愛因斯坦88入職大學的努力、斯塔克熒光論文、小機器理論文章1908.2 1908年2月8日,愛因斯坦在蘇黎世大學的博導阿爾弗雷德·克萊納教授給他發來了新的入職大學的指導性意見,以慈父的姿態建議自己的弟子應該注意和要采取行動的方方麵麵: “非常尊敬的博士! 您很迅速地處理了這件與申請在大學授課資格的論文有關的事情(注:這篇愛因斯坦試圖取得在大學授課資格的論文題目是《從黑體福射的能量分布定律所得出的結論,關於輻射的結構》),但我覺得還必須密切注視這件事的發展,以免在什麼地方擱淺。例如,倘若福斯特(注:伯爾尼大學物理學教授艾姆·福斯特,Aime Foster,1843年-1926年)必須對此工作作出評價,那麼,如果他因某種理由不喜歡這篇申請在大學授課資格的論文,他很可能會拖延投票;因此我認為,您應該在這個學期設法說服這個係裡的某個熟人參與處理這項議程。(莫瑟?格魯納?)我必須隨時了解有關這件事的情況,因為如果必要的話,也就是說如果您未能憑在大學授課資格的論文從下學期開始授課,我務必要使您得到另一個機會來證明您有資格作一名大學講師(在自然科學家協會上的一篇講演或某篇類似的東西)。請把最新情況隨時通知我。此致 敬禮 阿爾弗雷德·克萊納” (注:艾姆·福斯特,Aime Foster,1843年-1926年,伯爾尼大學物理學教授,他認為伯爾尼大學目前學校學生太少,再任命一名理論物理學人員入職沒有必要; 克裡絲森·莫瑟,Christian Moser,1861-1935,伯爾尼大學數理統計學和保險研究副教授; 保羅·格魯納,Paul Gruner,1869年-1957年,伯爾尼大學物理學副教授,他認為愛因斯坦科學成就非凡,不需要再寫教職論文就可以入職伯爾尼大學哲學係理論物理學編外講師。 愛因斯坦1907年6月17日申請伯爾尼大學哲學係理論物理學編外講師的情況見《愛因斯坦76》。) 2月11日,愛因斯坦給積極支持自己的入職大學的伯爾尼大學物理學副教授保羅·格魯納寫了信,告訴他在朋友們的多次勸說下,自己已經再次決定嘗試去申請伯爾尼大學的授課資格了,更重要的是愛因斯坦請求在格魯納的課堂上進行自己兩個小時的授課演示: “非常尊敬的教授先生! 與您在市圖書館的談話以及幾位朋友的勸告,現在已使我再次改變了我的決定並終於決定去嘗試申請伯爾尼大學的授課資格。為此目的我已經向係主任(注:古斯塔夫·托布勒,Gustav Tobler,1855年-1921年)提交了一篇申請大學授課資格的論文。 花時間講幾次課(假如我的申請被批準的話)對我來說是件很重要的事,我要盡可能花些時間,也就是說,我想講一堂可適合一些學生的教育水平及其興趣範圍的課。我要講的這堂(兩個小時的)課如果能成為您講的課(注:電子理論、熱力學和矢量分析等課程)的一種補充的話,那它或許也有一定的益處。因此,如果您能告訴我何時何地我們可以當麵來討論這些事,我將不勝感謝。 尊敬您的 阿爾伯特·愛因斯坦博士” 也是在2月11日這天,約翰內斯·斯塔克也給愛因斯坦發了一封信,一是感謝他出色的完成了自己的約稿論文,即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》,其次,這封信的真正目的是約愛因斯坦寫一遍新的、關於熒光性的原創論文: “非常尊敬的同事! 首先,讓我再次對您出色的《放射性與電子學年鑒》報告(注: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》)表示感謝。