愛因斯坦86希望再續溫特圖爾前緣、索末菲通信1908.1 　　1908年以阿爾伯特·愛因斯坦期望得到自己曾於1901年5月15日至7月15日短期任數學代課教師的溫特圖爾技術學校的教職中開年了，這年1月3日，愛因斯坦給自己現實中的守護天使、介紹自己入職伯爾尼專利局的貴人馬塞爾·格羅斯曼寫了一封信探討了此事： 　　“親愛的馬塞爾！ 　　盡管你曾很有禮貌地嘲笑過我，今天我還是得冒這個險就一個實際問題向你請教。溫特圖爾技術學校的一個教書的職位(數學和物理學)在不久的將來大概就要空出來了，這是我的一個在那裡任教的熟人（注：阿道夫·格拉斯，Adolf Gasses，1877年-1948年，溫特圖爾技術學校的數學和物理學教授）告訴我的，他很有把握，我想去試一下。” 　　愛因斯坦在信中還解釋了自己執著於去學校任教隻是強烈的希望能繼續自己個人的科學研究： 　　“別以為我是受狂妄自大或某種別的有問題的熱情的驅使要追求一種過分雄心勃勃的人生道路；這種渴望僅僅是出於能夠在沒有什麼不利的條件下，繼續我個人的科學研究這一強烈的願望，這你肯定會理解的。” 　　至於為何現在暫時選擇去溫特圖爾技術學校一則是自己在那裡短期工作過，二則那裡有熟人，成功入職的概率更大： 　　“但為什麼他偏偏要得到這份工作呢？你會感到很奇怪。 　　理由很簡單，我認為我去那裡最有希望，這是因為： 　　1.我曾臨時在那裡教過兩個月的課。 　　2.我與在那裡教書的一位先生關係很好。” 　　接著，愛因斯坦在信中點出了他對格羅斯曼的谘詢問題，與現實中的守護天使探討下找熟人推薦和拿自己的科研論文做敲門磚的可靠性： 　　“所以我要向你請教：這樣做怎麼樣？我也許應該找個什麼人親自證明我作為教師和公民的值得稱頌的品格有著很高的價值?這個人應當是誰呢?是否可能我曾給他留下不好的印象(不是瑞士籍德國人，猶太人的容貌等等)呢？ 　　此外，借此機會為我的科研工作唱幾句贊歌是否有意義呢？（注：愛因斯坦那些名傳後世的論文此刻被拿來做入職一般學校的任課老師的資本都嫌輕。）” 　　在信的最後，愛因斯坦詢問了格羅斯曼的工作情況以及自己近期的社交情況：“你在費德勒（注：威廉·費德勒，Wilhelm Fiedler，1832年-1912年，蘇黎世聯邦理工學院畫法幾何和影射幾何學教授，從1907年冬季學期起格羅斯曼接替了他的職位）的職位上感覺如何？ 　　毫無疑問，聯邦理工學院可憐的學生們今天在那些教室裡，比我必須在那裡完成我的技術製圖的那些日子，肯定感覺舒服多了。埃拉特和我們一起過了聖誕節。我們一起度過了一段愉快的時光。 　　謹向狡猾的尤金（注：尤金，Eugen，1879年-1963年，格羅斯曼的弟弟，蘇黎世的統計學家）、你的夫人、你的父母及其他兄弟姐妹致以最良好的問候，並祝新年快樂。你的老好友 　　阿爾伯特·愛因斯坦 　　我的妻子向你們問好。” 　　1月5日，愛因斯坦給慕尼黑大學理論物理學教授阿諾德·索末菲（注：Arnold Sommerfeld，1868年12月5日—1951年4月26日）回了一封信，感謝他給自己寄來索末菲最新的論文，並表示自己對索末菲討論信號速度的論文最感興趣： 　　“非常尊敬的教授先生！ 　　十分感謝您給我寄來的這些最新的論文，當然，其中最使我感興趣的是那些關於信號速度問題的文章（注：在1907年的論文中，索末菲得出結論說，在色散媒質中，相速度而非信號速度有可能超過光速）。 　　