爱因斯坦是20世纪最伟大的自然科学家，物理学革命的旗手。今年是“世界物理年”，本书图文并茂，深入浅出地讲述了爱因斯坦的生活、工作与性情。书中收录的每篇文章均由专家撰写，主要讨论了爱因斯坦关于时间与空间、偶然与必然、宗教与哲学、婚姻与政治、战争与和平、名与利、生与死的看法。本书涵盖了爱因斯坦的方方面面，且颇具权威性，是同类书中的佼佼者。

1905年，年仅26岁的爱因斯坦先后发表了五篇具有划时代意义的论文，为相对论的建立奠定了基础，为量子理论的发展做出了重要贡献。为了纪念物理学上的这一“奇迹年”，联合国将2005年定为“世界物理年”。时逢“1905奇迹年”百周年纪念，本书讲述了他的生活、工作与性情，所有这些都值得我们再三玩味。

前言(弗里曼·戴森)

第一部分：物理学家爱因斯坦

第一章 爱因斯坦之前的物理学

自述(阿尔伯特·爱因斯坦)

第二章 一个物理学家的成长历程

相对论简史(斯蒂芬嚯金)

第三章 1905奇迹年

第四章 广义相对论

变化的c：不含酒精的伏特加?(乔奥·马古悠)

第五章 关于量子理论的争论

第六章 终极理论的求索

爱因斯坦对统一理论的探索(史蒂文·温伯格)

第七章 爱因斯坦之后的物理学

爱因斯坦的科学遗产(菲利普·安德森)

第八章 世界上最有名的人

第二部分：生活中的爱因斯坦

第九章 个人生活与家庭生活

爱因斯坦的情书(罗伯特·舒尔曼)

爱因斯坦与音乐(菲利普·格拉斯)

第十章 德国、世界与和平主义

第十一章 美国

第十二章 犹太复国主义、大屠杀和以色列

爱因斯坦论宗教、犹太教和犹太复国主义(马克斯·雅默)

第十三章 天使与恶魔：关于核子的争论

爱因斯坦对世界和平的追求(约瑟夫·罗特布拉特)

第十四章 一个时代的结束

爱因斯坦的最后谈话(I·B·科恩)

第十五章 爱因斯坦的永恒魅力

爱因斯坦：二十世纪的偶像(阿瑟·C·克拉克)

爱因斯坦年表

撰稿人简介

引文出处

参考书目

索引

译后记

1936年，爱因斯坦已被公认为他那个时代最伟大的科学家。他这样写道：“整个科学只不过是对日常思维的一种精致化。”这是一个擅长在复杂之中发现简单的天才所特有的恶作剧式的隽语。如果你是爱因斯坦，这也许是真的，但对我们大多数人来说，这种说法不足为信。我们也许会暗自思忖，别胡诌了，我们的日常思维与那些大科学家的思考何干呢?更别说是二十世纪物理学家所使用的那些深奥难解的数学了。

物理学一直试图用尽可能少的基本观念来统一宇宙中越来越多的东西。在其漫长的发展过程中，它似乎距离日常思维愈来愈远。大多数人虽然不从事物理研究，却已习惯于纯粹物理学研究所带来的某些技术副产品：计算机、DVD播放器、移动电话，等等。然而，解释黑洞(和精确的全球卫星定位系统)的广义相对论，以及超弦(和激光)所基于的量子理论——爱因斯坦同属这两种理论的奠基人——却似乎与日常经验没有任何共同之处。早先的科学思想，比如阿基米德原理、牛顿的运动定律和万有引力定律以及法拉第的磁场概念，对于日常思维来说还是比较好理解的。我们甚至可以在家中做一些简单的实验来验证它们，比如把物体浸入水中，让硬币下落，移动罗盘指针等等。然而，相对论和量子理论却不是这样。

当然，现代科学在相当程度上得益于阿基米德、欧几里得和德谟克利特等古希腊先贤。例如，几何学的发明、光沿直线传播的观念、对地球周长作第一次估算、物质由原子构成的思想都要归功于两千年前希腊数学家和自然哲学家的独立思考。在这方面，古人的聪明才智实在令人惊叹。

然而，除阿里斯塔克等少数人以外，他们还相信行星沿圆周轨道绕地球旋转，以及物体越重，下落越快。亚里士多德的“日常思维”似乎使他在《机械学》(Mechanics)中得出结论说，“当施加在运动物体上的力不再继续作用于它时。物体就会停止。”——这是一种关于物质和力的相当错误的观念。亚里士多德说，较重的物体之所以下落更快，是因为它有更强的趋于地心的倾向——证明这一点错误也很简单。他的“运动”概念不仅包括推和拉，而且也包含组合与分离、盈与亏。在他看来，不仅鱼的游动、苹果从树上落下是在运动，而且孩子长大、果实成熟也是在运动。亚里士多德不像阿基米德那样是一个实验家，常识使他在最简单的力学事实上陷入了概念混乱。

