爱因斯坦Vs牛顿
撰文/Alan Lightman [何俞嵩/译 赵庚新/校]
无论智力还是禀性,这两位科学巨人都很相似。

如何才能衡量阿尔伯特·爱因斯坦的天才?

从很多方面来说,这是一个无法完成的任务。让我们回溯过去的几个世纪,历数像詹姆士·克拉克·麦克斯韦、路德维格·玻尔兹曼、查尔斯·达尔文、路易斯·巴 斯德、安托万·拉瓦锡等杰出的科学家,只有到了艾萨克·牛顿,我们才找到另一位科学成就足以和爱因斯坦媲美的人。而在牛顿之前,恐怕再也找不到这样的人 了。

爱因斯坦和牛顿都有足够的智力去领悟已知的领域并开拓未知的领域。牛顿发明了微积分,创建了力学和运动的公式,而且还提出了万有引力理论。爱因斯坦则为现代物理学的两大理论——狭义相对论以及量子力学奠定了基础。他还创建了新的引力理论。

除了这些具体的成就之外,这两位科学家都从根本上改变了科学研究中的思维方法。他们都建立了自己的世界观。今天我们使用“牛顿宇宙”和“爱因斯坦宇宙”这 两个词,前者指的是绝对的世界,而后者谈论的是相对性。在牛顿宇宙中,时间无情地流逝,现在以至将来永远以同一速度;因果关系就像上帝的戒律一样严格,有 果就有因,绝无例外;未来可以完全由过去来预测。在爱因斯坦宇宙中,时间不再是绝对的,时间流逝的速度取决于观测者。更进一步地说,按照新的量子物理学(尽管持有一定的保留意见,爱因斯坦还是在它的建立过程中做出了自己的贡献),次原子尺度上那种复杂的不确定性使得从过去预测未来变得不可能,确定性在这里被概率所代替。

这些思想比科学理论更宏大。它们是哲学,它们是交响乐的主题,它们是世界本质的不同方式。
从根本上来说,牛顿和爱因斯坦都是理论物理学家。像很多其他理论物理学家一样,他们最伟大的工作都完成于20多岁。他们也都做实验,牛顿在做实验方面远较 爱因斯坦出色,例如他发现白光是由多种色光组成,他创造了他所需的数学。爱因斯坦没能做到这些,但是他非凡的直觉使得他研究了晦涩的黎曼和高斯非欧几何, 并将之用于其引力几何论中。