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自从1905年爱因斯坦发表了5篇划时代的论文，以及10年后提出了更为惊人的“广义相对论”，整个世界的面貌以及人类历史的进程被大大改写了。在他取得伟大成就的一个多世纪之后，我们依然生活在爱因斯坦的宇宙中——在宏观尺度上受（广义）相对论制约，在微观尺度上受量子力学制约。从无限小到无限大，从光子发射到宇宙膨胀，爱因斯坦的全新思想在现代科学中无处不在。至于百年的技术进步，诸如光电电池、激光、原子能、光纤、太空旅行、半导体、定位导航等等，更是无一不要追溯到他的伟大理论。

当然，相较于爱因斯坦伟大的科学成就，世人更加痴迷于他作为一个整体的人的形象。回顾爱因斯坦波澜壮阔的一生（交织着两次世界大战的云波诡谲的残酷历史），我们可以说他是一位永远怀揣好奇心的天真孩童，一位有着独立个性的思想实验家，一位对自然和谐充满敬畏的叛逆者，一位始终充满情感困惑的婚姻悲观论者，一位悲天悯人的和平主义者，一位酷爱音乐的业余小提琴家，一位三流的诗人，一位二流的哲学家，一位将上帝去人格化的决定论者，一位烟不离手的幽默大师，一位曾经的失业流浪者和专利局职员，一位不合群的孤独漫步者，一位奔走呼喊的世界公民……

以上种种，在关于爱因斯坦的3本权威传记——亚伯拉罕·派斯的《上帝是微妙的：爱因斯坦的科学与生平》、沃尔特·埃萨克森的《爱因斯坦：生活和宇宙》以及菲利普·弗兰克的《爱因斯坦传》中得到了各有侧重但精彩纷呈的展现。

即便如此，纽约大学科学史教授马修·斯坦利的《爱因斯坦的战争：相对论如何征服世界》仍然令人眼前一亮，因为他另辟蹊径地从科学国际主义的视角出发，将那位几乎被世人遗忘的关键性人物——亚瑟·斯坦利·爱丁顿作为平行叙事的另一条主线，为我们呈现了一段为验证和推广“广义相对论”而奔走努力的超越战火的合作传奇。无怪乎这部引人入胜的作品同时得到了《科学》与《自然》两本国际权威杂志的热情推荐。

《爱因斯坦的战争：相对论如何征服世界》

[美]马修·斯坦利∣著

孙天∣译

译林出版社

2024年10月

三场战争

所谓“爱因斯坦的战争”，乃是围绕着这位青年科学家的三场异常激烈的战斗。斯坦利用几乎一半的篇幅（前六章）以交织并进的笔法叙述了他与第一任妻子米列娃的婚姻战，他与广义相对论的旷日持久的战争（包括与德国数学家希尔伯特争分夺秒的方程式之战），以及引发国际科学瓦解的第一次世界大战。

二十世纪初，德国科学进入高速发展期，德国政府和工业界要将柏林打造成欧洲学术中心。作为德国科学界的大佬，普朗克向爱因斯坦开出了一个条件丰厚到几乎让人无法拒绝的邀约：邀请他担任普鲁士科学院院士，年薪1.2万马克，且无需承担任何教学任务。对此，爱因斯坦在给洛伦兹的信中为可以“完全沉浸在自己的沉思默想之中”感到激动。然而，最主要的原因却是：去柏林就有机会继续发展与爱尔莎的婚外情。他甚至在信中向爱尔莎保证米列娃不会成为两人关系中的障碍。当爱因斯坦于1914年春天搬到柏林市郊的达勒姆时，夫妻关系达到了冰点。

出于对孩子们的考虑，爱因斯坦同意以一种“忠诚的商业关系”继续和米列娃一起生活。然而，米列娃已然得知爱尔莎的存在，继续留在柏林对她来说太过痛苦。于是，她计划带着孩子回到苏黎世。1914年7月，当火车载着他的两个孩子缓缓启动的那一刻，爱因斯坦倚着老朋友哈伯哭了起来，他的个人生活完全崩溃了。回家后，他给爱尔莎写了一张字条：“现在你有证据证明我可以为你做出牺牲了。”或许在血气方刚的青葱岁月，爱因斯坦会将爱尔莎归入“平庸俗气”之流（她完全不懂物理），但人近中年的他对感情的需求发生了微妙的变化，与米列娃疲惫不堪的婚姻让他选择了另一种妥协。