P13-14

爱因斯坦的一生充满了矛盾。时逢“1905奇迹年”百周年纪念，本书讲述了他的生活、工作与性情，所有这些都值得我们再三玩味。书中收录的每篇文章均由专家撰写，主要讨论了爱因斯坦关于时间与空间、偶然与必然、宗教与哲学、婚姻与政治、战争与和平、名与利、生与死的看法。我并非研究爱因斯坦的专家，但对宇宙还算略知一二，所以我想说说他关于宇宙的看法。爱因斯坦的宇宙与我们的极为不同，它不包含黑洞。

黑洞的原初概念是英国的一位天文学家于1783年最先提出来的，今天的天文学家对它已经很熟悉了。我们知道它们遍布于银河系，也存在于其他星系的中心地带。我们把它们看成X射线源，当气体落入其中时，便会发出这些X射线，并被其超强的引力加热到数百万度。在我们银河系的正中便有一个黑洞，其重量抵得上数百万个太阳，无数恒星正在绕之旋转，宛如飞蛾围聚于烛火周围。大约每隔一万年，间或会有一只飞蛾落入火焰化为灰烬，某一颗恒星将因距离黑洞过近而被强于自身引力的潮汐力扯碎。这颗旋转的恒星不久便会死亡，它的一部分将为黑洞所吞噬，其余的则化为膨胀的气体和X射线云被吹散。黑洞并不稀少，它们并不是我们宇宙的一种可有可无的点缀，而是宇宙演化的一种基本驱动力，是能量的主要来源。黑洞只需消耗些许物质，便会产生百倍于使太阳发光、氢弹爆炸的核反应的能量。对于现代天文学家来说，一个没有黑洞的宇宙是毫无意义的。

在现代物理学家看来，黑洞也极具超然之美。只有在那里，爱因斯坦的广义相对论才能大显身手，光芒四射。

也仅仅在这里，空间和时间才丧失了自己的特性，共同融入一种由爱因斯坦的方程精确描绘的卷曲的四维结构。倘若你落人一个黑洞，那么你关于时空的知觉就会与外面的观察者有所不同。你将看到自己平稳地落入黑洞，速度不会减小，而外面的观察者却会看到你在黑洞的视界处停了下来，永远保持一种自由落体状态。永恒的自由落体只有通过爱因斯坦理论所预言的时空弯曲才可能存在。正如外面的观察者所看到的，你将持续落入洞中，永远到不了底。

黑洞还可以旋转，当你落人一个旋转的黑洞时，时空的表现会更加特别。迅速旋转的黑洞可能成为一个巨大的能量源。宇宙深处每日一次的伽马射线爆发是自然界中最猛烈的现象，目前最可靠的理论认为它们源于旋转黑洞的不稳定性。没有爱因斯坦的理论作指导，我们宇宙的所有这些奇妙特征都将无法想象。

令人不解的是，爱因斯坦拒不接受黑洞。在1939年发表的一篇著名论文中，他宣称黑洞并不存在。这篇论文发表在美国顶尖的《数学年鉴》(A nnals of Mathematics)上，曾经备受关注。爱因斯坦构造了一个非常不自然的静态黑洞模型，众多物质粒子在一个空心球壳中旋转，靠相互之间的引力保持在一起。他认为这个模型是不可能的，因为它要求球壳外面的粒子跑得比光还快。于是他下结论说，“这项研究可以使我们清楚地看到，为什么史瓦西奇点在物理实在中并不存在。”“史瓦西奇点”即后来所谓的黑洞。爱因斯坦由这个不切实际的模型的失败得出结论说，不可能存在一个一致的黑洞模型。

这个结论并非逻辑推论。不知为何，爱因斯坦一直厌恶黑洞的想法，他用这种非逻辑的理由来支持他关于黑洞不应当存在的直觉。我们现在知道，他的理由并不成立，因为真正的黑洞并不是静态的。它们因巨大物体的引力坍缩而形成，是处于永恒自由落体状态的动力学对象。

