愛因斯坦-他的人生,他的宇宙
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序曲 光束騎士 THE LIGHT-BEAM RIDER

「我一共會寫出四篇論文,」年輕的專利審查員在給朋友的信中寫道。 這封日後成為重要科學史料的信,重要性卻被當事人一貫促狹淘氣的口吻掩蓋了,畢竟他開頭才稱朋友是「死傢伙」,還說抱歉寫了一封「胡言亂語」的信。不過談到這些空暇時間寫出來的論文,還是多少能看出他清楚它們的分量。

他解釋道:「第一篇論文講光的輻射和能量特性,是相當具革命性的。」是的,這篇論文確實具革命性,主張光不僅可視為一種波,也可當成小粒子構成的量子束(quanta)。從這理論所進一步解釋的,宇宙並沒有嚴格因果關係或確定性,後來也終其一生纏繞著他。

「第二篇論文是確定原子的真實尺寸。」雖然當時對原子存在仍有爭論,但已是這一批論文中最明確的,也是為何他選博士論文題目時,會認為這是最安全的賭注。此刻,他正在對物理學進行革命,但不管想找學術工作,或獲得博士學位以便從專利局三等審查員升級到二等職位,他的努力都屢屢遭受挫折。

第三篇論文利用隨機碰撞的統計分析,來解釋液體中微小粒子的顫動,在這過程中確立了原子和分子真的存在。

「第四篇論文目前只是構思階段,主要是利用修正後的時空理論來探討運動物體的電動力學(electrodynamics)。」好吧,這肯定不是胡言亂語了。愛因斯坦純粹靠思考實驗(在腦海而非在實驗室中進行),已經決定丟棄牛頓絕對空間和時間的概念,這將會變成日後的狹義相對論(Special Theory of Relativity)。

當時他沒有告訴朋友(他也還沒想到),是那年他會寫出第五篇論文(是第四篇論文的補遺),提出能量和質量之間的關係,從此誕生了物理學最出名的方程式:E=mc2。

回顧二十世紀,大家會記得是一個願意打破古典束縛並展望未來的新時代,具有孕育滋養科學創新需要的創造力。當中最突出的一位,也是我們這個時代最重要的偶像:這名逃避迫害的難民生性良善,一頭狂野的頭髮、閃爍慧黠的目光、博愛人道的精神和異常聰穎的天資,讓他的臉孔成為象徵,讓他的名字等同於天才。

現今愛因斯坦的檔案已完全公開了,讓我們得以探究他私人的一面,包括不墨守成規、天性叛逆、好奇心強、熱愛求知和超然離群等等,如何與政治面及科學面交織纏繞。瞭解愛因斯坦可幫助我們瞭解其科學源頭,反之亦然;個性、想像和創造天分統統相關,有如統一場(unified field)環環相扣。

愛因斯坦的生活與工作反映的是,二十世紀初現代主義氛圍下,社會確定性與道德絕對性的瓦解。當時,空氣中奔馳著無拘無束的想像力,畢卡索、喬伊斯、佛洛伊德、史特拉汶斯基和荀伯格等人紛紛打破傳統的束縛。帶動這種氛圍是一種新信念:在我們的宇宙,空間、時間和粒子特性會隨觀察而改變。

然而,愛因斯坦不是一個真正的相對主義論者,雖然許多人如此解讀,包括一些對他嗤之以鼻的反猶太主義者;事實上他的所有理論(包括相對論)都是在追尋不變、確定與絕對。愛因斯坦感覺到,在宇宙法則下有一個和諧的真實存在,科學的目標即是發現它。

一八九五年十六歲的他開始探索之旅,突發奇想說若是與一道光束並肩前進,不知道會是何光景。十年後「奇蹟之年」誕生了,如前面信件所述,從此為二十世紀物理學兩大突破相對論和量子論(quantum theory)奠定基礎。

再過十年光陰,一九一五年他在自然界更臻至高無上,創造出廣義相對論(general theory of relativity),成為最美的科學理論之一。如同狹義相對論,他透過思考實驗推敲思索,想像自己被關在一具於太空加速向上的電梯中,感受到與重力一樣的效應。