越发艰难与残酷的岁月接踵而至。随着1914年8月第一次世界大战的全面爆发，置身于德意志帝国中心的爱因斯坦越来越感到战争的恐怖和绝望，德国和法国的阵亡人数以十万计。同样糟糕的是，前往俄国观测日食结果的朋友弗劳德里希被俘，天文设备也被俄国人没收。对此，爱因斯坦悲观地写道：“对于我在科学探索之中取得的最为重要的发现来说，对日食的观测结果具有决定性意义，但这次观测显然被俄国暴徒破坏了。因此，在有生之年，我将无法看到这些结果了。”另一方面，他与广义相对论的战斗也十分艰难与焦灼，对此，斯坦利给予了生动的描述：

到了1915年夏天，爱因斯坦同相对论的战争依然跟德国西线的战争有了几分相似，一度陷入僵持。爱因斯坦一开始大步前进，然后就像德国入侵法国时一样，被卡住了。虽然爱因斯坦守住了阵地，但没有迹象表明会出现突破。

就在这时，另一个实力强劲的敌人出现了，他就是二十世纪最伟大的数学家之一大卫·希尔伯特。受到希尔伯特的邀请，爱因斯坦前往哥廷根开展为期一周的公开课，主题正是相对论。尽管爱因斯坦毫无特色的讲课风格与希尔伯特清晰明澈的风格相去甚远，但两人的交流在很大程度上厘清了相对论的状态，他们研究的是同一组方程式，但出发点非常不同——希尔伯特对物质的电磁学理论感兴趣，而爱因斯坦则对时间和空间的性质感兴趣。于是，我们看到了爱因斯坦与相对论的战斗逐渐演变成了他与希尔伯特的一场堪称伟大的科学竞赛。

对于爱因斯坦，接下来的每一天都是一种精神的煎熬。一会儿，绝望的情绪笼罩着他，让他怀疑长久以来是不是一直走在一条错误的道路上？另一会儿，爱因斯坦意识到某些新东西可能即将出现，又“让他像触电般兴奋”。在经过无数个日夜的艰辛探索后，爱因斯坦最终摆脱了自己“命中注定的偏见”，一切难题都接连解开。直到写出最终的协变方程式之前的几个重要时刻，爱因斯坦一直与希尔伯特保持着密切的通信往来，主要目的无疑是留下自己取得的每一个关键胜利的证据。当爱因斯坦接连攻克水星近日点位置变动的数值，以及光经过太阳引力场时的偏折角度时，他几乎取得了最终的胜利。

当然，我们也可以说，正是希尔伯特这个伟大的对手最大限度地激发了爱因斯坦的全部潜能和欲望，让他最终写下了那个将牛顿拉下神坛的伟大公式：物质和能量的存在创造了时空曲率，曲率反过来控制着物质和能量的运动。从此，苹果落地的原因有了一种全新的解释：苹果试图找到一条最短路线来穿越一个因大质量物体而受到了扭曲的时空。

宿命之人

如今，广义相对论被认为是人类科学史上最伟大的成就之一。然而，1915年爱因斯坦取得这一重大胜利时在世界范围内却几乎无人知晓。“机枪、大炮和各国不断向前挺进的陆军部队共同把那些公布爱因斯坦的文章牢牢阻断，让它们无法传播。”在这之前，巴西的日食观测被大雨阻断，克里米亚的日食观测则被战争中止，爱因斯坦只能在战火纷飞的岁月中静静地等待那个宿命般的人。

幸运的是，1912年同在巴西进行日食观测的爱丁顿，从阿根廷天文学家查尔斯·狄龙·珀赖因口中得知了本来要进行的另一项试验，它预言了太阳引力会让恒星光线发生偏折，只有在日全食的时候才能通过观测来验证。就在那一天，爱丁顿第一次听到了德国科学家——爱因斯坦的名字。