去年夏天，我曾就此問題頻頻與維恩教授通信，但我卻未能說服他。按照維歇特（注：埃米爾·維歇特，Emil Wichert，1861年-1928年）的結果，麥克斯韋-洛倫茲方程可以用以光速(c)傳播的超距作用替代，我當時由此得出結論：僅由點狀粒子間的電磁效應引起的信號，其傳播速度不可能超光速。（注：超距作用以光速c為傳播速度與麥克斯韋方程等價）” 　　在信的後半部分，愛因斯坦又對阿諾德·索末菲簡述了自己剛由1907年12月4日的總結狹義展望廣義相對論論文《關於相對性原理和由此得出的結論》中提出的廣義相對論的初步構想： 　　“後來，我又關注相對性原理是否也可以擴大到勻加速坐標係這一問題。因為所有物體在一個引力場中都會體驗到相同的加速度這一事實，強烈地引起了這樣一個假設，即一個加速坐標係與一個和均勻的引力場連在一起的無加速坐標係可以看做是完全等價的東西（注：等效原理）。以此假設為基礎可以得出一些似乎相當合理的推論（注：時鐘在引力場中變慢，引力紅移和光的偏轉，以及質能相當性對引力質量和慣性質量均成立）。一收到我討論這一同題的論文的抽印本，我就會給您寄去一本。 　　十分尊敬您的 　　阿爾伯特·愛因斯坦” 　　在愛因斯坦回復了阿諾德·索末菲的這封信後，索末菲對愛因斯坦的工作以及他本人的科學能力給出了很高的評價，為此，愛因斯坦於1月14日又給索末菲回了一封信，謙虛的認為索末菲對自己的評價高了： 　　“非常尊敬的教授先生! 　　您的來信令我異常興奮；以前從來沒有一位物理學家對我既這樣坦率同時又非常友好。所以，此信不得不先從對我個人的評論談起。由於我發現了把相對性原理引入物理學這一幸運的思想，您(還有其他人)大大地過高估計了我的科學能力，高得都讓我覺得有些不自在了。我並不想向您作自我批評；無論對什麼事情來說，自我批評幾乎沒有什麼好處，對他人也沒有什麼價值。不過我向您保證，如果我在慕尼黑而且有時間的話，我會去旁聽您的講座以便完善我的數學物理學方麵的知識。” 　　接著，愛因斯坦回答了索末菲對目前的相對論能否徹底解決類似電子力學的問題，意即目前的狹義相對論是否已經成為完備的科學體係的詢問，愛因斯坦的答復是否定的，他甚至懷疑起了與光速不變原理息息相關的麥克斯韋方程適用的普遍性問題： 　　“那麼，先談談這個問題：我是否認為用相對論可以徹底解決例如電子力學這樣的問題？ 　　不，決非如此。而且我認為，一個物理學理論隻有從基本的基礎開始逐步建立起它的結構時，它方能令人滿意。與例如玻爾茲曼把熵解釋為概率以前的經典熱力學相比，相對論理論並非更令人信服地和絕對地讓人滿意。如果邁克爾遜-莫雷實驗沒有使我們陷入最糟的令人尷尬的境地，那麼也就沒有人會把相對論看做是一個(半個)救星了。 　　此外，我認為，我們還遠遠不能為電的過程和力學過程提供令人滿意的基本的基礎。我之所以得出這個悲觀的看法，主要是因為用一種直觀的方法解釋普朗克的輻射定律中的第二個普適常量的那些沒有止境的、徒勞無益的努力。我甚至極為懷疑：堅持認為麥克斯韋方程對虛空空間普遍有效是否可能。” 　　關於信號速度能否超光速的問題也是愛因斯坦關注的一點，因為這依然涉及狹義相對論立論基礎的光速不變原理，但上次給索末菲寫信時愛因斯坦認為兩人還不熟，也不知道索末菲是否有意更加深入的研究信號速度，因此他沒好意思再向索末菲索要更進一步的信號速度研究成果： 　　“我對您在信號傳播方麵的研究非常感興趣。