我的愛因斯坦（簡體書）

• 諾貝爾物理學獎得主 喬治斯穆特
• 諾貝爾物理學獎得主 利昂萊德曼
• 諾貝爾物理學獎得主 安東蔡林格
• 麥克阿瑟天才獎獲得者 理乍得穆勒
• 圈量子引力理論創始人 李斯莫林
• 弦理論之父 倫納德薩斯坎德
• 知名理論物理學家 “安魯效應”提出者 保羅·戴維斯
• “小世界網絡”理論提出者 史蒂文·斯托加茨
• “振蕩子”的發現者 馬塞洛·格萊澤
• 理論物理學家 勞倫斯克勞斯

……

這些與我們同時代的偉大思想家每一位都以自己獨特的視角闡述了愛因斯坦對科學、文化和人類想象力的深遠影響。他們中有多人是諾貝爾獎得主，有人是麥克阿瑟天才獎獲得者，還有很多物理學領域的開創性理論的提出者，還有人出身於貧苦人家，但他們都有一個共同之處：他們都在愛因斯坦的精神遺傳及偉大成就的感召之下，找到了自己值得自己畢生投入的事業。在約翰·布羅克曼的邀請下，他們就以下問題，給出了自己的回答：對於你來說，愛因斯坦是怎樣一個人？他讓你的世界觀、想法和科學觀發生了怎樣的變化？愛因斯坦如何影響了你？你眼中的愛因斯坦是怎樣的？

他們從愛因斯坦的科學貢獻、個人思考與邂逅、愛因斯坦的文化影響，甚至愛因斯坦在科學界內外的偶像地位進行了反思，探討了愛因斯坦的開創性理論和智力成就是如何將他提升為文化和科學偶像，塑造公眾對科學的認知並激勵後代物理學家的。

這不是一本傳記，但它幾乎涉及愛因斯坦的每一個重大的科學工作和生活事件。讀完這24位作者精彩紛呈的敘述，想讀者心目中會有一個屬於自己的豐滿的愛因斯坦形象。

約翰·布羅克曼

美國知名的文化推動者、出版人，“第三種文化”領軍人。

“世界上聰明的網站”（《衛報》贊譽）Edge的創始人。

他旗下匯集了一大批杰出的科學家和思想家，每年就同一話題進行跨學科討論。

中國科學院自然科學史研究所研究員方在慶專文作序力薦！中國科學院國家天文臺研究員陳學雷、鄭永春，南方科技大學教授馬兆遠，重磅推/薦！

給你補足以往的愛因斯坦傳記中不曾出現過的愛因斯坦形象，他不僅是偉大的科學家，也是刻薄的學生，是惡作劇愛好者，是對婚姻疑慮重重的丈夫，是世界上zui自由的人……你所不知道的愛因斯坦盡在於此。

愛因斯坦深刻地影響了我們對世界的理解， 其痕跡之深，令人感嘆。一個多世紀後的今天，其影響沒有絲毫減退的跡象，相反，卻日益激勵和啟發著我們。24位思想者筆下關於愛因斯坦的zui佳敘事，愛因斯坦追隨者不可錯過的一本科普佳作！

湛廬文化出品。

24個人眼中有24個愛因斯坦

約翰·布羅克曼

讀這本書的大部分讀者應該對阿爾伯特愛因斯坦非常了解。·我們在2005年慶祝了他的百年紀念日，這100年並非從他出生那年算起，而是以他的“奇跡年”1905年為起點。那一年他發表了5篇論文，永遠地改變了人們對現實的認知。

我們先回顧一下愛因斯坦的生平：1879年3月14日出生於德國的符騰堡州烏爾姆市，1955年4月18日於美國新澤西州普林斯頓去世。他在1905年發表的5篇論文中，1篇是他在蘇黎世大學的博士論文，主題是關於分子尺度的測定，另外4篇著名的論文按照提交給《物理學紀事》的順序在此列出，分別是：