他認為重力是空間與時間的彎曲,並根據物質、運動和能量之間的交互作用,提出描述曲率動態的方程式。這可用另一個思考實驗說明︰想像將一顆保齡球放置於二維平面的彈簧床上,接著在上面滾動幾粒撞球,撞球會滾向保齡球,不是因為保齡球有什麼神祕吸力,而是它使彈簧床的質材彎曲所致。現在想像這一切發生在四度空間和時間中。當然那並不容易,這也是為什麼我們不是愛因斯坦的原因了。

十年後到一九二五年,學術生涯走到一半的愛因斯坦,出現了轉捩點。他一手推動的量子革命此時以不確定性和機率為基礎,正蛻變成一種新的力學。那年他仍對量子力學做出最後的重大貢獻,同時卻也開始加以抗拒。接下來的三十年,甚至一九五五年臨終前在病榻寫下的潦草算式,他都固執地要批評量子力學不完整,努力將它納入統一場理論。

不管是革命性的三十年,或後來抗拒性的三十年,愛因斯坦自始至終都能怡然自得、淡然處世、不守成規。他擅長獨立思考,想像力帶領他打破傳統智慧的疆界;他不僅特立獨行,也是可敬的反叛者,雙眼炯炯發亮,深信上帝不會玩骰子,允許事物隨機發生。

他的故事包含現代科學的大震盪:從極小到無限、從光子(photon)發射到宇宙擴張。即便他的偉大功績已超過百年,我們仍然活在愛因斯坦的宇宙中,一個可巨觀用相對論定義,亦可微觀用量子力學定義的宇宙;這個亙古恆久的宇宙至今仍讓人惶惶困窘。

今日科技處處可見愛因斯坦的身影,包括光電電池和雷射、核能和光纖、太空旅行,甚至半導體都可追溯到其理論。他簽署致羅斯福總統的信件,警告原子彈製造的可能性,此後只要我們想像原子彈的蕈狀雲,內心總是會浮現他講述能量與質量關係的著名方程式。

如果他沒有觸電般的頭髮與充滿穿透力的目光,還會是科學界最耀眼醒目的海報明星嗎?假如我們也用思考實驗,設想他長得像蒲朗克(Max Planck)或波耳(Niels Bohr),會淪為同等級的名人,只是位著名的科學天才而已嗎?或者他照樣會登入萬神殿,與亞里斯多德、伽利略和牛頓一起受供奉呢?

我相信,答案還是後者!

面對二十一世紀的需求,應盡可能恢復大眾對科學的喜愛與探索。這不是說每個主修文學者應該選物理課,或者法律顧問應該擁抱量子力學,而是指學習與認識科學方法是一項有用的資產,可以幫助我們做一個好公民。

這就是為什麼值得花時間研究愛因斯坦的生平了。在愛因斯坦生命接近尾聲時,紐約州教育局曾請教他應該加強哪類課程,他回答道:「在上歷史課時,應該多探討哪些人靠著獨立的個性和判斷力,造福全人類。」這正是愛因斯坦的寫照。

商品簡介

愛因斯坦傳記權威定本

二○○八年美國國家科學院傳播貢獻獎

二○○七年鵝毛筆最佳傳記類獎

紐約時報、華盛頓郵報、洛杉磯時報、丹佛郵報等銷售第一

沒什麼人懂他的相對論,但他卻是二十世紀知名度最高的科學家,也是牛頓之後最偉大的科學家。他的理論,變成流行商品貼在百貨公司門口,他的亂髮,成為天才的正字標記,他的臉孔,成為二十世紀的封面人物。這位十六歲就想像乘著光束飛行的少年,以單槍匹馬的騎士精神,在人間跌跌撞撞,他曾經語言遲緩、學業中輟、失業、未婚生子,然而他始終保持樂觀自信,相信自己的判斷與良心,拋棄國籍與宗教信仰,決定當一個世界公民,沒有任何主義束縛,因此發現了宇宙至美,一九○五年他寫出科學史上最著名的方程式E=mc2,被稱為奇蹟之年。