但由於我不知道您將發表這一研究成果，上次給您寫信時我就不認為向您索取有關它的進一步的報告是恰當的，因為要滿足這樣的要求恐怕會浪費您的時間。” 　　索末菲目前對狹義相對論興趣很濃，因此，他在勸說彼得·保羅·科赫博士（Peter Paul Koch，1879年-1945年，慕尼黑大學實驗物理學編外講師和助理研究員）做驗證狹義相對論質速關係的極隧射線實驗，為此，愛因斯坦提醒索末菲約翰內斯·斯塔克在做類似的實驗，並順勢向索末菲推薦起了自己的靜電感應小機器的實驗： 　　“您想說服您提到的那個人，科赫博士，去做極隧射線的實驗，我很高興。但是我要告訴您，約翰內斯·斯塔克先生有一次(大約半年以前)曾向我提到過他想辦這件事；不過，他以後給我寫過幾封信再沒有提起此事。 　　無論因為什麼理由，如果科赫博士不想承擔這項研究，我可以為他想到另一個我比較喜歡的實驗項目。這是一個關於用於測量的靜電起電機的實驗，用這種設備能比用今天的靜電計測出更小得多的電量。如果您有興趣，我很願為您提供有關這一問題的詳細說明。” 　　討論完實驗問題，愛因斯坦又回答了索末菲關於質能方程的一個理論問題，即靜止電子的能量是否完全是純靜電性的能量，愛因斯坦對沒有靜止質量帶電剛體的動能表示疑惑： 　　“我是否認為靜止電子的能量完全是純靜電性的能量呢？如果給一個自身沒有質量的剛體提供電荷，那麼，按照相對論理論，它需要一等於E靜電/c2的質量。這一點與剛體的形狀和電荷的分布方式無關。 　　但人們也不能設定一運動物體的能量等於它的電磁能量；相反，對自身沒有質量的剛體必須賦予一慣性質量[注：1907年12月4日的總結狹義展望廣義相對論論文《關於相對性原理和由此得出的結論》]，因為它受到源於帶電體的力的作用。找書苑 ｗww．ｚhａosｈuyｕan.com 　　當然，下一事實不能令人滿意，即我們不知道怎樣定域那部分動能，事實上，不知道怎樣對它作出一種直觀的解釋。我尚不十分清楚導致表述剛體概念的那種抽象是否已不再合適了，或者我們是否在這裡麵臨著一個具有真正重要意義的疑難。” 　　目前來說可以把電子的質量當做靜電能的質量，但愛因斯坦對這種電子概念不太滿意，他希望給出完美的理論應該能夠給出光速和普朗克常數的數值： 　　“因此我認為，盡管動能的本性並不完全清楚，隻要我們願意，我們仍能把電子的質量設想為完全是靜電能的質量。但是我並不喜歡這樣的電子概念，因為首先，剛性框架及其電滲入就令我感到懷疑。 　　按照我的觀點，一個令人滿意的理論應當是以用電子似乎就能解決問題這種方式構成的，也就是說，用這種方式無需無關的虛構，從而也不必假定帶電體正在相互離開。除了光速c之外，這樣的理論還應能描述另一個普適常數（注：普朗克常數），由於它的值，基本電荷有某個特定的值而不是別的值。” 　　當然，愛因斯坦暢想的這種完美電子理論目前尚無把握能否建立，但他希望有一天可以成功： 　　“我無法在這裡向您證明這種觀點，但我希望總有一天我能親自做到這一點。如果我不能參加下一次自然科學家代表大會（注：9月在科隆舉行的德國自然科學家和醫生協會第80次大會），那麼我會很高興抽空去幕尼黑與您一起討論物理學。 　　尊敬您的 　　阿爾伯特·愛因斯坦”