正文 第1章不同尋常的少年(1 / 3)

一、沉默的童年

1879年3月14日,居住在德國南部烏爾姆小鎮的海爾曼·愛因斯坦夫婦的第一個男孩降生了。為紀念自己的父親,海爾曼為這個有著猶太血統的小愛因斯坦起了個字頭為A的名字:阿爾伯特(Albert Einstein)、沒有慶典儀式,隻有海爾曼高聲誦讀著席勒和海涅的詩歌,為新生命而祝福。

1880年,海爾曼舉家遷往慕尼黑。生活對這個小家庭來說充滿著溫馨。然而,這種溫馨卻無法衝淡海爾曼夫婦越來越沉重的心情,這不僅是因為海爾曼兄弟倆合辦的工廠每況愈下,而且更正要是由於阿爾伯特造成的。這孩子看起來似乎智力上有點問題,癡呆,低能,弱智!四五歲啦竟然還不太會說話,總是支支吾吾的說不利索,在嘰嘰喳喳的瑪雅麵前越發半天都擠不出幾個單詞。凡是認識阿爾伯特的人也都有著同樣的感覺:在這個文靜孩子身上表現出來的隻有精神上的懶散和對世界、對事物淺顯的並且是艱難的理解。當海爾曼夫婦為此請來醫生給阿爾伯特診“病”時,連醫生也無可奈何:這小家夥一切正常啊!

一切正常?不,並非“一切”!當阿爾伯特很小的時候,就被母親的彈奏,更確切些說,是被貝多芬的音樂迷住了。他可以悄悄地佇立在母親身後,長時間專心地聆聽;他多次從睡夢中醒來,循著鋼琴聲溜出臥室,靜靜地久立在樓梯的暗處——正是對音樂的這種天然情感,使他與小提琴結下了終身的不解情緣,甚至他常常不無遺憾地說,如果自己以音樂為職業,或許會有更大的成就。

一天,海爾曼隨意讓阿爾伯特看了一隻小羅盤,不料,阿爾伯特一下子被羅盤無論怎樣轉動而指針卻總是指向同一方向的神奇特性深深地吸引住了。他拿著這隻羅盤靜靜地觀察著,琢磨著,百思不得其解:它的四周什麼東西也沒有,那麼是什麼控製著這根魔針呢?“一定有什麼東西深深地隱藏在事情後麵”。正是這根小小魔針的轉動,激起了他對自然本性的好奇之心和探索事物之理的盎然興趣,開啟了這位世紀巨人的心智之光。六十多年後當愛因斯坦談起這件事情時,仍然記憶猶新地回憶道:“小時候父親給我看過一隻羅盤,它對我發生了巨大的影響,在我的一生中起了很大的作用。”

如果說羅盤的物理特性令愛因斯坦對自然事物的本質和規律驚奇不已的話,那麼,12歲那年他又“經曆了另一種性質完全不同的驚奇”——一種由幾何學所引發的對人類理性和思維力量的驚奇。這天,與父親一同辦廠的叔叔雅各布將古老的畢達哥拉斯定理告訴了阿爾伯特,並在紙上畫出一個直角三角形,寫出公式AB2+BC2=AC2。

“阿爾伯特,這就是大名鼎鼎的畢達哥拉斯定理,兩千多年前的人就會證明了,你也來證證看,怎麼樣?”雅各布鼓動道。

兩千多年前古希臘這位先哲證明的定理,對於根本不知道什麼叫做幾何的愛因斯坦來說、既新奇又刺激,他決心憑著雅各布叔叔教給他的那點有限知識做一次新的證明。二十多天過去了,他終於在自己的小書桌上,根據三角形的相似性獨自證明了這條定理。他成功了,這位12歲的少年同那位數學先賢的距離一下子被拉近了。他第一次體驗到追求知識的艱辛,同樣也第一次體驗到理性的力量、探索的樂趣和成功的激動。

二、數學小天才

中學二年級時,雅客布叔叔告訴愛因斯坦:代數是一門有趣的科學,解代數題就好像一場狩獵活動,就好像要捕獲的獵物,無論它如何深藏不露,獵人也有辦法通過各種已知的條件和線索,一步一步將它搜尋出來。

愛因斯坦很快迷上了這門有趣的狩獵遊戲。他經常撇開常用的方法,發揮自己的想象力,找到更簡便、更新奇的途徑,把獵物更快地捕捉到手。

雅客布叔叔還經常拿出一些更奇妙、更難解的題目試圖難倒愛因斯坦。每當愛因斯坦經過深思苦想終於把狡猾的獵物尋找出來的時候,他都會感到一種難以言表的快樂。

愛因斯坦升入三年級,要開始學習幾何學這門新課了。雅客布叔叔又拿起幾何課本對他說:“比起代數來,幾何是一門更高智慧的學問,是一種對人的智力的更大考驗。”