在此之後,我想跟您談一下下麵這件事: 在我編的《放射性與電子學年鑒》上已經發表過尼克爾斯(注:愛德華·尼克爾斯,Edward L.Nichols,1854年-1937年,康奈爾大學物理學教)寫的一篇關於熒光物理學的長篇報告,此外還發表過一位化學家寫的一篇論述結構與熒光之間的聯係的短文(注:艾伯特·達姆斯1905年的文章,Albert Dahms,1872-?,萊比錫大學物理學無公薪講師)。另外,我本人也打算就後一課題(尤其是限於有機化學)發表一篇短評。 但我最希望能有一篇論述您的《斯托克斯熒光法則的理論基礎》的文章(注:1905年3月17日光量子論文《關於光的產生和轉化的一個試探性的觀點》第七部分《關於斯托克斯定則》)。 我希望化學界也能了解此文。因此我是否可以恭敬地問一下,您願不願意寫一篇新的獨立的關於這一問題的文章,一篇化學家也多少能夠理解的文章? 也許以下事實將促使您發表一些新的評論。按照Nichols的觀點,某一波長,如果它終於能夠激發,它似乎總是激發整個熒光譜(也包括較短的波長);溫度對熒光的亮度有很大的影響。 為避免誤會我要指明這一點,即您的論文不應是一篇報告,而應是一篇有獨創性的稿件。 尊敬您的 約翰內斯·斯塔克” 2月12日,但澤市技術大學物理化學教授、物理學-化學實驗室主任、《物理學期刊》的編者埃米爾·博斯(Emil Bose,1874年-1911年)給愛因斯坦寫了封短信,通知他的文章《測量小電量的一個新的靜電方法》已經收到了,校樣不久就會發給愛因斯坦,並叮囑他盡快校看以便付印。 2月13日,愛因斯坦校看了埃米爾·博斯給自己的校樣,並於2月15日寄回給了埃米爾·博斯,這篇文章便是愛因斯坦靜電感應小機器的理論分析文章,涉及靜電學。這篇文章測量極微小電量的大體想法最早由愛因斯坦1907年7月15日給哈比希特兄弟(康拉德和保羅)的信中簡短的透露過(本文《愛因斯坦77》)。 愛因斯坦發表在《物理學期刊》(《Physikalische Zeitschrift》)上的這篇文章《測量小電量的一個新的靜電方法》分析了他與哈比希特兄弟(康拉德和保羅)製作的靜電感應小機器的工作機理。 在愛因斯坦所處的時代,擁有輔助電勢的傳統象限靜電計可以測量低電勢,但拿來測量低電量的話卻心有餘而力不足,因為利用測量低電勢的輔助電勢的增加在測量低電量時靜電計的靈敏度會急速下降,而愛因斯坦小機器的發明就是要解決這一問題,其理論依據隻是簡單的靜電感應,通過多級導體的串聯來放大靜電感應的數量級,對此,愛因斯坦在文章《測量小電量的一個新的靜電方法》做了詳細的分析,不過這篇文章對物理學來說沒啥深的新貢獻,在此就不再囉嗦的闡述他的分析了。當然,愛因斯坦本人當年對這個小機器還是挺樂衷的,在這篇文章的最後他還闡述了一番這種小機器的偉大意義: “因為靜電測量方法靈敏度的增加對於放射性的研究具有重要性,所以我希望某些物理學家會對此問題感興趣。我將很高興地告知他我對這一課題的進一步考慮。我之所以在這裡提出這個方案,是由於思考怎樣可以檢測和測量與布朗運動相類似的熱的分子理論所要求的導體的自發充電(注:1906年12月12日論文《論熱力學平衡定律有效性的界限並論基本量的新測定(方法)的可能性》最後部分)。我希望利用所描述的這個方案,我將此問題向其解決方向更推講了一步。” 為了準備在伯爾尼大學物理學副教授保羅·格魯納的課堂上的講課,愛因斯坦向好友康拉德·哈比希特索要了玻爾茲曼的《氣體理論》第一卷,為了此事2月14日他給哈比希特寫了一封短信,當然,就著這點小事的機會,愛因斯坦依然忽悠哈比希特來伯爾尼看他: “親愛的康拉德·哈比希特! 我需要玻爾茲曼的《氣體理論》的第一卷。您是否還有這本書?如果有,請把它寄給我。 謹致問候。