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主题:【原创翻译】《量子》----第一部·量子 -- 奔波儿

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家园 【原创】《量子》----第二章·专利奴隶(16)

随着时间流逝,由于普朗克对相对论的拥护,以及对布朗运动的研究取得了这一突破性的进展证实了原子的存在,爱因斯坦的名气与日俱增,尽管他的光量子学说在当时依旧应者寥寥。爱因斯坦经常收到一些寄给他的信件,但上面的收信人地址却为伯尔尼大学,因为没有几个寄信人了解他原来只是专利局的一个公务员。维尔茨堡大学的雅格布·劳卜(Jakob Laub:1884~1962)在信中说“我必须要对你坦诚相告,当我知道你每天要在办公室里坐上八个钟头时,我非常吃惊”。对此,爱因斯坦在1908年三月的回信中说道:“历史总是充斥着黑色幽默。”在专利局干了六个年头以后,爱因斯坦决定与自己专利奴隶的身份说再见。

他向苏黎世的一所学校递交工作申请,想去做一名数学教师,同时声明自己做好准备并愿意教物理。随求职申请寄出的,还有一份他的论文拷贝。这篇论文是与布朗运动相关的一些基础性工作,凭借这篇论文,爱因斯坦最终于1905年,在他的第三次冲击苏黎世大学的博士学位时获得了成功。为了增加自己成功求职的把握,他还寄去了自己所有发表的论文。尽管爱因斯坦这些科学成就给人留下深刻的印象,可在21个求职者当中,爱因斯坦甚至没能进入候选名单的前三位。

在苏黎世大学的实验物理学教授阿尔弗雷德·克莱纳(Alfred Kleiner:1849~1916)的督促下,爱因斯坦第三次尝试去申请伯尔尼大学的讲师(该职位是没有薪水的)一职。他第一次申请这个职位被拒是因为当时他没有博士学位。1907年6月,他第二次申请再次失败,因为他没有按要求递交一份尚未公开发表的论文。克莱纳想让爱因斯坦接替一个即将空出来的理论物理学教授的重要职位,而要想实现这个目标,当上讲师是其中的一个必要环节。因此这一次,爱因斯坦按照要求递交了自己的尚未公开发表的学术论文,最终与1908年的春天成为了一名不带薪水的讲师。

爱因斯坦开的第一堂课所讲授的内容是热的理论,只有三个学生听课,这三位彼此是好朋友,也只有志趣相投的朋友才有可能一起来上课,因为爱因斯坦的这门课的时间是每周二、六的早七点至八点。对于讲师们开设的课程,大学生们有充分的自由决定自己是来听课还是翘课,而且没有几个人愿意这么早爬起来上课。而爱因斯坦自己呢?而作为一个讲师,爱因斯坦显然不是很称职,他备课总是马马虎虎,屡次犯错。每次一卡壳,爱因斯坦就转身对学生们说:“谁能指出来我在哪儿出了错?”或者“我在哪儿犯错误了?”如果有学生指出他讲授内容里的数学错误,爱因斯坦通常会说,“我早就跟你说过,我的数学功底稀松平常嘛。”

如果爱因斯坦想得到为他虚位以待的教授一职,他必须要证明自己有教学能力。为了确保爱因斯坦能胜任,克莱纳去旁听了他的课。但是,爱因斯坦却对自己“被调查”感到非常恼火,他那天的教学表现一团糟。但是,克莱纳又给了他一次证明自己的机会,他在第二堂课上的表现总算是达标了。“我真运气。”,爱因斯坦写信给雅格布·劳卜说“那天,我好像换了个人似的,课讲得非常精彩---然后,我就过关了。”1909年5月的一天,当爱因斯坦收到了苏黎世大学的一封邮件时,他终于能够炫耀自己现在是“婊子公会的正式成员”。在携妻子米列娃和五岁的儿子汉斯·阿尔伯特前往瑞士之前,爱因斯坦在九月间访问了萨尔兹堡,并在“德国科学家和医生协会(Gesellschaft Deutscher Naturforscher und Arzte)”所举办的学术会议上做了一次物理学的主题演讲。这一次,他做了充分准备。

能被邀请做这样一个演讲对爱因斯坦来说是一种殊荣,因为在一般情况下,只有物理学界声望卓著的耆老才有资格做这个演讲,而爱因斯坦当时刚满30岁,而且还只是一名尚未就职的教授。那一天,所有的目光都聚焦在爱因斯坦身上,但他却仿佛浑然不觉,箭步走上讲台,做了一场后来名垂青史的演讲---“有关辐射现象的本质及其特性的研究进展(On the Development of Our Views Concerning the Nature and Constitution of Radiation)”。他对听众说“理论物理发展的下一阶段将迎来光学理论上的创新,这将有可能是将波的理论同光的释放理论融合在一起”。这并非是一种预言,而是基于一个充满想象力的实验的结果得出的结论,在该实验中,一面镜子被悬挂在黑体中。爱因斯坦设法推导出一个公式,从而能用它来计算辐射的能量及动量的扰动;另外,该公式将两种截然不同的观点融为一体,其中一个为光波学说,而另一个则是由量子武装起来的辐射学说,这两种光学理论缺一不可。这是第一次有人提出了这种观点,后来被人们称之为“波粒二相性(Wave-Particle Duality)”---光既是一种波,同时又是一种粒子。

在这次会议上,普朗克是主持会议的主席。当爱因斯坦结束了他的演讲后,普朗克立即站起来发言。他首先感谢爱因斯坦所作的演讲,接着告诉在座诸位他反对爱因斯坦的观点,并再一次重申了他的根深蒂固的认识,即只有在物质与辐射之间进行接触时,才会出现量子。普朗克认为“根本没有必要”去相信爱因斯坦说的那些什么光实际是由量子组成的学说。只有一个人挺身而出支持爱因斯坦,他就是德国物理学家约翰内斯·斯塔克(Johannes Stark:1874~1957)。可令人遗憾的是,他同菲利普·莱纳德(Philipp Lenard:1862~1947)一样,后来都成为了纳粹党徒的一员,而且俩人将爱因斯坦和其学说批判为“犹太物理学(Jewish Physics)”。

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