爱因斯坦的遗产

本书将向读者阐述阿尔伯特·爱因斯坦的“宇宙观”，书中直接引用了爱因斯坦在不同场合、平台（文章、书籍、信件以及采访等）发表的言论，并伴以精美的天文图片做插图。本书将带领读者洞悉爱因斯坦的信仰和情感，以此激发读者的好奇心去探究爱因斯坦对现代科学和思想的丰厚贡献。

爱因斯坦不仅是一名伟大的科学家，还是语言文字应用的大师。他的作品体现出他是一位思想深刻的大家，他不相信人格化的上帝，而相信“宇宙法则中所体现的一种精神——那是一种远远超越人类灵魂的精神，以我们渺小的能力与它直面只会感到卑微”。

爱因斯坦发表的两大理论被大量天文观测证实，以此树立起了他的名望。他推翻了已持续三个世纪的宇宙学观点。他构建了一个全新的宇宙观：这是一个极奇怪而美丽的宇宙，在这个宇宙中，时间是空间外的另一维度，而且不存在绝对的参考系标准。米尺只有在静止时才是一米，它运动起来就会变短，运动越快就变得越短。

时间也是相对的。在这个“爱丽丝梦游仙境”般的宇宙中，时间不再是一成不变的绝对度量。在运动时，每个物体都有各自的时钟，物体运动越快，它的时间流逝越慢。一切的极限障碍是光速。没有物质体能达到光速；因为质量随着速度的增加而增长，直到达到光速的时候，质量会达到无限大，而时间会静止。

“奇怪啊奇怪！”就像爱丽丝惊叹的那样，爱因斯坦的宇宙中时空会因物质发生扭曲。这种时空的弯曲或蜷曲就是引力，引力十分强大，它能把物质都卷进黑洞之中，没有东西能从中逃逸出来，即使光也不行。

1905年被称作爱因斯坦的“奇迹年”，这一年，他发表了《狭义相对论》一文（在文中所阐述的理论基础上建立了后来的广义相对论），同年他还发表了关于布朗运动和光电效应的学术论文。狭义相对论和广义相对论对现代宇宙学是必不可少的，对宇宙的起源、结构形成以及时空关系的研究囊括了质量与能量的关系（E＝MC²）、引力波的存在、黑洞的存在，以及最令人信服的宇宙诞生理论——大爆炸。他对光电效应的解释帮助他人创立了量子力学。

为其中固有的不确定性，爱因斯坦倔强地排斥量子理论，他认为：“上帝不玩色子。”目前看来，这点他错了。宇宙是被不确定性激发的（如：不确定性原理、纠缠态、虚粒子、真空涨落等等）。纯粹的创造性是从它自身中被它自己催生出的，表现为遵循自然法则的无限创造性。然而爱因斯坦对自然法则以及它所展现的“无上精神”十分赞赏。他穷尽一生都在探索理解这些法则的方法，并希望以此瞥见上帝的思想。“我想知道上帝是如何创造这个世界的。我对这样还是那样的现象、这种元素还是那种元素的光谱都不感兴趣。我只想了解他的思想，其他的都只是细枝末节。”

天才的发明家们根据爱因斯坦的理论创造出来的实用产品似乎是无穷无尽的：太阳能设备、GPS组件、数码相机、DVD机中的激光。新一代相对论计算机晶片不久将使处理器的运行速度大大提高。这些处理器会更少发热，并消耗更少的能量。其他受爱因斯坦理论影响的发明会在未来的实验室里大量涌现。纳米技术学家在计划建造能加速DNA分析的设备，这种设备利用了分子的随机运动，爱因斯坦在1905年的论文中首次正确解释了这一现象。在世界各地，各大实验室正在创造物质的一种奇异态，那是1925年爱因斯坦在他经典的“思想实验”中所展望的。相干超冷原子——等效于激光束的物质——将会应用在导航用的便携原子钟、超精密陀螺仪中，还能用在探测矿脉和石油用的引力探测器中。

爱因斯坦最伟大的科学遗产大概就是统一场论了，它将所有的自然界定律归结到一个单一的统一理论。在生命的最后30年里，他独自研究着这一理论，他的成果启发了后人继续探寻这种万物理论。爱因斯坦死前，几乎没人了解核力，导致这一片拼图在理论中缺失。弦理论现在是统一理论中的前沿课题。现代物理学的两大支柱——相对论和量子力学也许最终都会被结合到单一的统一场论中。它将结合所有基础物理学的知识成为科学中最高级别的伟大成果，如爱因斯坦所相信的那样，这将使我们“去读懂上帝的意志”。如今，一百多年过去了，爱因斯坦仍然在帮我们理解着宇宙中不断扩张的奇迹。

爱因斯坦收到一台望远镜礼物。爱因斯坦正通过一台8英寸牛顿式F-8望远镜的目镜观测。这台望远镜由照片中左侧的兹维·吉扎里先生亲手制作，右边看着他们俩的女士是夏普夫人。爱因斯坦博士代表以色列本舍门的“艾尔莎和阿尔伯特·爱因斯坦学校”接受了这台望远镜。这所学校为来自21个国家的孩子们提供科学训练。

然而，爱因斯坦终生对人权和世界和平的激情常常被人忽略，而这比他在物理学中那些耀眼的成就有过之而无不及。如果不了解这些，对他和每个不了解真相的人都是一种伤害——那些认为他只是个不修边幅的天才的人，或者太过关注他的花边新闻的人，或者更有甚者只认他是“原子弹之父”的人。

关于爱因斯坦，诺贝尔和平奖得主约瑟夫·罗特布拉特，《罗素-爱因斯坦宣言》签字者之一，在2005年这样写道：“他与大众心目中的科学家形象十分不同……我敬仰他不仅因为他是伟大的科学家，作为人类，他同样伟大。”

关于科学对人类的责任这个问题，阿尔伯特·爱因斯坦的态度是十分明确的。在一次访问加州理工学院时，爱因斯坦对该校学生们发表了如下谈话：“为什么应用科学难以给我们幸福感？答案很简单：我们尚未掌握正确的使用方法。在战争中，它对人们来说就是毒害和残害其他人的手段。在和平时期，它让我们的生活繁忙而迷茫。它使得我们成为机器的奴隶。所有科技工作的主要目标都必须以人为本。当你琢磨自己的图表和方程时，绝不能忘了这一点。”

沃尔特·马丁，玛格达·奥特

本书编者