曹天元谈1905:又一个“奇迹年”(4)

那个时候,恐怕没几个人会想到,这篇论文点燃了二十世纪最伟大的两场物理革命之一——量子论革命的导火索。从大胆和创新的意义上来说,这是六篇论文中最革命的一篇,甚至超过了相对论(爱因斯坦自己的评价)。它为爱因斯坦赢得了诺贝尔奖。 最后,第三类论文,自然涉及爱因斯坦最为人熟知的领域:相对论。相对论分狭义和广义,1905年的两篇论文(第四篇和第五篇)做的是狭义相对论,这个大家可能平时在科普中看到过不少,什么接近光速时能使尺子变短、时间变慢之类,我也就不多说了。作为一门全新的运动学,相对论建立在两个基础假设之上,即相对性原理和光速不变原理,这在奇迹年的第四篇论文中明确提出过,而第五篇论文则进一步做了说明,值得一提的是,其中还提出了一个或许是有史以来最有名的公式:E=MC2。 如果说原子论是科学的基础,那么,相对论和量子论则是现代物理学的两大基本支柱。在1905年,爱因斯坦一个人同时吹响了这两大革命的号角,为两个理论分别奠定了根基,这实在是非常了不起,可以说是科学史上的传奇。1905年的这六篇论文,三个研究领域,每个领域的成就无疑都该得一个诺贝尔奖,也就是说,这一年的工作至少该得三个诺贝尔奖。加上后来的广义相对论,爱因斯坦一生至少应该有四个诺贝尔奖,其中三个都是1905年的工作。不过,他只因为光电效应的工作拿了一个。当然,爱因斯坦的历史地位也无需用诺贝尔奖的数量来衡量了。 您曾经提到,相对论的意义是不是诺贝尔奖所能评价的,还很难说。为什么会这样说? 曹天元:你只要这样想,相对论是和量子论齐名的二十世纪两大物理理论,量子论的创立史上群星璀璨,少说也有二十来人因此拿了诺贝尔奖。而相对论的故事则更像是爱因斯坦的个人传奇,要是对等一下的话,岂不是说爱因斯坦一个人就应该为此拿二十多个诺奖? 不过在名气上,相对论似乎完爆量子论。让一个普通人列举二十世纪的科学理论,恐怕百分之九十九的人都会第一个说出相对论,而知道量子论的人却少得多。虽然爱因斯坦也曾为量子论的诞生做出了不小的贡献,但人们总是更愿意把他和相对论联系起来。显然,爱因斯坦和相对论已经在公众中被永远地关联在了一块,日积月累,两者的名气大概也互相叠加了好几倍。 话又说回来,科学有时候也是需要这样的“标签”的,正如说到巴黎就想到埃菲尔铁塔一样,说到“科学理论”就想到相对论,我们就当它是一个“科学代言人”的角色吧。 同样是“奇迹年”,爱因斯坦的1905年与牛顿的1666年有可比性吗?两者孰轻孰重? 曹天元:关公战秦琼一向是读史者最爱做的事情之一,但牛顿的成就确实是很难挑战的。这与个人才华无关,牵涉的是历史地位的问题。在科学启蒙的时代,牛顿是一个开天辟地的角色。牛顿的1666年,往小了说是给力学、光学、数学打下了基础,往大了说,几乎就是搭起了整个现代科学的架构。而爱因斯坦站在牛顿的肩膀上,至多只能是改良和翻新前辈留下的学说,任你技巧高出一万倍,这个地位总是超不过去的。