从革命到遗物
爱因斯坦受到他早期时空理论和引力理论成功的鼓舞,开始寻找更大的猎物——统一场理论,试图将重力几何理论与麦克斯韦的光理论结合起来。
讽刺的是,尽管全世界都知道阿尔伯特·爱因斯坦与艾萨克·牛顿同样伟大(因为他敢洞察宇宙的秘密),但许多人却不知道爱因斯坦花了自己生命的最后30年,孤独、沮丧,徒劳地探索统一场论。20世纪40—50年代,许多物理学家声称,爱因斯坦已经落伍了。他们说他孤立、与世隔绝,对原子物理学(即量子理论)的新发展一无所知。一些人甚至在他背后嘲笑他衰老了,是一个追逐荒谬的疯子。甚至,与爱因斯坦工作过的高级研究所的所长J.罗伯特·奥本海默(J.Robert Oppenheimer)也在许多场合对自己的同事说,“爱因斯坦的探索是徒劳。”
爱因斯坦自己也承认,“我通常被认为是一种石化的物体,多年来变得又瞎又聋。”在他生命的最后几年,他几乎与自己的同伴完全隔离,因为他被统一场论吸收,而不是原子物理学和量子理论的新发展。“我看起来像一只鸵鸟,”他在1954年说,“我永远把头埋在相对论的沙子里,拒绝面对那邪恶的量子。”
事实上,爱因斯坦对他的几个同事有些失望,他认为这些人目光短浅,心胸狭窄,他写道,“我对那些拿着一块木头,寻找它最薄的部分,在那些最容易钻孔的地方钻很多洞的科学家没什么耐心。”他曾对自己的秘书说,“100年后的物理学家(非当代物理学家)一定会欣赏他的劳作。”偶尔的孤独不会导致他烦恼——“我这种类型的人的本质,”爱因斯坦曾说,“在于思考什么和怎样思考,而不是做什么或遭受什么。”
当时的科学界不是试图将光与重力结合起来(大多数物理学家认为这还为时过早,甚至不可能),而是被吸引到了一个全新的方向:原子和核物理的诞生。
历史上,从来没有一个新的科学分支预示过如此重大的事件:原子弹爆炸。突然间,一些物理学家用铅笔和纸做的无人知晓的工作开始改变人类的进程。他们的神秘方程——只有少数在新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯实验室类似地方工作的人能理解的方程,突然变成了世界历史上举足轻重的力量。
20世纪30—50年代,物理学中的主要活动不是相对论或统一场论,而是量子理论的发展。爱因斯坦的大多数同事,例如哥本哈根的尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)和哥廷根的沃纳·海森堡(Werner Heisenberg)都忙于构建描述原子和核现象的数学语言:量子力学。那个时代,爱因斯坦几乎是独自一人追求着光与重力的统一。
有人认为,爱因斯坦一生犯了一个最大的错误,拒绝量子力学。然而,这是不了解爱因斯坦科学思想的科学历史学家和记者所特有的错误。其原因是,这些历史学家中的大部分人不懂用于描述统一场论的数学。
50年前发表的爱因斯坦作品的一份仔细的科学读物并未显示他的过时,而是揭示了他的方法的现代化。这些文件清楚地表明爱因斯坦最终接受了量子力学的有效性。然而,他个人认为,量子力学是一门不完全的理论,如同牛顿引力理论那样为真,只是不完整。
爱因斯坦相信量子力学虽然很成功,但绝非最终的理论。他后来的科学工作在很大程度上遭到了非科学家和历史学家的忽视。这些工作表明,他相信统一场论存在一个副产品,可完美解释量子力学的特征。爱因斯坦认为,亚原子粒子和原子只会作为他的重力和光的几何理论出现。
遗憾的是,爱因斯坦在追求这一概念,即自然界中的各种力最终必然通过某些物理原理或对称性联系在一起的过程中去世了。甚至,在他去世40年后,大部分他的传记作者仍然跳过了他最后几年的物理学研究,忽略了他寻找统一场论时走进过的死胡同,而是集中着墨于他对核裁军的热心。