• 關於《光的量子概念和光電一個啟發性觀點》，這篇論文及相關研究讓他在1921年獲得了諾貝爾物理學獎。
• 關於布朗運動：《熱的運動論所要求的靜止液體中懸浮微粒的運動》。
• 關於狹義相對論：《論動體的電動力學》《物體的慣性取決於它所含的能量嗎》。在後面這篇論文中，他提出了著名的質能方程：E=mc²。

在發表這幾篇偉大的論文之後的幾年裡，愛因斯坦將主要精力用在將引力納入相對論中，並在1916年發表了論文《廣義相對論的基礎》。在這篇論文和1917年發表的論文《基於廣義相對論的宇宙學思考》中，他在某種意義上將整個宇宙都納入思考範圍。1917年的這篇論文裡，他引入了宇宙常數，雖然之後被他視為“最大的錯誤”，但當下又得到了一些宇宙學家的支持，他們用這一常數解釋最近發現的宇宙加速膨脹的現象。

毫無疑問，愛因斯坦是20世紀最重要的人物。他取得了標志性的地位，這種聲譽甚至超越了他的科學天賦應獲得的贊譽，有些人說這是一種不幸。我們都自以為了解他，對他的看法也各不相同。

因此，我邀請了24位世界著名人物回答以下問題：對於你來說，愛因斯坦是怎樣一個人？他讓你的世界觀、想法和科學觀發生了怎樣的變化？愛因斯坦如何影響了你？你眼中的愛因斯坦是怎樣的？

書中24篇文章的作者是世界領先的理論和實驗物理學家、科學歷史學家，以及科學作家。不過，這並不只是一本關於物理學的書，而且是一本個人敘事集，為讀者提供了一扇獨特的窗戶，讓大家來看看這些思想家如何評價愛因斯坦的科學與哲學貢獻，以及愛因斯坦對他們的生活與工作產生的特殊影響。這24位著名人物是：

• 羅杰·海菲爾德（Roger Highfield），他娓娓道出了一些關於愛因斯坦的迷思。
• 約翰·惠勒（John Wheeler），他是唯一一位真的認識愛因斯坦的人，雖然諾貝爾獎獲得者利昂·萊德曼（Leon Lederman）曾短暫地見過愛因斯坦一回。惠勒陳述了他們在普林斯頓大學的一次會面，當時惠勒在普林斯頓大學物理學系，愛因斯坦在普林斯頓高等研究院。
• 吉諾·塞格雷（Gino Segrè）、李·斯莫林（Lee Smolin）和安東·蔡林格（Anton Zeilinger）闡述了愛因斯坦在量子理論上的困境。
• 喬治·斯穆特（George Smoot）和彼得·伽裡森（Peter Galison）闡述了愛因斯坦對純粹思維與物理觀察的結合。
• 利昂·萊德曼闡釋了狹義相對論。

查爾斯·塞費（Charles Seife）介紹了愛因斯坦的思想實驗。

• 弗蘭克·蒂普勒（Frank Tipler）解釋了為什麼愛因斯坦應當被視作科學激進分子而非科學革命家。
• 喬治·戴森（George Dyson）陳述了自己在普林斯頓的成長經歷，以及他與海倫·杜卡斯（Helen Dukas），曾長期擔任愛因斯坦的私人秘書）之間的友情。
• 科裡·鮑威爾（Corey Powell）陳述了愛因斯坦使用“上帝”這個詞的哲學基礎。
• 史蒂文·斯托加茨（Steven Strogatz）、喬治·約翰遜（George Johnson）和杰裡米·伯恩斯坦（Jeremy Bernstein）談論了早年愛因斯坦如何激勵他們投身物理學。
• 倫納德·薩斯坎德（Leonard Susskind）介紹了愛因斯坦的思考方式。
• 珍娜·萊文（Janna Levin）和瑪麗亞·斯皮羅普魯（Maria Spiropulu）陳述了當今學術界的物理學家如何看待愛因斯坦。
• 馬塞洛·格萊澤（Marcelo Gleiser）介紹了愛因斯坦眼中有著神秘屬性和奇異效應的新世界。
• 保羅·戴維斯（Paul Davis）、勞倫斯·克勞斯（Lawrence Krauss）和羅基·科爾布（Rocky Kolb）介紹了宇宙的加速膨脹和愛因斯坦提出的宇宙常數的復興。
• 理乍得·穆勒（Richard Muller）闡述了時間的神秘屬性。

