愛因斯坦五十一米列娃的幫助、質能方程的先聲、獲得蘇黎…(1 / 1)

愛因斯坦 作家QSnIsz 4534 字 2024-03-17

愛因斯坦51米列娃的幫助、質能方程的先聲、獲得蘇黎世大學博士學位   1905年7月,將提出後來以狹義相對論命名的《論動體的電動力學》投給《物理學年鑒》後,愛因斯坦在忐忑不安中躺在床上休息了兩個星期,既有身體的勞累,也夾雜著理論新突破的惶恐不安,偉大的理論的另一麵在當時的情景下也不乏天馬行空似的胡言的意味,愛因斯坦當時對《物理學年鑒》能否接受自己石破天驚、不符物理學主流的《論動體的電動力學》焦慮不安。   在愛因斯坦創作《論動體的電動力學》時,妻子米列娃·瑪麗克幫他一遍遍地檢查著文章,愛因斯坦自己評價:“我需要我的妻子,她幫我解決了所有數學問題。”米列娃則在8月份對自己的父親說:“我們不久前完成了一項非常重要的工作,它將使我的丈夫名揚世界。”   後來有人認為狹義相對論是愛因斯坦和米列娃一起創作的,不過這些說法不足為憑,即使愛因斯坦在一些信件中提及“我們的工作”的話語,也不過是浪漫的謙虛,沒有任何證據表明米列娃對狹義相對論貢獻過自己的思想。沃爾特·艾薩克森在《愛因斯坦傳》中評論說:“由現存的所有證據來看,米列娃是一個意見征詢者,盡管並不像貝索那樣重要。她也幫助檢查了愛因斯坦的數學,盡管沒有證據表明她提出過什麼數學概念。此外,她還不斷地鼓勵他和容忍他,有時後者是更難做到的。   如果可以更進一步,那麼我們或許可以編織一個美妙的故事,同時喚起潛在的情感共鳴。但是,我們必須遵照現有的證據行事,而不能為了吸引人而妄下結論。在他們的許多書信中,不論是彼此之間的還是寫給朋友的,沒有一封提到過米列娃關於相對論的任何思想或創造性的概念。   米列娃也從未聲稱對愛因斯坦的理論做出過任何實質性的貢獻,甚至在後來痛苦的離婚期間也沒有向她的家人和密友提起過。”   不過,在創作狹義相對論這段時期,米列娃和愛因斯坦的關係處於比較和諧的一段時期,8月份,他們一起到塞爾維亞度假,看望了米列娃的朋友和家人,當時米列娃為自己丈夫理論上的新突破很自豪,對自己所處的位置也很滿意,愛因斯坦則對妻子此時在自己研究理論時的幫助檢查工作以及鼓勵自己搞科研和容忍自己疏於家務而念念不忘。   經過兩周的臥床休息、差不多恢復狀態後,愛因斯坦於7月中旬(注:《愛因斯坦全集》推測的時間是1905年6月30日-9月22日)又給已經2個月沒信件騷擾的經常不來伯爾尼參與奧林匹亞科學院會議的院士康拉德·哈比希特寫了封信。愛因斯坦是決意要成全康拉德·哈比希特名聞天下,因為後來被冠以愛因斯坦奇跡年的五篇論文都由愛因斯坦首次在信件中給哈比希特做了提示,上次提及四篇論文的信件時間是1905年5月18日,這次寫信時間相隔又是近兩個月。   此時,康拉德·哈比希特正在瑞士格勞賓登州希爾斯縣的基督教學校任教,愛因斯坦在信中詼諧的嘲弄哈比希特因為“在洞裡離群索居”而變得好話說是“太嚴肅”,並給出了轉變人生的方案,像米歇爾·貝索那樣來伯爾尼專利局和自己一起共事:“您變得太嚴肅了!這都是您在那個該死的洞裡離群索居的結果。如果有機會,我就把您推薦給哈勒爾(注:伯爾尼專利局局長弗裡德裡希·哈勒爾);他也許會偷偷把您安排在專利局當苦力,盡管如此,您也許還是會感到相當快活的。您真的願意並準備來麼?考慮考慮吧,除了8小時的工作外,每天還有8個小時的閑暇時間,而且還有星期天。我希望您能來這裡。您很快又會變得像您以前一樣頑皮。”   調侃完,並癡心妄想的順口邀請哈比希特來伯爾尼共事後,愛因斯坦在信中提及了自己最近的研究狀態和對研究方向的考慮,表示自己目前不太看好光譜線的研究:“我這些天過得沒什麼太大意思;耐人尋味的課題並非總有。至少現在沒有什麼真能令人激動的問題。當然,光譜線可以算是一個課題;但我認為,這些現象和那些已研究過的現象之間根本不存在某種單一的關係(注:意即愛因斯坦此時認為光譜線是復雜現象,影響因素很多,但不包含本質的新概念新理論,他對這種成熟理論的應用問題興趣不大),因此,就目前而論,我覺得研究這個問題沒什麼前途。”   接著,愛因斯坦在信中再次成全了康拉德·哈比希特在科學史上的大名,在給他的此封信件中提及了愛因斯坦質能方程的思考發端:“我確實想到了電動力學的一個推論。即相對性原理與麥克斯韋的基本方程相結合時,要求質量成為一個物體所含能量的直接的量度;光傳播質量。就鐳而言,其質量大概會有可覺察的減少。這種考慮很有趣也很誘人;但是誰知道呢,也許萬能的上帝在嘲笑整個這件事,而且也許一直在牽著我的鼻子走。”   