您的 阿爾伯特·愛因斯坦 請盡快寫信給我,盡快來看我更好。” 後來人們在愛因斯坦的私人藏書室發現了這本玻爾茲曼《氣體理論》第一卷,在此書中還存有愛因斯坦少量的注釋。 可能2月11日斯塔克的祝賀和約稿信件提醒了愛因斯坦1907年12月27日勞厄給他的信中提及了自己的理論在業界創作優先權的問題,尤其是最近的老熟人斯塔克貌似侵犯了自己的優先權,因此,2月17日,愛因斯坦氣沖沖的給斯塔克發了一封質問信件,順便回復了下斯塔克最新約稿的問題: “我覺得有點奇怪,您竟然沒有認識到我在慣性質量與能量的聯係問題上的優先權。 我很高興應您的要求寫一篇有關熒光的文章,條件是您能給我兩個月的時間……” 2月19日,約翰內斯·斯塔克給愛因斯坦發來了解釋優先權的信件,這倆人就這事的通信給人的感覺還是很正襟危坐的,在信中斯塔克稱呼愛因斯坦為“尊敬的同事先生”,不光文無第一,就是科學理論的創造者也得爭個第一和第二: “尊敬的同事先生! 關於所謂的侵犯您的優先權一事,請允許我對您作如下解釋。在我撰寫那篇論能量的基本量的論文時,我以為您發表在 Axmalex(《年報》上的那篇論文《物體的慣性同它所含的能量有關嗎?》(注:1905年9月27日的質能方程論文)所闡述的是,能量發射僅僅意味著表觀質量的某種變化,而表觀質量因此是由固有質量和附加質量E/c2構成的。 普朗克的公式m=e/c2在其基本觀念方麵給了我耳目一新的感覺。當然,在拜讀了您刊登在《放射性與電子學年鑒》上的報告(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》),並進一步思考了所論及的關係之後,我認識到,普朗克的那些推論源於您的那篇論文。” 斯塔克寫信還是抱著客觀和解的態度來的,除了闡述誤會的產生外,他還誘惑愛因斯坦說自己準備推薦他在德國擔任理論教授,約稿熒光論文也是為此,自己一片丹心可昭日月: “尊敬的同事,如果您認為我沒有十分公平地評判您的論文,那實在是個很大的誤會。我是在盡我的可能來支持您的,而且我希望能有機會在不久的將來推薦您在德國擔任理論教授的職務。我向您要關於熒光的論文心裡想的也正是這一點。至於何時交稿由您決定。所談到的論文的作者是尼克爾斯,這些文章的原文可見於Phy.Rev.(《物理學評論》)第18、19、20等期上。找書苑 www.zhaoshuyuan.com 謹致最崇高的敬意。您的非常忠實的 約翰內斯·斯塔克” 2月19日這天,保羅·哈比希特也給愛因斯坦寫了一封信,除了祝賀愛因斯坦以發表文章《測量小電量的一個新的靜電方法》的形式保護了創作優先權外,還詳細介紹了自己對一種螺旋槳飛行器的構思和設計,還畫了草圖,不過這些內容與基礎物理學關係不大,因此,本作不再對此做具體闡述和分析。 2月22日,愛因斯坦也給斯塔克回了信,這次他滿麵春風、滿懷內疚的向斯塔克道歉,還在內心裡鄙視了一下自己的小小虛榮心,兩人的不快也就此解決了: “非常尊敬的教授先生: 甚至在收到您的來信前我就感到後悔了,我後悔自己受一種無聊的沖動驅使對所談到的問題的優先權作出那樣的評論,您詳細的來信使我更明白了我的感覺錯了。其對科學進步作出貢獻的特有權力已被承認的那些人,不應讓這類事毀掉共同勞動的果實給他們帶來的歡樂。 您本人的那些友善之辭令我感到很欣慰。如果有一天能與您一起討論物理學問題我會十分高興。此事也許在今年的自然科學家大會期間就能實現,我將盡可能出席這次大會。 謹致最大的敬意。您很忠實的 阿爾伯特·愛因斯坦” 信中提及的德國自然科學家和醫生協會第80次大會於1908年9月在科降舉行,不過,愛因斯坦並沒出席此次會議。