保羅·斯坦哈特（Paul Steinhardt）介紹了一種新的宇宙學概念—循環宇宙模型，並談論了這個模型與愛因斯坦的宇宙觀之間的關聯。

至於我？我眼中的愛因斯坦是什麼樣的？

我記得自己得知愛因斯坦去世消息時的情景。那是在波士頓地鐵站的一個報刊亭，我看到一個簡短的標題提到了此事。那時我14歲，對這個消息無比震驚，真實地感受到了悲痛與喪失感。

當時我家搬到了相對寧靜的郊外，但在我生命的頭10年，我必須學會如何在波士頓的另一個更有挑戰的地方生存。那裡遠離有著美麗帆船的查爾斯河，遠離燈塔山上有著金光閃閃的穹頂的州議會大廈，遠離寧靜美麗的哈佛大學，以及有著大膽建築風格的麻省理工學院。

20世紀40年代，我成長於多切斯特。那是一個充滿苦難同時又有著如蒲草般柔韌的鄰居的街區。在第二次世界大戰以前，臭名遠揚的“電臺牧師”查爾斯·庫格林神父（Father Charles Coughlin）就在此處定期派送廣播車，沿街散播反猶太人的言論。這種煽動使得多切斯特成了愛爾蘭小孩和數量遠少於他們的猶太小孩之間的戰場。前往藍丘大道威廉·恩迪科特學校（William E. Endicott School）必經的三個街區是我和哥哥每日的噩夢，年長我3歲的哥哥菲利普不得不在保護自己的同時再保護我。當意識到任何擁有權威的公民，比如教師、有軌電車售票員或者警察，似乎總是有著類似弗萊厄蒂（Flaherty）、A歐賴利（O’ Reilly）或麥科馬克（McCormack）這樣的名字後，我們的危機感和無助感變得更強烈了。

與愛爾蘭小孩之間的爭鬥幾乎總是更廣泛的歷史課的一部分。我們嘗試過講理，但沒有任何一個理由可以打動這幫年輕的惡棍。不過，我們有一個秘密武器，最有力的那種，而他們永遠無法占有，甚至無法理解。每當我們從“戰場”上一瘸一拐地回到家裡，媽媽會為我們處理流血的鼻子，包扎擦傷和割傷的傷口，還會鼓舞我們積極地對抗偏見。

“看看他們，他們到底有什麼？他們星期日烤一根火腿，吃一整個星期！男人都不洗澡，女人把嬰兒留在酒吧外的馬車裡！但看看我們所擁有的！”她的藍眼睛直視著我們，同時帶著肯定和驕傲，輕拍我們的傷口。“我們所擁有的，他們永遠都不會有。我們擁有愛因斯坦！”

媽媽說得對。當我們穿梭於可怕的學校系統，探索公立圖書館能提供些什麼時，愛因斯坦與我們同在。他激勵我們去思考更宏大的想法，理智地探索存在的邊界。他激勵我們讚美和擁抱思維生活。他一直和我們同在。我們過去確實擁有愛因斯坦，而且現在仍然擁有。

我哥哥最終成了一名物理學家，畢業後在美國國家航空航天局（NASA）工作，直到最近才退休。他現在是NASA的杰出副研究員，獲得了杰出服務獎章。A而我也很幸運地和一群優秀的宇宙學家、粒子物理學家和弦理論家一起工作，這些人也是我的朋友。從某種程度上來說，他們所有人都是愛因斯坦的繼承者。你可以說我很幸運，但這可能與幸運並沒有什麼關係。你看，我擁有愛因斯坦，自己的愛因斯坦。