爱因斯坦从未改变这种想法。他不仅相信黑洞理论是错误的，甚至没有兴趣考察相关证据，看看它是否可能存在于宇宙中——与此相反，他曾作出太阳使光线偏折的著名预言，后为1919年的日食观测所证实。他对黑洞的无动于衷尤其令人不解，因为就在他发表文章拒绝承认黑洞的同一年，即1939年，J·罗伯特·奥本海默和哈特兰·斯奈德发表了一篇论文，根据爱因斯坦的方程详细阐述了一颗耗尽核燃料的巨星是如何自然地坍缩成一个黑洞的。爱因斯坦一定知道奥本海默一斯奈德的计算，但他从未对此作出回应。几年以后，当奥本海默来到普林斯顿担任高等研究院院长时，他经常能见到爱因斯坦，并且有很多次机会和他谈起黑洞。据我所知，这个话题从未被提起。

现在我们知道，奥本海默一斯奈德的计算基本上是正确的，它描述了晚期恒星的真实历程，解释了为什么黑洞数量众多，而且附带地验证了广义相对论。但有一个问题依然萦绕在我们心头：他怎么可能对他自己理论的一项如此伟大的胜利视而不见呢?我无法给出答案。它仍然是这位天才一生中难解的悖论之一。

1905年，年仅26岁的爱因斯坦先后发表了五篇具有划时代意义的论文，为相对论的建立奠定了基础，为量子理论的发展做出了重要贡献。为了纪念物理学上的这一“奇迹年”，联合国将2005年定为“世界物理年”。世界各地出版了许多有关爱因斯坦的书，本书就是其中之一。它图文并茂，深入浅出，涵盖了爱因斯坦的方方面面，且颇具权威性，是同类书中的佼佼者。

其实是不是一百年并不重要，重要的是我们能从中获得什么。对于许多人来说，爱因斯坦是一个既熟悉又陌生的名字。说它熟悉，是因为几乎每个人都听说过他，知道他是一个大科学家；说它陌生，是因为很少有人真正了解他到底是怎样的一个人，他为什么那样出名。很少有人会问，爱因斯坦与自己有何关系。然而提起他，我们多少会有一种复杂的感觉，那种感觉既亲切又遥远，既令人兴奋，又让人孤独。

“一个人可以在丰富自己时代的同时并不属于这个时代；他可以向所有时代述说，因为他不属于任何特定的时代。”这是钢琴家格伦·古尔德在《为施特劳斯辩护》一文中的灵魂告白。在我看来，这句话也可用来形容爱因斯坦。正如爱因斯坦所说：“一个人的真正价值首先决定于他在什么程度和什么意义上从自我解放出来。”爱因斯坦相信，不管时代潮流和社会风气怎样，人总可以凭借自己高贵的品质，超越于时代和社会，走自己认为正确的道路。

我没有资格评价爱因斯坦的科学贡献。关于这些以及他在科学之外的贡献，本书已经有了生动的介绍。这里我只想谈一下爱因斯坦给我的最重要的启示。在我看来，爱因斯坦当数二十世纪思想最透彻的科学家，他对什么是基本问题有着异常敏锐的直觉。他能够很自然地把握事物的根本，而把其他一切统统抛掉。他可以用非常平实的语言把一个复杂的问题分析得清清楚楚，这不仅体现在他对科学的理解上，而且体现在他对人生和社会的看法上。从这个角度讲，爱因斯坦具有永恒的意义。他启示我们，不论海面上如何翻腾起伏，海洋深处总是静谧如常，我们只有把握住问题的根本，才有可能独立思考，而不致随波逐流。

最后，我愿和读者一起分享爱因斯坦《自画像》中的一段话：

对于一个人自身的存在，何者是有意义的，他自己并不知晓，而且，这一点肯定也不应该打扰别人。一条鱼对它终生畅游其中的水能知道什么呢?

苦难也罢，甜蜜也罢，都来自外界，而坚毅却来自内心，来自一个人自身的努力。在很大程度上，我都是受本性的驱使做事情，为此而获得太多的尊敬和热爱，让人感到羞愧。仇恨之箭也曾射向我，但从未伤害我，因为它们在某种意义上属于另一个世界，和我没有什么关联。

我孤寂地生活着，年轻时痛苦万分，在成熟之年里却甘之如饴。

本书收录的《自述》一文以及《爱因斯坦的最后谈话》中的部分内容，在许良英、范岱年、赵中立等先生编的《爱因斯坦文集》(第一卷)中已有译文，我在个别地方作了调整。其他某些段落也参考了《爱因斯坦文集》等著作。在本书的翻译过程中，白彤东教授热情回答了译者提出的一些问题，岳珍珠和黎明等朋友认真阅读了部分译稿，提出了很好的改进意见，在此表示衷心的感谢!

译者

2005年8月于北大