質能方程最早的發端就此在愛因斯坦給哈比希特的信中出現了,未來核物理的理論依據即將伴隨狹義相對論而橫空出世。   人總是食人間煙火的,在理論物理學的天空中馳騁縱橫的同時,此時還不算大人物的愛因斯坦也不得不為人生之俗事而殫精竭慮,7月20日愛因斯坦將4月30日完成的博士學位論文《分子大小的新測定法》正式提交給了蘇黎世大學,為此,他隨自己的博士學位論文於當天給蘇黎世大學哲學係二分部主任魯道夫·馬丁寫了一封信,介紹了自己的求學和工作情況,並要求免去申請博士學位的筆試和口試:   “最尊敬的先生!   恕我冒味,我憑隨信寄去的這篇論文(注:《分子大小的新測定法》)申請博士學位。   我在幕尼黑的路易波爾德高級中學完成了前6年半的學業,並於1896年夏季在阿勞州立中學學習了一年後從該校畢業。1896年-1900年我就讀於蘇黎世聯邦理工學院,並於1900年通過了學位考試。在以後的幾年中,我曾在幾所中學當過一段時間的臨時教師,1902年6月我被任命為伯爾尼聯邦專利局的技術專家,並且擔任此職直到現在。   我請求憑我隨信寄去的學習成績單,免去口試和筆試。   謹致崇高的敬意。   阿爾伯特·愛因斯坦”   就在正式提交博士學位論文這天,愛因斯坦又給康拉德·哈比希特發了一封明信片,通報為了自己正式提交博士學位論文後自己和妻子米列娃喝酒慶祝了,而且兩人喝的爛醉如泥。   7月22日,蘇黎世大學哲學係二分部主任魯道夫·馬丁將愛因斯坦提交的博士學位論文正式提交給了愛因斯坦在蘇黎世大學的博士生導師阿爾弗雷德·克萊納博士教授和克萊納邀請檢查愛因斯坦博士學位論文中的數學計算的蘇黎世大學數學教授海因裡希·布克哈特博士,第二天7月23日,阿爾弗雷德·克萊納博士教授和海因裡希·布克哈特博士教授聯名向蘇黎世大學正式出具了對愛因斯坦要求授予博士學位申請的鑒定意見。   愛因斯坦在蘇黎世大學的博士生導師阿爾弗雷德·克萊納博士教授出具的鑒定意見為:   “因在數學物理學領域(尤其是在分子理論方麵)發表了幾篇值得注意的論文而出了名的愛因斯坦先生,提交了一篇題為《分子大小的新測定法》的博士論文。他試圖根據分子的某些直接的性質,如它們的大小、它們在單位體積內的數目等,來計算可觀察的物理常量,以此解決他所選擇並向他自己提出的問題。在這類物理常量中他發現,未離解的溶液的粘滯度和擴散係數對解決他的問題很有用,因為這二者以不同的方式依賴於溶解分子的大小和數目,因而就有可能在可觀察數據的基礎上分別確定這兩種量。   要解決的主要問題是,從數學上確定一種溶液的粘滯度與溶劑的粘滯度之間的差別;既然隻有要探索的分子大小的數量級是有可能測定的,要使計算成為可能,就有必要提出幾條看上去可接受的人為的假定(如分子是球狀的等)。進行計算和論證涉及一些更為困難的流體力學問題,隻有在處理數學和物理學問題方麵訓練有素並有敏銳的判斷力的人才敢涉足於此。在我看來,愛因斯坦先生已經證明他有能力成功地處理科學難題;因此我願建議接受這篇博士論文。   由於愛因斯坦論文的主要成就是靠運用微分方程獲得的,因而具有數學的特性並屬於分析力學領域,因此我建議係主任也征求一下我的同事海因裡希·布克哈特教授的鑒定意見。”   克萊納邀請檢查愛因斯坦博士學位論文中的數學計算的蘇黎世大學數學教授海因裡希·布克哈特博士出具的鑒定意見為:   “應我的同事克萊納教授的請求,找書苑 www.zhaoshuyuan.com 我復審了愛因斯坦先生的學位論文,並核對了他的計算的最重要的部分,亦即克萊納教授所指出的所有部分。就我所核對的部分來看,我發現它們準確無誤,無一例外,其論述方式表明,作者十分精通文中所涉及的數學方法。因此,如果克萊納教授提議將此論文作為免試的博士論文予以接受(候選者具有瑞士畢業文憑),我願毫無保留地支持他的提議。   文字方麵的生硬和方程中的一些筆誤在排印時一定要而且完全可以改正過來。”   (注:布克哈特和克萊納都漏看了愛因斯坦計算中的一係列錯誤。1910年一位研究者所獲得的實驗結果與愛因斯坦的理論預見之間有重大矛盾,促使受因斯坦去核查他是否犯了計算方麵的錯誤。他試圖自己找出錯誤所在,但未能成功。隨後,他求助於他的一位合作者,後者發現了錯誤。)   7月24日,魯道夫·馬丁將愛因斯坦的博士學位論文、鑒定人意見和7月24日填寫的表(表的背麵有布克哈特手寫的鑒定意見以及蘇黎世大學哲學係二分部包括布克哈特等全體13名成員的簽名,完全同意同事克萊納教授接受這篇博士論文及免試的提議)在全係傳閱。   7月27日,蘇黎世大學哲學係二分部召開了會議,15名參會人員一致投票同意接受愛因斯坦申請博士學位的請求,同一天,阿爾伯特·愛因斯坦付了博士費,並最終被授予博士學位。