可是,那所高等學校的生活,使阿爾伯特愈來愈感到厭煩、寂寞。他與教師、同學以及學校裏所有的事情都格格不入。他渴望回到溫暖的家裏。他自信,在數學方麵,他的程度已超出高等學校的畢業生。他的數學老師不僅同意他離開學校,甚至還認為阿爾伯特可以再也不要回來了。
“我觸犯了你和校規?”阿爾伯特自然要問清楚。
“沒有。”那位數學教師覺得阿爾伯特·愛因斯坦習慣在課堂上問些連教師都回答不出的問題,會影響其他學生對老師應有的尊敬。
阿爾伯特毅然離開了那所高等學校。那時候,赫爾曼·愛因斯坦因生意上遇到困難,關閉了工廠,舉家遷往意大利的米蘭。阿爾伯特擺脫了黯淡黯淡(àn):心裏不舒服,情緒低落的樣子。的慕尼黑生活,在米蘭與家人團聚。這是他一生中最快樂的一個時期。他和好朋友奧托一道,穿過亞平寧山脈,無拘無束地遠足到日內瓦。那裏有博物館、藝術珍品、教堂、音樂會、書籍、朋友,意大利溫暖的陽光、自由熱心的人民——這一切使阿爾伯特興奮無比。可是,田園詩情不會長久。很快,父親的電器廠又宣告失敗,不得不要求阿爾伯特找個工作,或者回學校取得文憑,然後進入大學就讀。
阿爾伯特看中了蘇黎世的瑞士聯邦工業大學。
1895年愛因斯坦來到瑞士,報考蘇黎世工業大學。盡管他數學成績很好,但其他課程有好幾門不及格。他隻好又到瑞士的一所州立中學去補習。一年以後,他獲得了那所學校的文憑才得以進入蘇黎世工業大學讀書。
在大學的第一年,愛因斯坦就為自己開列了一張書目,其中主要是世界著名的物理學家和哲學家們的著作。他還為自己製訂了每個年度、每個學期、每個月的閱讀進度表。
不過,愛因斯坦對學校開設的正常課程不夠重視。凡是他認為已經掌握了知識的課,他常常不去聽。而且,對老師的指導,他也並不是每次都照著一絲不苟一絲不苟:形容辦事認真,連最細微的地方也不馬虎。的去做,而常常獨出心裁,這使得有些老師對他不滿。
不久之後的一次物理實驗課,韋伯教授照例發給每個學生一張紙條,上麵書寫著詳細的操作步驟。
這個實驗,愛因斯坦自己在實驗室裏早就做過多次了。他照例又把教授發的紙條捏成一團,丟到一邊的紙簍(lǒu)裏。
沒想到,這一次竟捅(tǒnɡ)了大漏子。
隨著“轟”的一聲巨響,愛因斯坦的右手,被炸破的玻璃割了一個大口子,鮮血直流。
同學們驚叫著,圍了上來,七手八腳地把實驗台上的碎玻璃清理掉,找來藥品為愛因斯坦包紮。
韋伯教授弄清原因之後,從廢紙簍裏,撿起了他親手發給愛因斯坦的那張紙條,憤憤地離開了實驗室。
係裏給了愛因斯坦嚴重警告的處分。
愛因斯坦為他的“獨立性”付出了代價。1900年秋,他以優異的成績畢業,和同班的另外三名同學,取得了當教師的資格。那三位同學都留校擔任了助教,而愛因斯坦的申請則被否決了。
在失業將近兩年的歲月裏,愛因斯坦時而在這兒教書,時而在那兒代課,沒有一個固定職業,因此,經濟收入很少,生活十分拮據拮據(jié):缺少錢,境況窘迫。,這些格羅斯曼都看在眼裏,記在心上。
格羅斯曼留心各地的招聘(pìn),但終於沒有一處適合於愛因斯坦的。
有一天,格羅斯曼從父親口中得知,伯爾尼聯邦專利局(或是叫瑞士專利局,也有叫它為精神財產局)正打算招聘一名工作人員。他馬上想到了好朋友愛因斯坦。
格羅斯曼對父親說:“爸爸,我的好朋友愛因斯坦到現在還沒有找到工作,請您幫忙向專利局的弗裏德裏希。哈勒先生說一說,讓他到那裏去工作。”
老格羅斯曼專程去拜訪了哈勒先生,極力地推薦愛因斯坦到專利局工作。哈勒先生點頭答應了。
他說到做到,1901年12月11日,當地報紙刊登了一則伯爾尼專利局的招聘(pìn)啟事。
