,她被哥哥這種樂觀精神感動(dòng)了。

“哥哥,今天我來請你吃飯吧,吃瑞士餡餅,怎么樣?”

愛因斯坦高興地點(diǎn)頭說:

“那當(dāng)然求之不得了,不過,我還要帶上一個(gè)人?!爆斞挪唤獾貑枺?/p>

“誰呀,哥哥平時(shí)可是不和什么人交往的呀?!?/p>

愛因斯坦稍有難色地說:

“是個(gè)女同學(xué)。”

瑪雅更高興了,連忙問:

“到底是誰呀?”

“她叫米列娃·馬里奇?!?/p>

米列娃·馬里奇是匈牙利人,她也是一個(gè)外表嚴(yán)肅、沉默寡言的女大學(xué)生,她是愛因斯坦的同班同學(xué)。

一開始,愛因斯坦和她的接觸,是因?yàn)槎枷矚g讀一些物理學(xué)大師們的著作,兩人經(jīng)常在一塊交流讀書的心得體會(huì)。而且,米列娃對物理學(xué)也有著自己獨(dú)到的看法。

愛因斯坦常常贊揚(yáng)她說:

“她對物理學(xué)的問題有切實(shí)的體會(huì)?!?/p>

可是兩人的交談很快地變成愛因斯坦的獨(dú)自演講,而米列娃便成了一個(gè)專心致志的甚至是唯一的聽眾。

重要的是,兩個(gè)人都覺得這樣不但沒有什么不便,反倒是都滿足了各自的需要:一個(gè)把自己的思想,用表述給他人的方式,增強(qiáng)思想的邏輯性和系統(tǒng)性,檢驗(yàn)和修正不當(dāng)之處;而另一個(gè),則把聽愛因斯坦的“科學(xué)獨(dú)白”,作為增長知識(shí)、開闊視野的絕好機(jī)會(huì)。

當(dāng)然,愛因斯坦也有洗耳恭聽的時(shí)候。

幾乎每一次,米列娃在愛因斯坦從科學(xué)獨(dú)白中清醒過來以后,都要耐心地告訴他:你的鞋子沒系帶,或是你該理發(fā)和刮胡子了,等等。

隨著志同道合的交往和更為深入的交流,久而久之,米列娃成為愛因斯坦處理生活瑣事的“良師益友”,兩人幾乎誰也離不開誰了。他們商定,一等到愛因斯坦有了穩(wěn)定的收入,兩人便舉行婚禮。

愛因斯坦還有位最要好的同學(xué)馬爾塞羅·格羅斯曼,他正好具備愛因斯坦所欠缺的那些品質(zhì),并且慷慨地同這位桀驁不馴的同伴分享他那細(xì)微而條理分明的筆記。

就這樣,他們經(jīng)常談?wù)搶W(xué)習(xí)和交流學(xué)習(xí)心得,后來這位同學(xué)成為著名的大學(xué)教授和數(shù)學(xué)家,最后又幫助愛因斯坦建立了廣義相對論。所以,愛因斯坦這時(shí)能夠坦然地按照自己的路子走下去,并且從格羅斯曼的筆記里適當(dāng)?shù)赝X子里填塞一些東西,從而使他順利地通過了考試。


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