雅客布叔叔隨手扯過來一張稿紙,在紙上刷刷幾筆,畫下了一個直角三角形,然後在三角形的三個頂角上標上了A、B、C三個字母。他問愛因斯坦:“你仔細看看,這個直角三角形的三條邊相互之間有什麼關係?”愛因斯坦看了半天,覺得這三條邊好像差不多長,看不出它們之間有什麼關係。

雅客布叔叔又在那張紙上寫下了一個公式,然後他對愛因斯坦說:“這個公式的意思就是說:直角三角形的兩個直角邊的平方和,等於斜邊的平方。”愛因斯坦對這個三角形看來看去,對這個公式有些懷疑。這三條邊明明差不多長嘛,怎麼會有這樣的關係呢?他又用手指當尺,在圖上量來量去。

雅客布叔叔笑著說:“孩子,不用這麼去量了。這個公式對所有的直角三角形都適用,無論它們的形狀、大小如何變化,這三條邊的關係都不會變。這個公式已經經過了嚴密的證明,是絕對不會錯的。這就是幾何學上有名的畢達哥拉斯定理,也正是這本教科書裏的定理之一。畢達哥拉斯是生活在2000多年前古希臘的一位大數學家,這個定理是他第一個證明出來的。孩子,既然2000多年前的古人都能證明這個定理,你為什麼不試一試呢?”

叔叔的這個建議大大激發了愛因斯坦的好奇心和好勝心,他果真決心要來試一試。

愛因斯坦真的來證明畢達哥拉斯定理了。一連幾個星期,他完全沉浸在這個他過去從未接觸過的幾何學迷宮之中。最後,他終於得出了結論:對直角三角形的三條邊的關係起主要作用的是其中的一個銳角。他自己做了一些合理的假設,最終把這個定理證明出來了。

當他把自己的證明拿給雅客布叔叔看時,雅客布叔叔喜出望外,他從來沒有想到過,這個12歲的孩子會真的獨立地把著名的畢達哥拉斯定理證明出來。

幾天以後,雅客布叔叔把自己珍藏了多年的《歐幾裏德平麵幾何學》送給了愛因斯坦。

雅客布叔叔告訴愛因斯坦,這是平麵幾何學的創始人、古希臘的大數學家歐幾裏德寫的第一本平麵幾何學書,這是一本人類的智慧之書。

愛因斯坦捧著這本書,跑回他自己的小屋裏,如饑似渴地讀了起來。

讀完這本小冊子,他的靈魂仿佛經曆了一場地震:

歐幾裏德平麵幾何學就建立在幾條簡單得不能再簡單、明白得不能再明白的人所共知的“公理”上:

兩點之間直線最短。

兩條平行線永遠不會相交。

從一條直線外的一點,隻能引一條垂直線與它相交。

三角形三個內角之和,等於180度。

就從這些簡單的公理出發。發展出一個又一個新的推論,推導並證明出一個又一個新的定理。從新的定理再推導出新的定理,一層又一層,就如同一個倒置的金字塔,從一個點出發,建立起了一座宏偉的歐幾裏德幾何學大廈。

書中精彩的推論和定理比比皆是。這些推論和定理,當然並不是顯而易見的,但卻可以非常清楚地把它們證明出來。對於每一條推論和定理,書中都提供了幾種不同的證明過程。無論哪一種,都那麼嚴密、精確,不容人產生絲毫懷疑。

這裏麵當然也包含愛因斯坦證明過的著名的畢達哥拉斯定理。

愛因斯坦從來沒有想到:他們在純粹思維中竟能達到如此可靠而又單純的程度!他從來沒有想到過:人的邏輯推理能夠如此簡單,如此明晰,又如此有力。

愛因斯坦在《自述》中說:“12歲那年,我又經曆了另一種性質完全不同的驚奇事件:這是在一個學年剛剛開始的時候,我得到一本關於歐幾裏德平麵幾何的小書。這本書裏有許多斷言,比如說,三角形的三條高交於一點,它們本身雖然並不是那麼顯而易見,但是卻可以很有力地加以證明,以至任何懷疑似乎都不可能。這種明晰性和可靠性,給我留下了一種難以形容的印象。至於說不用證明就得承認的公理,這件事並沒有想象中的那樣使我不安。如果我能依據一些在我看來是無庸置疑的命題來加以證明,那麼我就完全心滿意足了。我記得,在這本神聖的幾何學小書到我手中以前,曾經有位叔叔把畢達哥拉斯定理告訴我。經過艱苦的努力之後,我根據三角形的相似性成功地‘證明了’這條定理:當時我覺得,直角三角形各邊的關係,‘顯然’完全決定於它的一個銳角。在我看來,隻有在類似方式中不是表現得很‘顯然’的東西,才會需要證明。而且,幾何學研究的對象,同那些‘能被看到和摸到的’感官知覺對象,似乎是同一類型的東西。這種原始觀念的根源,自然是由於不知不覺存在著的幾何概念同直接經驗對象的關係,這種原始觀念大概也就是康德所提出的那個著名的關於‘先驗綜合判斷可能性問題’的根據。”