愛因斯坦27專利局公函和兩篇論文1902.2-6 　　1902年2月5日，愛因斯坦在《伯爾尼市公報》上刊登了自己的私人授課廣告，授課的對象從小學生一直涵蓋到大學生，科目為數學和物理，方式為鐘點補習，地點為伯爾尼正義胡同32號2樓，注明試講學時免費。 　　2月8日，愛因斯坦在阿勞州立中學的同班同學、現在伯爾尼大學醫科大學生漢斯·福羅什（1877年-1938年）的帶領下去聽了一堂法醫病理學課，在當天給米列娃的信中他豪言自己每周六都要去聽課。 　　到這天為止，愛因斯坦已經招到了兩位授課主顧，兩位主顧一位工程師、一位建築師，他準備集中起來給他倆一起上課，每人一小時2法郎。 　　雖然已經撤回了博士學位論文，但愛因斯坦並未服氣，這段時間他與好友康拉德·哈比希特（1876年-1958年）講述了他此前提交給克萊納的論文，哈比希特十分欣賞論文的想法，並且喋喋不休地建議愛因斯坦把這種涉及批評玻爾茲曼推論的論文直接寄給玻爾茲曼，在2月8日給米列娃的信中愛因斯坦豪言：“我也打算這樣做。” 　　愛因斯坦的妹妹瑪雅後來說哥哥與玻爾茲曼的通信往來一直持續到玻爾茲曼1906年去世。 　　在信的最後愛因斯坦告知米列娃寫信此刻他已懷著極大的興趣幾乎快讀完了馬赫的書，而且今晚就會讀完。 　　在愛因斯坦滿心期待進入專利局工作的時候，他在伯爾尼碰到了一位曾在蘇黎世聯邦理工學院學習、現在在伯爾尼專利局工作的熟人。這位老兄可能很誠實，他坦白的告誡愛因斯坦專利局的工作枯燥乏味，他還帶點輕視的口吻提到愛因斯坦即將得到的職位是級別最低的，因此幾乎不會有人與他競爭，想入職十拿九穩，在2月17日寫給米列娃的信中他說：“我很高興聽到這些話。我們倆對高官厚祿不感興趣。” 　　這位誠實兄給愛因斯坦師弟帶來的當然不全是負麵信息，他還告訴愛因斯坦招聘啟事原本沒有提到物理學，是局長弗裡德裡希·哈勒爾為了照顧愛因斯坦才放進去的，而且專利局的公務員職位都是由哈勒爾局長提名然後由瑞士聯邦委員會任命的，因此，經哈勒爾提名的愛因斯坦，工作鐵定到手。在給米列娃的信中，愛因斯坦充滿幸福的寫道：“最近一位往日在蘇黎世聯邦理工學院學習而現在在專利局任職的人與我攀談。他發覺專利局那裡很枯燥乏味——有人覺得一切都無聊——而我肯定會覺得它很不錯，並且會終生感激哈勒爾。” 　　由上可知，未來偉大物理學家愛因斯坦的工作問題最終還是通過托關係、走後門才基本解決的，當然，局長弗裡德裡希·哈勒爾開的這一後門也讓伯爾尼專利局後來名揚天下，永垂科學史，這裡——伯爾尼專利局——就是阿爾伯特·愛因斯坦一生中創造力最旺盛的工作地點。而愛因斯坦則終生對伯爾尼專利局和弗裡德裡希·哈勒爾充滿深深的感激之情，是他們將愛因斯坦從人生低穀中拉了出來，並助推他踏上了人生的快車道。 　　雖然愛因斯坦與米列娃的家人商討了莉色兒的事，但卻並不打算讓自己的家人知道，妹妹瑪雅知道哥哥和米列娃正在秘密準備結婚，雖然沒把這事透露給家裡人，但她把這件事告訴了阿勞的溫特勒一家，而愛因斯坦的母親保莉妮·科赫則從羅莎·溫特勒那得知了此事，因此，她於1902年2月20日給羅莎·溫特勒太太寫了一封信：“瑪雅寫給我的信中關於此事（注：愛因斯坦和米列娃準備結婚）也沒有吐露一個字，很清楚，在這種情況下，她已經感到我也的確是不樂意傾聽的。……她在哪兒也不敢談及她哥哥訂婚的事……這位瑪麗奇小姐（注：即米列娃）給我製造了一生中最痛苦的時刻，要是我有權處理此事的話，我就會竭盡全力把她逐出我們的視野之外，她簡直令我感到厭惡。可是我已經失去了對阿爾伯特的一切影響。親愛的教授太太，您可以想見這件事使我多麼悲傷！” 　　不被家人祝福的婚姻問題並沒有阻擋愛因斯坦在物理學事業上探索的腳步，1902年4月30日，他在研究玻爾茲曼理論的過程中完成了論文《關於金屬及其鹽的全離解溶液的勢差的熱力學理論和研究分子力的一種電學方法》，並將其投給了《物理學年鑒》，並於7月10日發表。 　　