【文╱吳俊輝(台灣大學物理系暨天文物理研究所教授,劍橋大學宇宙學博士)】

 

《紐約世界電訊報》刊載的愛因斯坦死訊。這位偉大的科學家生前、生後都持續對人類有重大貢獻。

 

我小時候有兩個偶像,活的叫史帝芬‧霍金(Stephen Hawking),死的叫亞伯特‧愛因斯坦(Albert Einstein),當時和他們有關的書籍,我大多是一本在兩天之內就讀完,因為都看不懂!人就是這樣,對越不懂的東西就越嚮往,過程中我除了發現「愛因斯坦不單單是科學家」,還對於「他的腦在死後被取出研究」的傳說深深感到著迷與噁心!那時便心想,難道他是外星人,所以腦中藏有外星人的祕密?

 

平凡早年與「神奇26歲」的不搭調

愛因斯坦生於1879年3月14日早上11點30分,是猶太裔的德國人,傳說他在五歲時父親給他看了指南針後,便開啟了他的科學之眼。關於他小學輟學以及兒時有語言障礙的傳聞,其實尚有爭議。反倒是他在10歲至15歲間,波蘭家教每星期介紹給他的科學及哲學書籍,確實對他造成了深遠的影響。

他15歲時因父親經商的緣故搬到義大利,16歲再至瑞士念書,17歲中學畢業並放棄德國國籍以避除兵役。21歲時,他獲得蘇黎世理工學院的教師文憑,其間並認識了他的第一任太太。後來他教了兩年書卻苦於找不到終身教職,最後在23歲進入瑞士專利局擔任第三級技術專家,協助處理專利申請文件。至此,我們看不出他有什麼神奇的天賦。和近年來無數從小就跳級多次的所謂天才相比,愛因斯坦的求學之路其實平凡許多。但三年後奇蹟便發生了。

1905年,26歲的愛因斯坦以論文〈分子大小的新測定〉獲得蘇黎世大學的博士學位,同年並發表了被後世尊為「重大突破的四大論文」,1905年因此被譽為世界物理奇蹟年。數年前聯合國更將滿一百週年的2005年訂為「全球物理年」,以表彰愛因斯坦的劃時代貢獻。

這四大論文有什麼特別呢?而愛因斯坦在26歲這年到底是發生了什麼事,為何突然變得絕頂聰明呢?

 

1905年的「重大突破四大論文」

這四大論文是分別是關於「光電效應理論」、「布朗運動理論」、「狹義相對論」及「質能互換理論」,過程中他只靠單純的思考,也就是四篇論文清一色全是用「新創」的理論去成功地解釋其他科學家的實驗或觀測結果,其中的光電效應理論還讓他贏得了1921年的諾貝爾獎。

在民間顯然相對論比光電效應知名,所以很多人以為他得獎是因相對論,其實不然。一般民眾或許對光電效應「無感」,殊不知光電效應早已深植我們的日常生活中。試想,若你搭時光機回到1905年去殺掉愛因斯坦,讓他無法發表那四大論文,那麼當你回到現在,會發現數位相機及攝影機、雷射筆、自動感應門、許多遙控器、甚至桌上的超速罰單都會不見,因為那都是靠「光電效應」發展出來的;另外衛星導航系統和各式的太空科技(包括人造衛星、探月計畫、火星計畫等)都會消失,因為那都是重度仰賴「狹義相對論」而發展出來的(該理論主張光速是常數);世界歷史也會因為沒有原子彈而重新改寫,所有核電廠會消失而福島核災不會發生,因為這都是依靠「質能互換」所發展出來;而「布朗運動」也可說是後來的熱力學及統計等發展的導火線,極其重要。

 

偉大的「人權主義家」及「猶太文化家」

除了科學上的成就,愛因斯坦因猶太裔的成長背景及經驗,而痛惡集權主義。在一戰期間他曾簽署反戰宣言,42歲獲得諾貝爾獎那年也致力改善德、法關係,五十多歲時支持德國保守黨,後來因極力反對集權主義而被迫移居美國,且在二戰期間親手寫信給羅斯福總統倡導發展原子彈以扭轉戰局。

你可能不知道,愛因斯坦73歲時(1952年)曾獲邀成為以色列第二任總統,但他親筆回信婉拒了,他自認長期致力於「物質」世界的研究,處理「人」的能力及經驗實在不足。不過,「自認猶太人」是他生命中最強的連結,他自四十多歲起便致力於保存希伯來文化(即猶太文化),對希伯來大學的發展功不可沒!因此當時的人不只當他是位偉大的科學家,亦認為他懷抱深刻而廣泛的人文關懷。

 

完整內容請見《BBC知識國際中文版》第22期(2013年6月號)。版權所有,轉載請註明出處。】

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