愛因斯坦和米列娃看到了這則啟事。格羅斯曼也通知了愛因斯坦。愛因斯坦表示了感謝,然後寫了申請書,按照格羅斯曼交代的地點,找到了專利局。
專利局局長哈勒很快就識別出了愛因斯坦這個名字。他請愛因斯坦到辦公室來。愛因斯坦麵對麵地坐在哈勒辦公桌前,心中著實有些不安。他心中十分清楚,這確實是一次難得的機會,他無論如何不能有什麼差錯,要通過這次麵試。隻有這次被錄取了,他才能不為生計發愁,他才能告知父母,請他們放心。
哈勒博士打量了一下愛因斯坦,說:
“我現在手上有三份專利申請,請你看一看,然後發表你的意見。”
愛因斯坦看到麵前的這位局長不但認真,而且正直熱情,是個真誠的人,緊張的心情頓時消散了。他仔細閱讀了那三份專利申請書,依據他的學識,判斷著那些申請的價值。然後一件一件地講述了自己的看法。哈勒微微笑著,十分認真地聽著。他確實聽出了對麵這年輕人對工程知識以及某些技術細節的欠缺,但他也從愛因斯坦的意見中,看到了這年輕人的思想敏銳敏銳:(感覺)靈敏:(眼光)尖銳。以及判斷能力,特別是他的認真的態度,他非常滿意。
愛因斯坦告辭後,返回住處,將被錄用的喜訊告訴了米列娃。
於是,愛因斯坦搬到伯爾尼,就任專利局的新職位。
正如局長所說,他很快就學會了工作。對於愛因斯坦來說,那些工作簡直太容易了。別人要花一天時間才能完成的工作,他不到三個鍾頭便做好了。他把剩下的時間,用來研究物理學。
在伯爾尼,愛因斯坦結識了幾位新朋友,他們對學術都有著強烈的興趣,經常聚在—起舉行“科學會談”。
通常他們都是在下班後見麵,散步或在誰的住處聚會,一塊座談或讀書。
每次聚會,同時又是聚餐。幾根香腸和麵包,再有幾塊幹酪(lào)和水果,就是他們最豐盛的晚餐。
在伯爾尼的9年,是愛因斯坦記憶中最快樂的時光,同時也是他創造性最強、科學成果最多的階段。他和米列娃還結了婚,有了可愛的孩子。
在愛因斯坦不足16歲的時候,有一次乘坐馬車,忽然產生了一個奇怪的念頭:如果有人以光速和光線一齊前進,那麼,是不是將看到光線乃是靜止在空間中的電磁(cí)波呢?
根據傳統的經典物理學理論,答案是肯定的。就好比我們坐在一輛勻速行駛的汽車上,觀察與我們以同樣的速度、同樣的方向,一塊兒前進的另一輛汽車一樣,感覺那輛汽車似乎是不動的。
可是,愛因斯坦憑著推理和想像,認為那是不可能的。
火車上的乘客,相對於火車沒有運動,相對於地麵卻以每秒幾十米的速度飛馳而過。火車相對於地麵運動,地球相對於太陽運動,這些都是相對運動。但是,如果按此繼續推導下去,太陽相對於銀河係中心運動,銀河係相對於什麼運動呢?
按照經典物理學的解釋,除去相對運動外,還有絕對運動,即相對於絕對空間的運動。而絕對空間,牛頓把它解釋為:“絕對的空間,就其本性而言,是和外界任何事物無關,而永遠是相同的和不動的。”
可是,絕對空間既然和外界毫無關係,那麼又是如何存在?又是如何被人所了解的呢?對這一問題,牛頓無法回答,隻好把絕對空間,以及絕對時間說成是上帝的創造。對這個解釋,愛因斯坦當然不滿意。愛因斯坦的研究,從古老的“以太之謎”問題入手。
“以太”這個詞,是古希臘人的創造。他們認為空氣中充滿著以太這種物質,它是肉眼看不見的,但無處不在。
牛頓借用以太一詞,把它作為萬有引力的傳播媒介。
而光的“波動說”,則認為以太是光波的傳播媒介,就像空氣是聲波的媒介一樣。
“波動說”還認為,以太無所不在,不但充滿宇宙空間,而且要滲(shèn)透氣體、水和一切物體之中。它沒有一點摩擦阻力,不影響一切物體的運動。
19世紀,以太又被人們說成是電磁場的承擔者和電磁波的傳播者。還有的人,幹脆把這樣看不見摸不著,說不清道不明的以太,說成是牛頓的絕對空間!
