爱因斯坦的著名故事(爱因斯坦和他的天文学家的故事)

1913年早期,爱因斯坦写信给天文学弗罗因德利希,他的信在措辞上,尤其是在称呼上非常客气,几乎有点儿讨好。爱因斯坦——即使还不算是10年以后成为世界级的人物,在那时也已经是著名的物理学家——称这个年轻的天文学家为“非常尊敬的同事先生”。感谢他的使人非常感兴趣的信以及他寻找广义相对论的证据的巨大热忱。信中他还写到有关他继续研究广义相对性概念使人愉快的细节,并在信中不时夹杂一些显然目的在于唤起他年轻同事对此计划的激情的问题。爱因斯坦的信表露出他发狂似地寻求一个完美理论的情怀。他用强硬的语句写出他对一些和他竞争的理论的感觉,这些理论是亚伯拉罕、米和努德斯特伦的理论。

贡纳尔·努德斯特伦是一位芬兰物理学家,他就爱因斯坦的场方程作出了一些有独创性的工作。爱因斯坦和格罗斯曼的方程由于参数的相关性而遇到了麻烦。努德斯特伦的想法是设法创立一种替代广义相对性的理论,其中的光速c与爱因斯坦的方程中引入的场无关。在这封给弗罗因德利希的信中,以及在以后的通信中,爱因斯坦表现出他对所寻求的理论的狂热。爱因斯坦这样描写努德斯特伦的工作:这是一种使人着迷的理论,但是它正确的可能性很小。

爱因斯坦的著名故事(爱因斯坦和他的天文学家的故事)(1)

爱因斯坦写道:如果努德斯特伦的理论是正确的,那么将存在引力产生的红移,但是不存在光线的弯曲。于是,爱因斯坦竭尽全力去找一种探测光线是否在引力场中发生弯曲的方法:这样的一种测试将证明爱因斯坦(或努德斯特伦)是对的。在爱因斯坦的语句中对他自己的竞争力没有丝毫的怀疑。他相信,只有他和他的(尚未完成的)理论才是正确的。

爱因斯坦和弗罗因德利希为证实太阳附近光线弯曲的实验地点达成一致意见:将进行一次到克里米亚观测预报在1914年8月21日发生的日全食的远征。他们深入讨论了远征的细节,而剩下的问题是如何为它筹划经费。当从弗罗因德利希那儿听到一切都已安排好之后——包括一个完整的如何旅行到俄罗斯,再从那里到克里米亚的计划,如何使用他设计的望远镜设备,如何在日食期间拍摄太阳及其周围太空的照片,以及如何将这些照片与在夜间拍摄的太空同一区域太阳附近的星星处于它们通常位置时的照片做比较。

爱因斯坦立即与普朗克联系,他请普朗克帮忙取得经费,资助他尝试证明他认为已经创立的这部分广义相对性理论。然而,似乎这个计划并没有引起普鲁士科学院足够的兴趣为它提供资助。在12月7日给弗罗因德利希的信中,爱因斯坦说普朗克对这个问题是感兴趣的,但是,如果科学院不分给经费,那么他,爱因斯坦,将动用他自己微薄的积蓄来冒险。

1914年7月2日,爱因斯坦当选为普鲁士科学院院士。爱因斯坦继续努力为自己的天文学家远征克里米亚解决钱的问题。最后,科学院资助该计划2000马克——爱因斯坦原来准备从他自己的积蓄中提供的钱——并且指定这笔经费用于更换为观测日食所需的科学仪器以及购买必需的摄影底片。到克里米亚的旅费及设备的运费还需要3000马克。最终,德国军火制造商古斯塔夫·克虏伯提供了3000马克支持这次寻找爱因斯坦的广义相对论的证据的远征。

爱因斯坦的著名故事(爱因斯坦和他的天文学家的故事)(2)

当远征时间接近时,爱因斯坦变得越来越兴奋、焦虑和离群。他的传记作者罗纳德·克拉克讲述了在所计划的日食观测成行之前的那段紧张的日子里,爱因斯坦对弗罗因德利希家频繁地拜访。由于他不断地和远征的领头人弗罗因德利希保持见面,爱因斯坦显然将一切都安排确定。他常常在拜访弗罗因德利希家时带着他的工作。在那里,不等饭吃完,他就会把盘子推开,开始在主人昂贵的桌布的顶端处书写方程。许多年后,弗罗因德利希的遗孀告诉克拉克说,她后悔没有按她丈夫所建议的那样保存这块桌布,因为它可能会值很多钱。