愛因斯坦在這篇論文中推廣了玻爾茲曼熱力學第二定律可以應用到半透膜隔離不同氣體的論斷，將熱力學第二定律以及第一定律應用到了金屬及鹽的全離解溶液中，根據熱力學第二定律可以將係統標定為近似可逆循環過程的理論，對於理論局部的電荷變化（電功量）和離子遷移的做功等問題采用微積分方法進行了分析，根據上述積分結果分析了金屬鹽溶液、酸溶液的電勢差與溶體濃度、流體靜壓力的關係，還采用自己論文《從毛細現象得出的結論》中提出的分子力勢能理論分析了離子相當於溶劑的分子勢能，對於自己理論推導出的一些可以由實驗檢測給出數據的表達式，愛因斯坦在論文中還給出了實驗建議，但整篇文章隻是定性分析了上述問題，並沒有牽扯實驗數據，後來也沒數據表明有任何實驗科學家根據愛因斯坦論文中的理論推導做了實驗。 　　1902年6月2日，瑞士聯邦專利局致函聯邦委員會，建議從6名應征者中遴選蘇黎世聯邦理工學院機械工程係畢業生海因裡希·申克（1872年-1938年）和蘇黎世聯邦理工學院教育係阿爾伯特·愛因斯坦為聯邦專利局的Ⅲ級技術專家（Ⅱ級工程師），每人每年薪金3500法郎。 　　6月19日，瑞士聯邦專利局給愛因斯坦發了公函，通知他已於6月16日在聯邦委員會會議上被遴選為臨時聯邦專利局Ⅲ級技術專家，年俸3500法郎。注意目前還隻是“臨時聯邦專利局Ⅲ級技術專家”，想把臨時二字去掉還得兩年以後。 　　同一天，伯爾尼專利局也給愛因斯坦發了公函，通知他至遲於7月1日就職。內中還附有瑞士聯邦司法與公安部的委任書。 　　就此，愛因斯坦就職瑞士伯爾尼專利局一事終於板上釘釘了。在此新路初露的時刻，6月26日，他又向《物理學年鑒》投了一篇文章《關於熱平衡及熱力學第二定律的分子運動論》，文章最終於9月18日發表。 　　這篇論文就是愛因斯坦在1901年9月6日給馬塞爾·格羅斯曼的信中提到的分子運動論方麵“為玻爾茲曼所提出的一連串證明提供缺失的楔石”的成果。在這篇論文中愛因斯坦采用力學模式，給出了描述全同絕熱體係的狀態分布方程，從勢能和動能的角度分析了無限多同類體係的熱力學行為，以力學思維采用微積分方法分析了溫度平衡。 　　將作用於體係的力分為可以從勢函數導出，反映外部條件的力（如重力、沒有熱作用的固態壁等）和不能從勢函數導出，引起熱輸入的力兩種，以這兩種力為方程規範條件，用微積分方法處理了拉格朗日運動方程，最終給出了從力學模式導出的熵的表達式，並論斷說熱力學第二定律是力學世界圖像的必然結果。 　　當然，這篇文章也隻是定性分析了上述問題，並沒有牽扯實驗數據，屬於純粹的理論推導。愛因斯坦在文章一開始就說明了自己論文的目的，用力學方程和概率運算推導出熱平衡和熱力學第二定律（隨時間進行，一個孤立體係中的熵不會減小），找書苑 ｗww.zhaoshuyｕan.com 從力學觀點出發，得出熵的數學表達式（熱量變化/熱力學溫度），而且認為自己的論文超越了麥克斯韋和玻爾茲曼在相關方麵的理論成就，他們沒有從力學觀點導出相關的熱力學方程，給出熱力學第二定律力學解釋，而他做到了。 　　到此為止，愛因斯坦人生中一個艱難的階段結束了，從1895年第一次報考蘇黎世聯邦理工學院之前創作關於以太的論文到1902年創作熱力學定律的力學闡釋的論文，愛因斯坦孜孜不倦的奮鬥了7年，總起來說這7年的學習和創作並沒有引起太大的轟動，也未開拓出新的物理學世界，但他的研究其實算是緊跟當時主流的物理學研究潮流，研究的範圍其實依然被框定在經典物理學的藩籬之內，他努力在主流物理學的疆土上做出自己的成就，目的，在我看來，愛因斯坦是想得到主流學界的認可，躋身物理學專業人士的隊伍，既是自己的興趣所在，更是謀生的手段。 　　如果愛因斯坦的人生照這樣的節奏發展下去，他依然囤於分子力、熱力學、以太等經典物理學的藩籬之內，他不會做出太令人轟動的成就，直到入職伯爾尼專利局，愛因斯坦的生活不再被生活所困，他的思維才真正脫離了經典主流物理問題的束縛，開始天馬行空起來，再次拾起了1896年就已在腦海出現過的追光實驗，從而深入思考起了物理學大廈的底層根基問題，光速、時間和空間以及最終的萬有引力，最終的階段終點是狹義相對論和廣義相對論，附帶著涉獵了光量子理論，旁觀並間接輔助了量子力學大廈的建立。