以太成為無人能解的謎中之謎!
愛因斯坦早就懷疑以太的存在問題,“難道光隻有借助傳播媒介才能傳播嗎?而這種傳播媒介又隻能是以太嗎?”
“既然沒有任何東西,能夠證明絕對空間和絕對時間的存在,那麼,它們就是不存在的。”
愛因斯坦敢於向任何權威挑戰!
在狹義相對論中,愛因斯坦提出了兩個基本原理:
一、光的速度是不變的。
二、當物體運動的速度接近或達到光速時,相對該物體來說,時間將減慢。即所謂狹義相對論原理。
他又根據狹(xiá)義相對論原理,推導出了物體的質量也與運動密切相關,運動速度增加,質量也隨著增加,並得出了質能關係式:
E=mc2,即物體轉化為能量時,能量的總值相當於它的質量與光速的平方的乘積,從而揭示了原子內部所蘊藏的巨大能量的秘密!
對於相對論原理,愛因斯坦自己曾經做過簡明扼要扼要(è):抓住要點(多指發言或寫文章)。的說明:
“要點是這樣的:早先人們認為,假如由於某種奇跡,一切有形體的事物突然一下子消失了,那麼空間和時間仍會留下來。照相對論來說,空間和時間是和一切事物一起消失的。”
時間、長度和質量,是力學研究中的三個基本量。在牛頓的力學中,它們是絕對的、不變的。可在相對論中,它們卻變成了和測量者所在的坐標係有關的量。
此外,在牛頓的力學中,質量和能量二者分明,互不相關,各自守恒守恒(數值):保持恒定。。而在相對論中,牛頓的守恒定律,變成了質能守恒定律,即E=mc2。
於是,空間和時間統一起來了,物質和運動統一起來了,質量和能量統一起來了。
1913年夏天,愛因斯坦和居裏夫人一家人,到安卡丁奴的山穀旅行。
愛因斯坦用那充滿靈感的聲音,把在他腦際裏盤旋著的概念,說給居裏夫人聽。居裏夫人是全歐洲能了解他的理論的少數人士之一。
孩子們有時候也豎起耳朵,聽著那些不懂的術語。愛因斯坦邊走邊專心地思考著,他走過懸崖的邊端,攀上矗立的岩壁。
他忽然站住,捉著居裏夫人的手,大聲地叫:“夫人,你明白了吧!問題是在於當電梯在真空中掉落時,在乘客身上所發生的變化呀。”
1905年發表的相對論,附有一個條件,那就是:“以互相等速運動的兩個世界為條件。”因此,給它取名叫做“特殊相對論”,又稱“狹義相對論”。
愛因斯坦在維也納的物理醫學大會上發表這個理論的時候,有讚成的,也有反對的。經過激烈的辯論之後,愛因斯坦做了斷然的結論:“希望在明年日蝕的時候,拍攝星球的照片,來驗證我的理論是否正確。根據我的計算,光曲折的角度是0.83秒。”
大膽的預言!
很不巧,1914年日蝕的時候,世界大戰已經爆發了。派往俄國的德國日蝕(shí)觀測隊被俄軍逮捕,因此,實際上的觀測,便不得不等候下次的機會了。
1918年,德國投降,第一次大戰終於結束了。當戰爭的陰雲漸漸地消散以後,全世界的人發現,愛因斯坦已成為一個偉大的偶像,屹(yì)立在世界上。
戰爭一結束,英國皇家天文學會與皇家學會,立即派遣(qiǎn)日蝕觀測隊去從事觀測,這次觀測的對象是預計於1919年3月27日出現的日蝕,目的就是為了驗證愛因斯坦的預言。