推薦序一 找到你自己的愛因斯坦

方在慶

中國科學院自然科學史研究所研究員

推薦序二 見證愛因斯坦對科學真理與人類理想的追求

陳學雷

中國科學院國家天文臺宇宙暗物質與

暗能量研究團組研究員

贊譽

前言 24個人眼中有24個愛因斯坦

01 第一次遇見愛因斯坦，我才22歲

理論物理學家，“黑洞”“蟲洞”概念首創者｜約翰·惠勒（John Wheeler)

02 我那條有愛因斯坦頭像的燕尾服背帶

諾貝爾物理學獎得主，“宇宙胚胎學之父”｜喬治·斯穆特（George Smoot)

03愛因斯坦說我的研究是浪費精力！

諾貝爾物理學獎得主，粒子物理學家｜利昂·萊德曼（Leon Lederman）

04愛因斯坦拯救了我

弦論之父，理論物理學家｜倫納德·薩斯坎德（Leonard Susskind）

05 我的物理學之路，源於對愛因斯坦的追尋

理論物理學家，圈量子引力理論創始人｜李·斯莫林 （Lee Smolin）

06 我的“瑪麗阿姨”，愛因斯坦的指南針

科技史學家，物理學巨擘弗裡曼·戴森之子｜喬治·戴森(George Dyson)

07 我和愛因斯坦在科學上離得最近的一次

數學家，“小世界網絡”理論提出者｜史蒂文·斯托加茨（Steven Strogatz）

08 愛因斯坦和絕對現實

諾貝爾物理學獎得主，實驗物理學家｜安東·蔡林格（Anton Zeilinger）

09 我希望我能“取代”愛因斯坦

數學物理學家，宇宙學家，人擇原理提出者｜弗蘭克·蒂普勒(Frank Tipler)

10 愛因斯坦給我的回信

理論物理學家｜杰裡米·伯恩斯坦（Jeremy Bernstein）

11 我的“三個”愛因斯坦

《科學美國人》《發現》雜志前主編｜科裡·鮑威爾（Corey Powell）

12 當我想到愛因斯坦時，我總是回到曾祖父的實驗室

科學史學家，科學哲學家｜彼得·伽裡森（Peter Galison）

13 我與愛因斯坦的第一次結緣

美國科學促進會科學新聞獎獲得者，聖塔菲科學寫作研討會的聯合主任｜喬治·約翰遜(George Johnson)

14 這天是星期二，愛因斯坦在我腦海中出現了8次

理論物理學家｜珍娜·萊文（Janna Levin）

15愛因斯坦的簽名和照片，以及到現在仍然沒有拿到的那條領帶

理論物理學家，“振蕩子”的發現者之一｜馬塞洛·格萊澤（Marcelo Gleiser）

16 不願意接受任何人意見的愛因斯坦

紐約大學教授，《科學美國人》雜志撰稿人｜查爾斯·賽費（Charles Seife）

17 愛因斯坦沒能成功的最偉大發現

天體物理學家，費米國家加速器實驗室天體物理學組創始人｜羅基·科爾布（Rocky Kolb）

18 愛因斯坦給我留下了很多禮物

物理學家，麥克阿瑟天才獎獲得者｜理乍得·穆勒（Richard Muller）

19 愛因斯坦錯了！

知名理論物理學家、天體物理學家，“安魯效應”提出者｜保羅·戴維斯（Paul Davis）

20 “迷離時空”裡的愛因斯坦

理論物理學家、天文學家｜勞倫斯·克勞斯（Lawrence M. Krauss)

21 沒有開始，沒有結束

理學家，準晶發現者，暴脹宇宙模型提出者｜保羅·斯坦哈特(Paul Steinhardt)

