一代宗師 愛因斯坦

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從這邊到那邊,到底有多遠?從這會到那會,已經過了多久?這兩個問題的答案,直覺上、「天經地義」般的,只有手邊的測量器材夠好到可以提供哪種精準度的差別,打有人類開始幾乎就沒有一個去懷疑過「標準答案」的絕對存在。像牛頓,他的萬有引力學說大大地動搖了當代人對上帝存在的信仰,但他本人可不懷疑上帝的存在,甚至於,他認為時間空間的絕對性就是上帝存在而且無限完美的體現。

人類進到二十世紀之時,上帝更加沒剩下多少地位,更慘的是,出現了愛因斯坦的相對論之後,連有大科學家牛頓支持的絕對空間與絕對時間想法,也撐不下去了,這下連拿絕對永恆來隱喻上帝的存在都不成,不只物理,連哲學都面臨了功夫得要筋脈逆轉、一切從頭練起的大難關。

但愛因斯坦除了相對論以外,還算是量子力學的遙遠祖師爺。說「遙遠」,因為真正幫量子力學開山立基的祖師爺是波爾和提出測不準原理的海森堡,愛因斯坦的貢獻在於他發表過一篇有力的論文因而「啟發」了這兩位祖師爺。測不準原理簡單的講,就是物理到了超微小粒子的程度,就量不準了!要精確的量粒子 的位置,就一點都測不到它的能量,要測能量,就量不到位置,怎麼改進器材都沒效,保證兩者合起來的誤差永遠存在。測不準原理本身變成了科學的一個極限,它明擺著告訴世人科學到了一個程度就無能為力啦。

所以量子力學靠的是統計而不是數學,我們只能說,某某粒子出現在某某方位的機率有多大,但誰也沒法子講這個粒子到底會不會在那個方位出現,牛頓力學裡面那 種幾道數學式子就算出東西掉下來共花幾分幾秒的日子已經一去不復返。詭異的是,對於這種不確定性,愛因斯坦一直不能接受,他講過一句名言:「上帝是不玩骰子的。」

當時(不知現在還有沒有)每隔幾年就會開一次國際級物理大師會議,這個會議記錄現在讀來就跟華山論劍一樣精彩。有一回愛因斯坦想出了一個奇妙無比的時鐘問題,當場波爾派簡直覺得沒救了,他們的理論就要倒店了,但波爾果然是祖師爺,苦苦想了一個晚上,天亮時終於想出解答,原來相對論複雜到連愛因斯坦自己都忘了時鐘所擺的扭曲空間裡面另有玄機。

更武俠小說的是,波爾有派但愛因斯坦只是個孤單的大師,因為他的不接受不確定性(至少目前看來)是個錯誤的堅持。量子力學從二十世紀中就不斷發展——但愛因斯坦完全沒有參與其中。他後半輩子作的「統一場論」沒有半點成果,以致於現在學科學的人可能連這個名詞都沒有聽過。這部分講起來有種荒謬感,因為提出 relativity的人,無法接受uncertainty。唉,不過我又可以體會這兩者的差別,因為像我就半點都感覺不出統計的美。

但歷史的荒謬(與矛盾?)還不僅止於此。

愛因斯坦是個猶太人,在二次世界大戰前感覺待在德國太危險了,所以就搬到美國來。他在大戰時寫過信給羅斯福,一要美國對世界負責,不能對歐戰袖手旁觀、讓納粹摧毀歐洲文明,二要美國積極趕上核能反應的研究——也就是原子彈,因為德國已經開始做了。愛因斯坦本身並沒有參與後來的原子彈研究,道理很簡單,因為 他既然不做量子力學,核能物理這部分其實他不懂的,找他參與也沒用。況且他是個超級理論派,這種實地動手的事情他也不在行。但後來真的造出原子彈還丟到日本,愛因斯坦好像一直覺得愧疚,覺得這不是他的本意。

至於提出測不準的原理的海森堡,他是個德國人,而且選擇留在德國。這跟愛因斯坦是個很大的對比,因為愛因斯坦念中學時就受不了學校的軍事化教育,還捏造了個精神錯亂之類的理由以便退學到瑞士與家人相聚,而且一到瑞士就硬要他老爸幫他去辦拋棄德國國籍,所以他到成年以後辦到瑞士國籍中間有好幾年根本是無國籍 人士。

現在歷史上討論的是海森堡到底有多支持納,因為證據顯示他不可能完全無辜,另一方面的證據卻又顯示,海森堡與戰爭後期某次暗殺希特勒的不成功計畫中的許多科學家熟得很,所以他也不像個盲目支持者,甚至也有人說,他早就察覺到納粹的真面目了,只是利用自己的地位保護其他科學家。另一個討論焦點是海森堡在戰爭 期間有一次見到波爾時(在哥廷根?前兩年有部叫做哥廷根電影好像就是講這回事),似乎想講什麼,但波爾很乾脆地打斷會談完全不讓海森堡講。戰後海森堡說他當時想問波爾,科學家做這類的研究有沒有道德上問題,但有些歷史學家覺得這只是海森堡事後說好聽話,他甚至可能想要遊說波爾投降。

上上星期的課老師偷懶,上課時只放了個紀錄片給我們看,叫做Knowledge or Certainty。裡面主講的物理學家覺得principle of uncertainty應該改名叫做principle of tolerance,因為雖然測不準,但大約的方向總是知道的,而要時時記在心裡的是誤差免不掉,要有容忍度。這個物理學家很直接地譴責納粹和所有以科學 為名進行的教條專制。這片子不是拍的挺好,因為節奏緩慢,但還是有些震撼力的。不過對於我,最大的震撼力是在這兩天讀到海森堡選擇支持納粹的部分。

課本中說到愛因斯坦最感人的一張照片是他在大戰後期,有一次戴上猶太人專有的小帽子,準備在一個為猶太人募款的音樂會拉小提琴。愛因斯坦並沒有任何宗教信仰,對國家種族這些本來也沒什麼認同,但因為大戰時猶太人的遭遇,後來便很支持以色列建國,覺得這是讓猶太人有個安身立命地方的辦法。如果愛因斯坦知道美 國與以色列到如今搞出來的這堆爛賬,又會有什麼想法呢?但他活著的時候就已經不是個喜歡美國和美國文化的人。有點覺得在動盪的時代中免不了會隨波逐流吧? 身處其中能有多少自覺與遠見,作為旁觀者又要如何評論呢?