到底愛因斯坦是獨立思考的象徵,是天才、生活白癡、人格障礙還是武器製造者?本書為二○○六年愛因斯坦私人檔案首度公開後,第一本研究成果,也是至今最權威、最能全面瞭解愛因斯坦成長、家庭、婚姻、政治與科學發現之謎的一本書。愛因斯坦的一生,讓我們明白,原來人類如此精彩,也體認到科學的獨立精神是公民社會的重要一環。此書獻給所有懷念愛因斯坦的科學家與讀者。

光束騎士愛因斯坦,在地球停留七十六年。

本書解開愛因斯坦一生七大謎團:

*從小數學差勁

*曾有個私生女,生死不明

*奇蹟之年如何誕生

*第二任妻子的女兒才是他心儀對象

*諾貝爾獎獎金被當成離婚贍養費

*原子彈幕後黑手

*到以色列選總統

作者簡介

華特.艾薩克森(Walter Issacson)

知名通識教育機構亞斯本(Aspen Institute) 執行長,曾任CNN董事長與《時代》雜誌資深編輯,是知名傳記作家,著有《富蘭克林傳》(Benjamin Franklin: An American Life)與《季辛吉傳》(Kissinger: A Biography),與伊凡.湯瑪斯(Evan Thomas)合著《賢能之士》(The Wise Men: Six Friends and the World They Made)。

譯者簡介

郭兆林

台大物理系畢業,美國柏克萊加大天文物理學博士,現任史丹佛大學物理系助理教授。最新譯作包括《相對論的意義》、《愛因斯坦的宇宙》等。

周念縈

台大新聞研究所畢業,現旅居美國專事翻譯。

媒體推薦

最全面的愛因斯坦,讓我們親歷這位改變人類宇宙觀的人高潮起伏的人生、心靈與科學,本書平易近人,卻又嚴格要求細節與科學正確性。

---Brian Greene,哥倫比亞大學物理學教授,知名弦論專家

傳主的呈現與科學之正確,都是一本令人驚喜的書。

---Sylvester James Gates,馬里蘭大學物理學教授

這是本叫好又叫座的書,不僅可讀性極高,且細膩結合愛因斯坦的人生與科學。

---Gerald Holton,哈佛大學物理學教授,愛因斯坦專家

艾薩克森再次證明他能寫出最有價值的偉人傳記,其挑戰在於他不僅要寫出人性化的愛因斯坦,更要描述物理學的艱深觀念。一本讀起來很愉快的傳記,愛因斯坦彷彿就在眼前。

---Murray Gell-Mann,一九六九年諾貝爾物理學獎得主

無與倫比的寫作技巧,最了不起的是,既能表露愛因斯坦的不朽地位,又讓他如同凡人一般出現在我們眼前,一本令人激賞的好書。

---Doris Kearns Goodwin,普立茲獎得主

對愛因斯坦的科學研究有非常完美的拿捏,不僅正確、完整且適合一般讀者的程度。作者寫出一本可讀性最高的愛因斯坦傳記。

---A. Douglas Stone,耶魯大學物理學教授

一本好書,將愛因斯坦革命性的科學成就、政治訴求、複雜的生命以及迷人的個性非常有技巧地編織在一起,艾薩克森將改變二十世紀的人變造成二十一世紀的一盞明燈。-- Martin J. Sherwin,普立茲獎得主

迷人且令人耳目一新的傳記,作者對掌握歷史文獻的獨到功夫,使愛因斯坦的研究與人生,有全新的視野。

---Diana Kormos Buchwald,愛因斯坦文獻主編

愛因斯坦-他的人生,他的宇宙
作者:華特.艾薩克森
出版社:時報文化出版企業股份有限公司
出版日期:2009-04-06
ISBN:9571350133
定價:590元
特價:88折  519
其他版本:二手書 6 折, 352 元起