22 愛因斯坦在哪兒？他無所不在

實驗物理學家，阿彭斯物理中心研究員｜瑪利亞·斯皮羅普魯（Maria Spiropulu）

致謝 293

譯者後記 295

附小冊子目錄

01世紀之交令人心蕩神迷的男子氣概

羅杰·海菲爾德

作家、科學記者、第一個將中子從肥皂泡上反彈回來的人

02

愛因斯坦是我所知道的最自由的人

吉諾·塞格雷

世界知名高能基本粒子理論物理學家

第一次遇見愛因斯坦，我才22歲

約翰·惠勒

理論物理學家

“黑洞”“蟲洞”概念首創者

美國物理開拓時期的科學家,普林斯頓大學教授,從事原子核結構、粒子理論、廣義相對論及宇宙學等研究，是廣義相對論和量子引力研究領域領軍人物，是“黑洞”“量子泡沫”“中子慢化劑”“蟲洞”“比特”等概念的首創者，並創造性地提出了“單電子宇宙”的假設。斯蒂芬·霍金稱他是“黑洞故事的英雄”。

代表作有《宇宙逍遙》（At Home in the Universe ）、《約翰·惠勒自傳》（Geons, Black Holes and Quantum Foam: A Life in Physics ）等。

他對物理學總是保有一種令人震驚的洞察力，而且沒有什麼理論物理學主題是他尚未深入思考過的。

——約翰·惠勒

1933年秋天第一次遇見愛因斯坦時，我才22歲，是一名初出茅廬的博士生。愛因斯坦那時54歲，是世界上最知名的科學家。那時的我年少輕狂，堅定地認為我對理論物理學的前沿領域—核物理、電子、正電子和光子的量子理論（配對理論，我們那時是這麼稱呼的）有著清晰的認識。那時我想研究前沿領域，清楚地注意到愛因斯坦有條研究路線必定會走入死胡同。

我們相遇的場合是愛因斯坦在普林斯頓大學的第一場演講，當時他也是剛剛到達這裡，在普林斯頓高等研究院就職。由於害怕引起大規模圍觀，這場演講並沒有對外部公開。當時普林斯頓大學一位之後成了我好朋友的教授尤金·維格納（Eugene Wigner）致電紐約大學的格雷戈裡·布賴特（Gregory Breit），並邀請他來參加講座。我那時是布賴特的博士後，他邀請我一起去。於是，我們坐火車來到了普林斯頓，由於火車遭遇了一位農民的卡車（還好沒什麼大事）而稍有延誤。到了普林斯頓大學後，霍華德·羅伯遜（Howard Robertson）將我們介紹給了愛因斯坦（我印象中是這樣），之後聽取了愛因斯坦關於統一場論的講座。演講結束後，我們常規地交流和討論了一會兒，之後便回到了紐約。

令我印象深刻的是愛因斯坦清晰的表述能力和他對夢想的固執追求，而對於他的夢想本身—引力和電磁力統一場論，並沒有什麼印象。愛因斯坦帶著一種自嘲的幽默感表達對自己當前研究工作的懷疑。我那時被說服了，並一直認為如果物理世界真的存在統一場論，那麼就一定不只有引力和電磁力，一定還包含量子實體，比如費米子。誰知道呢，可能弦理論才是正確的。

現在想來，那時的我雖然有些魯莽，但並沒有錯。愛因斯坦的重要發現已經是過去式了，他試圖統一引力和電磁力的努力不會有什麼結果。然而，他對物理學總是保有一種令人震驚的洞察力，而且沒有什麼理論物理學主題是他尚未深入思考過的，這些都是非常值得我學習的。

北卡羅來納大學的一次短期休假給了我第一次結識愛因斯坦的機會。在普林斯頓高等研究院學習的那幾個月，也就是1936年12月到1937年3月，我開始感激愛因斯坦為我這位年輕的理論學家所提供的東西。我在這裡第一次演講時，僅僅是他的出現就讓我備受鼓舞。那天我早早地到達演講大廳時，愛因斯坦已經坐在那裡了，他是第一位到達的觀眾。

1938年進入普林斯頓大學之後，我開始定期地約訪愛因斯坦。通常我們會在愛因斯坦位於美世街112號的家中的二樓書房見面，而非研究院。他總是很慈祥，帶點兒固執，無憂無慮且樂於助人。雖然我們變得親近且友好，但從未成為親密的朋友。在年齡、聲譽、文化背景和世界觀方面，我們倆之間存在著無法彌合的差異。然而在余生裡，愛因斯坦一直是我最重要的導師和決策咨詢人。