1914年8月1日由于德国对俄国宣战,俄国在黑海边逮捕了一名德国科学家并将其转解到敖德萨。远征克里米亚的弗罗因德利希被怀疑是德国间谍。他当时正带着看上去有点古怪的装备——望远镜——在旅行。他的装备被没收,而他则被拘押至8月底,最终他和他的小组与德国拘押的俄国高级军官做了交换。在他整个被囚禁期间,弗罗因德利希坚称他是一名科学家,此行是为了观测日食。这次克里米亚远征失败了,爱因斯坦通过日食观测来证实他的理论的希望也破灭了。

弗罗因德利希在柏林度过了剩下的战争年头,尽管他还在业余时间为爱因斯坦工作,但是,他们两人之间的关系变得十分不愉快。爱因斯坦对此的观点在他1921年9月10日写给弗罗因德利希的信中可以看出,他说:“我认为我们彼此再碰面没有什么用处。我很高兴(与1914年相比)我们彼此已了解更深。我们关系中的整个变化有时还得感谢那个英国人。”爱因斯坦明显地在责备弗罗因德利希,而后者曾在战火中为爱因斯坦的理论冒过失去生命和自由的危险。爱因斯坦的积怨似乎持续达5年之久,直到爱丁顿在弗罗因德利希未被准许踏上的土地上取得成功。

爱因斯坦对弗罗因德利希的有点忘恩负义的态度在以后的岁月中有多方面的表现,人们只能对这位天文学家表示同情,他为爱因斯坦冒如此大的危险并且对这个在当时的科学界中曾引起如此多怀疑的理论如此信任无疑。爱因斯坦对这位天文学家的鄙视的、有时莫名其妙的态度在他的信中日益明显。在1914年的失败的尝试之前,爱因斯坦在寄给他的信中一直使用的称呼“非常尊敬的同事先生”已经不见了,而是被代之以简单的“亲爱的弗罗因德利希”。在1917年的一封未署日期的信中,爱因斯坦写道:“昨天普朗克和斯特鲁韦谈起你,斯特鲁韦恶骂你。你干得不像他所期望的那样。普朗克认为你最好的解决办法是找一个教理论天文学的工作,并且他认为你很有机会找到。我认为他是对的,因为一个人不应该将所有的希望押在获得天文台的工作上。谨致问候。A·爱因斯坦。”

爱因斯坦的著名故事(爱因斯坦和他的天文学家的故事)(3)

爱因斯坦与弗罗因德利希继续通信很多年,似乎他常常被请求帮助弗罗因德利希寻找工作或发表论文。从这些信的语调中很清楚,爱因斯坦已经认为自己是德国科学精英的重要成员了,常常将他的著名的朋友普朗克的名字挂在嘴上。弗罗因德利希似乎未能保住他的职位,在1919年的一封信中爱因斯坦写道:“我认为在大学当讲师是一个好位置,但是不容易谋得,不要为此事头发灰白,去享受你的假期吧!凡事总有尽头。只要你神经紧张就无法保护自己。我们共同的朋友们向你和你的妻子致意,A·爱因斯坦。”

在另一封信中,爱因斯坦说他将建议科学院接受弗罗因德利希的工作,如果弗罗因德利希能回答爱因斯坦提出的6个技术问题。1919年3月1日,由于奇怪的巧合,爱因斯坦写信给弗罗因德利希说,他刚看过一篇关于英国天文学家阿瑟·爱丁顿的工作的清晰有趣的介绍文章。爱因斯坦并不知道的是,爱丁顿当天正准备乘船登上到赤道非洲沿海的一个海岛观测日食的旅程,并且试图探测星光的偏折以证明爱因斯坦的广义相对论。如果不是因为战争导致弗罗因德利希的日食观测计划失败,也许爱因斯坦也就不会去责备他忠诚的天文学家了吧。

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