爱因斯坦Vs牛顿

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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。

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他们都是艺术家，他们都醉心于简洁、优雅和数学的美。像艺术家一样，他们都愿意独自工作。从事某个项目时，牛顿曾经把自己与世隔绝了数月之久。爱因 斯坦从来不带研究生，也很少教课。他们都是孤独者。牛顿在这方面更甚，看起来他简直就是反社会的，就像伏尔泰在牛顿去世时所说的：“在（牛顿）漫长的一生 中，没有激情也没有软弱，他从来不近女色。”牛顿甚至设计了一套计划来维持他的独身生活，他写道，“保持贞洁的方法，不是去和不洁的想法做斗争，而是要用 某种职业，或阅读，或冥想，或者其他方式来躲开这些想法。”

在爱因斯坦的后半生，涉足了诸多社会活动，例如支持人权联盟，在全球各地开办大量关于政治、哲学和教育的讲座，以及帮助建立耶路撒冷的希伯来大学等等。爱 因斯坦一生有很多罗曼史。但从最个人的层面来看，他似乎和牛顿一样孤寂。1931年，52岁的爱因斯坦在一篇随笔中写道：

“我热爱社会正义和社会责任，但很显然我缺乏和其他人及人类社会发生直接接触的需求，这二者总是发生奇怪的抵触。我真是一个‘孤独的旅者’，从来我就没有全心全意地属于我的国家、我的家庭、我的朋友，甚至我的直系亲属。”

牛顿和爱因斯坦都极力维护他们的独立，他们都珍惜自己的孤独。

牛顿和爱因斯坦留下了深厚的遗产。牛顿打破了某些知识领域不是人类思想所能涉足的观念，而这一思想已经烙印在西方文化达数个世纪之久。在牛顿之前，普遍认 为人类只能理解上帝允许的范围。亚当和夏娃偷吃了智慧之树上的苹果而被逐出伊甸园，因为他们偷吃的是上帝的智慧。宙斯把普罗米修斯锁在悬崖上，因为他把众 神的秘密——火——传给了凡世间的人类。约翰·米尔顿的《失乐园》中，当亚当询问天使拉斐尔关于天体的规律时，拉斐尔只给了一些含糊的提示，然后说“剩下 的那些被伟大的造物主明智地掩藏起来，不让人或神知道。”所有这些限制和禁区被牛顿划时代的巨作《原理》（1687年）一扫而空。在书中，牛顿用精确的数 学术语，审查了已知物质世界的所有现象，从钟摆到弹簧到彗星以至于行星运行的轨迹。自牛顿以后，精神与物质的分野变得格外分明，物质世界对人类而言成为可 知的。

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爱因斯坦以其非凡的、看起来甚至是荒谬的狭义相对论假设，证明了仅靠对外部世界的近距离观察是无法把握自然界的伟大真理；相反，科学家们有时候应该从他们 的思想出发，创造出只有在未来才能获得实验验证的假设和逻辑系统。例如，出生以来的所有经验都在告诉我们时间是匀速流逝的，但是这种观念却不正确。现代物 理学对自然的认识终于超越了人类的感觉和经验，它告诉我们人类对世界的常识认知可能是错的。爱因斯坦推翻了数个世纪以来占统治地位的实验研究和经验，他还 反驳了牛顿那著名的格言“我从不设置任何假定”；牛顿说这话的意思是指他本人不是亚里士多德那样的空想哲学家，而是一位把理论建立在观测事实上的科学家。

在自传中，爱因斯坦这样描述了他与牛顿的区别：“牛顿，请原谅我，你发现了你那个时代唯一的路，只有具备最深邃思想和创造力的人才能找到的路。你创建的那 些概念，甚至直到今天还在引导着物理学中的思考，虽然我们如今知道，它们将被其他一些从直接经验中脱离开来的观念所替代。”

在介绍1931年出版的牛顿《光学》一书时，爱因斯坦这样描述牛顿：“自然于他就是一本打开的书……他集实验家、理论家、技工以及处于爆发期的艺术家于一 身。他坚定、强壮、孤独地站在我们面前。”假如牛顿能在未来以一种不可能的时光旅行的方式重现，也许他会以类似的话来夸奖爱因斯坦。

稿件来源：科学美国人