1939年1月，尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）從丹麥起航，到普林斯頓待了幾個月。他和愛因斯坦可以再次進行他們已經非常著名的關於量子理論的“辯論”（其實是友好的討論）。然而就在玻爾剛要起航回國時，他收到了核裂變的信息，於是改變了這一行程。我想說的是，對自己在阻止這些討論發生的事情中所扮演的角色，我感到很內疚。玻爾和愛因斯坦都喜歡既輕鬆愜意又能延續過去的主題的“辯論”。不過那年冬天和來年早春，玻爾選擇和我一起專注地研究核裂變。即使玻爾的辦公室就在愛因斯坦位於普林斯頓大學費恩大廳的辦公室隔壁，他們倆也很少在一起。直到研究院位於城鎮另一頭的第一座大樓在1939年完工前，愛因斯坦和研究院其他同事都居住在大學校園裡。

不久之後，一個偶然的機會讓我加入了愛因斯坦的量子“辯論”。1941年，我的一位天賦異稟的研究生理乍得·費曼（Richard Feynman）想出了一個量子理論的路徑積分方法（我將其改名為“歷史求和法”），於是，我安排了一次跟愛因斯坦的會面，激動地衝進他的辦公室跟他說這個方法，想知道他的響應。費曼的方法提供了一種基本原理，可以用來解釋量子力學的概率特徵問題，而這個問題一直困擾著愛因斯坦。如果一個粒子能一次沿著所有路徑到達目的地（虛擬路徑）—這也是歷史求和法的本質，那麼我們就不需要再考慮粒子如何“決定”該走哪條路的深奧問題。我解釋了這個想法並說道：“關於這種解釋量子力學的新方法，你不覺得這是完全可行的嗎？”

愛因斯坦不為所動。“我仍然不相信上帝會擲骰子。”他回答道。正如愛因斯坦自己所形容的，他就像頭騾子一樣倔。沒有什麼能動搖他的堅定信念：量子力學在核心問題上存在缺陷。

第二次有機會向愛因斯坦咨詢關於我跟費曼的研究課題，是在20世紀40年代後期，也就是在我從第二次世界大戰的武器研究工作回來之後。當時費曼正在普林斯頓大學訪問，和我一起去了美世街。這次的談論主題是經典物理學，愛因斯坦對量子力學的敏感反應沒有影響到這次討論。我和費曼決定將電磁理論中的“場”去掉，結果我們欣喜地發現，整個理論確實可以用“超距作用”理論來解釋，而無須用到場，只要我們接受了“超前”作用的事實，也就是結果先於原因發生。我們的研究還得出了一個有趣結論，在一個粒子非常少的世界，時間可以隨意前進或倒流，使得未來影響過去成為常態；然而相反的是，我們的世界充滿了無數粒子，遠距離上的所有輻射吸收者的聯合作用抑制了時間倒流的效應，這才產生了我們所觀測到的只朝一個方向流逝的時間。

和愛因斯坦討論這個是很自然的一件事。他點頭表示同意和理解。他相信，電磁學的基本定律不包含時間向前流逝而非向後倒流的偏向。他說，觀測到的時間單向流動源於統計，這是因為宇宙中有大量粒子的相互作用。這就是愛因斯坦驚人直覺的最佳體現。我和費曼歷經了漫長的計算才有所發現，而愛因斯坦僅憑猜想就得出了結果。幸好早先與愛因斯坦有過一次對話，我早在1909年就知道了愛因斯坦當年和瑞士物理學家沃爾特·裡茨（WalterRitz）聯合發表了一篇論文。這是一篇非比尋常的論文，原因有兩方面：第一，它提出了觀點，而非展示成果；第二，兩位作者並未達成一致。在這篇論文中，裡茨認為自然的不可逆狀態（時間的單向流動）是自然本身的基礎法則；而愛因斯坦的觀點則相反，“不可逆狀態完全依賴於概率考量”。我和費曼40年後所做的研究驗證了愛因斯坦的觀點。