不幸的是，一战的爆发让爱因斯坦身处的德国与爱丁顿所在的英国成为敌对国，激烈的战火封锁了一切。直到1916年6月，爱丁顿才从莱顿天文台台长威廉·德西特的信中知道了一些关于爱因斯坦的新研究，后者整理了一份广义相对论的概要，寄到了英吉利海峡对岸，这是广义相对论第一次出现在一个敌对国家。

在德西特看来，爱丁顿或许是“唯一一个既有意愿又有能力去思考爱因斯坦的英国人了”。事实上，爱丁顿不止对爱因斯坦的新理论感兴趣（为了研究相对论，他甚至把手头正在进行的关于恒星内部结构的研究放到一边），对他在战争中扮演的角色也很关心，他在给德西特的回信中写道：“听说爱因斯坦这样一位优秀的思想家居然是反普鲁士的，我觉得很有意思。”

于是，爱丁顿暗下决心，筹谋为相对论攻入英国做好规划。然而，现实却残酷异常。1916年7月的战斗中英国损失惨重，在6英里长的战线上大约有60万人伤亡。英国天文学家赫伯特·霍尔·特纳写下的对德国战争罪行的长篇控诉扼住了每位德国科学家的喉咙。这让爱丁顿在英国的处境变得极为艰难。1916年底，他在英国科学促进会年会上胆战心惊地陈述了一篇有关相对论的论文，但台下只有寥寥几位听众，几乎没有人会对一个来自柏林的天方夜谭般的理论感兴趣。德国的情形也同样糟糕，大多数德国人只知道广义相对论替代了牛顿的引力理论，因此是与英国科学相对立的。

这就不难想象，为何斯坦利将第九章的题目命名为《抵制相对论》。作为万神殿中最伟大的科学家，牛顿一直享有至高无上的地位。显然，英国人完全无法想象和接受，一个来自敌对国的理论有朝一日企图要替代牛顿的引力理论。但爱丁顿深知，日食观测将是验证爱因斯坦理论是否成立的关键之举。

在反复努力下，爱丁顿终于说服了英国日食联合常设委员会负责人弗兰克·戴森，后者尽管意识到这个理论可能是错误的，但仍具有重要的科学意义。更幸运的是，一次绝佳的机会很快就要到来。1919年5月29日将会发生一次日全食，且太阳将刚好位于一个星团的正前方。这样一来，光线偏折现象就可以观测到了。

就这样，所有的一切都表明，爱丁顿就是那个验证广义相对论的宿命之人。对天文观测的高超能力，对相对论的高度兴趣和理解，极强的包容精神，以及对科学国际合作的坚定信念，这些品质缺一不可。对此，斯坦利冷静地写道：

这次远征涉及一个来自德国的理论、一群英国天文学家、跨越三个大洲，这些正是爱丁顿一直强调的对于科学精神至关重要的国际合作。……这次远征将不仅仅是一场科学实验，也将是一次科学展示，表明爱丁顿眼中的那种国际科学是存在的。

一次豪赌

在验证一个理论时，科学家通常会让一切都处于掌控之中。比如，在一个隔绝一切干扰的空间中，科学家将能够以100亿分之一的精度来验证量子电动力学的预言。显然，爱丁顿并不具备如此奢侈的条件。即使是距离这次日食发生地最近的精密实验室，也位于上千英里之外。正如斯坦利援引爱丁顿本人的略带苦涩的话：“在踏上观测日全食的征途后，天文学家就放弃了通常刻板保守的工作模式，转而开启了一场只能依赖于运气的豪赌。”是的，天气和战争让一切都变得难以预测。

幸运的是，持续了4年多的世界大战逐渐进入尾声。1919年1月，各国和谈代表汇聚巴黎，议题包括建立国际联盟和在非洲和中东重新划分殖民地等。最终获胜的几个帝国如虎狼般在世界各地瓜分了更多殖民地。不过，这对于爱丁顿却是至关重要的，因为这意味着他可以在整条日食带上更加自由地选择目标地。很快，爱丁顿和戴森选定了两个最佳观测点：位于巴西海岸线向内80英里的索布拉尔，以及距离非洲赤道北侧西海岸110英里的小岛普林西比。尽管鲜有人知，但二十世纪科学史上最重大的时刻即将到来。

在5月29日到来前的最后一段日子里，爱丁顿和整个团队的所有人都精神紧绷，因为大家都不知道那个关键时刻等待他们的是不是一片毫无遮挡的天空。爱丁顿以自己极高的天赋指出，这次日食发生的条件极为有利（这一天日食正好发生在毕星团的正前方，特别适合用来测量爱因斯坦偏折），因此多少有些占卜未来的意味。多年后，他依然念念不忘地写道：“在迷信的岁月里，自然哲学家在进行重要实验前，都会找到占星师算一算，确定一个做实验的吉时吉日。现在，跟占星师相比，负责观测星星的天文学家已经有了更科学的理由，他们会宣布测量光线的吉日是5月29日。”

一切都向着有利于爱因斯坦的方向发展。尤其是，这场注定载入史册的日食经历了戏剧性的反转高潮。索布拉尔在日食的前几天大雨不止，即使在日食初亏时，90%的天空仍被厚厚的云层覆盖。不过，云彩很快就消散了，日全食开始的时刻，天空已经没有一丝云彩。普林西比的情况几乎如出一辙，日食当天迎来了一场暴风雨，太阳初亏时完全被云层挡住。而在日全食开始前几秒，情况迎来了奇迹般的转折。爱丁顿押上巨大赌注的这次日全食，得到了大自然的神奇眷顾。在此，斯坦利援引爱丁顿多年后的依然鲜活的回忆：

在我们头顶，一个了不起的奇观正在上演。……我们只注意到周围的景色都沉浸在奇怪的昏暗光线中，大自然寂静无声，只是偶尔传来日食观测者们的呼喊，还有节拍器滴答滴答打着拍子，在整个日全食302秒的过程中，一刻不停。

不过，战争的阴霾远未散去。除了爱因斯坦，在柏林没有第二个人期待日食观测的结论。整个德国都被近期有关和平谈判的新闻激怒了——和平条约将德国判定为唯一一个承担战争罪的国家。另一个苦涩的事实是，当爱丁顿回到英国后，发现迎接自己的已经是一个全新的科学世界。所谓的“国际”科学被定义为“除德国和奥地利人以外的所有人”。

然而，爱丁顿那满满一行李箱的照片却都与一个来自柏林的理论密切相关。尽管如此，1919年11月6日英国伯林顿府的联合会议依然吸引了无数的目光（这与爱丁顿前期所做的极为出色的宣传工作密不可分），会场墙上挂着的牛顿画像此刻显得意味深长，人们第一次意识到人类历史上最伟大的科学成果受到了严峻的挑战。

如今，所有人都知道了这个马拉松式的故事的结局。会议上，物理学家约瑟夫·约翰·汤姆森将爱因斯坦的新理论称为“人类思想最伟大的成果之一”。爱丁顿——这个来自敌对国的天文学家——验证了德国科学家的伟大理论，这本身就是一个奇迹！第二天，伦敦《泰晤士报》刊登了史上最伟大的科学头条《科学的革命》，副标题则是更加震撼的“宇宙新理论：牛顿思想被推翻”。4天后，这个令人兴奋的新闻传到了大西洋彼岸，《纽约时报》也祭出了抓人眼球的标题：《宇宙中的光线都是歪斜的》。然而，爱丁顿真正在意的是科学家之间的私人关系。他希望这一重大胜利能淡化敌人的概念，为和平打下基础。

是的，这是一个伟大的时刻——不止在科学本身的意义上。在爱丁顿为首的几位科学家的筹谋之下，科学最终跨越了战争与仇恨的鸿沟。这场豪赌似的远征体现了科学更崇高的价值，表明科学家可以战胜狭隘的民族主义，帮助人们逃离战争的桎梏。正如斯坦利在全书的《尾声：爱因斯坦和爱丁顿对后世的影响》中所言：“1919年的日食观测远征是一个典范，不仅仅是波普尔所谓认识论层面上的典范，更是政治和道德层面的典范。”

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