3/苏黎世联邦理工大学

1896年，世界上发生了许多事情，这些事情今后都会和爱因斯坦的生活发生关联。这一年年初，法国的贝克勒尔教授发现了铀发射的放射性射线；德国物理学家维恩根据经典的概念，推导出黑体辐射谱中能量分布的定律（维恩辐射定律；9年之后，爱因斯坦也卷入到黑体辐射定律的研究之中，并提出了光量子的革命性概念）。这年8月，瑞典化学家和诺贝尔奖创始人诺贝尔在圣雷莫去世，并立下设立诺贝尔奖的遗嘱。1922年，爱因斯坦接受了1921年度的诺贝尔物理学奖。

V1学部主任、数学家

赫维兹教授也正是在1896年10月的第二个星期，爱因斯坦经过考试，终于进入了他两年来期盼的苏黎世联邦理工大学的V1学部的A系。

（1）自由的学习风气

ETH的主楼

这所大学1911年以后改名为联邦理工大学（简称ETH，我们此后就用ETH称呼它）。ETH创建于1855年，整个大学分为七个学部，其中以科学与工程两个学部的教学与研究闻名于欧洲。爱因斯坦就读的V1学部是数学和自然科学专业教师进修学院，它是ETH的科学研究和培训中心。V1学部又由两个系组成，A系是数学系，领衔的是数学家赫维兹教授，该系除了设有数学专业以外，还设有物理学和天文学专业；B系是自然科学系，领衔的是地质学家海姆教授，该系除了地质学专业以外，还设有其他自然科学专业。

学部的学生人数相当少，在爱因斯坦进入V1学部时，连他在内该学部也只有10名新生，其中包括爱因斯坦后来的第一任妻子米列娃，米列娃也是V1学部唯一的一名女生。整个V1学部只有23名学生，爱因斯坦所在的年级还算是当时人数最多的一个年级。

ETH的教学主楼位于山脚下，4层楼的主楼，即使以今日的水平来看，也十分壮观。事实上它一直是苏黎世非常引人注目的一座大厦。山脚下是房屋此起彼伏的繁闹市区；从平坦的山坡向下望去，是利马特山谷著名的历史名城。爱因斯坦和他的朋友们曾无数次登上山顶，纵览全市美丽的景色。

数学物理和技术物理教授韦伯

数学系里有两位一流的数学家；但是其中的物理学专业比较差劲，完全不能跟上当时物理学的迅速发展，学生能学到的物理学知识仅仅局限于教科书上的那些，而这些知识又多半是在工程技术上有实际应用的一些原理，很少涉及当时已经发展得比较成熟的理论物理学，如麦克斯韦、亥姆霍兹的电磁理论，玻耳兹曼的分子运动论和概率理论等。物理老师很少与学生一起探讨自然现象以及它背后蕴含的科学哲学原理。爱因斯坦对于韦伯教授不讲麦克斯韦理论方面的新东西很失望。好在苏黎世的这所大学有相当自由的学术环境，只要能将必修课对付过去，听不听课没有硬性规定。这正适合爱因斯坦这种喜欢特立独行的学生。他很快学会了根据自己的需要和兴趣，安排自己的学习：喜欢听的课，集中精力听，每讲必到；不喜欢听的课，则根本不去听，而在宿舍里埋头学习理论物理。

韦伯讲的课，爱因斯坦开始的时候听得十分认真，第二学年（1897—1898）韦伯开的“物理学”，爱因斯坦的成绩不错，得到55分和5分。他在给米列娃的信中写道：“韦伯的课讲得好极了，我急切地盼着听他的每一堂课。”第三学年到第四学年（1898—1900），韦伯开了十门课，但多是电工课，如“电工原理、仪器和测量方法”“电振荡”“电工实验”，等等，很难看出这是专为物理系学生开的课，倒多半像是为电力工程系学生开的课。虽然凡是需要考的课程，爱因斯坦都考到了6或5分，但他当时感到相当失望，深感韦伯教授的课忽略了当时进展十分迅速而又十分重要的理论物理学课题。

在这种情况下，爱因斯坦只有采取“刷掉”某些课程的办法来满足自己的学习需要。开始是佩尔内特主持的“初学者物理实验入门”讲座，爱因斯坦很少去听，结果考试他只得了最低分：1分。佩尔内特还指责他“不勤奋”，在爱因斯坦1898—1899学年的成绩单上记载有：“1899年3月，由于在物理实习课上不勤奋，受到校长的一次申斥。”

佩尔内特有一次问他为什么不学医学、法律这些较容易的课，爱因斯坦回答说：“因为学这些课我的天分不够，所以想试一下相对要好学一点的物理学。”佩尔内特听了十分生气。1899年6月，爱因斯坦还在实验室引起一场爆炸，他的手也被严重烧伤。每次做实验时，教师都会按规定发一张操作规程给他，但是他一般连看都不看就开始按照自己的想法做起实验来。有一次，佩尔内特对他的助教说：“您对爱因斯坦有什么看法？他为什么做什么都不按我的吩咐去干呢？”助教回答说：“的确如此，教授先生。但是，他的实验结果都是对的，而且，他用的方法总是极有趣的。”

爱因斯坦后来对韦伯的课的热情也冷下去了，经常不听韦伯教授的课。这可能是日后两人关系恶化的起因之一吧。爱因斯坦在《自述》中曾写道：

1896—1900年在苏黎世联邦理工大学的师范系学习。我很快发现，我能成为一个有中等成绩的学生也就该心满意足了。要做一个好学生，必须有能力去很轻快地理解所学习的东西；要心甘情愿地把精力完全集中于人们所教给你的那些东西上；要遵守秩序，把课堂上讲解的东西用笔记下来，然后自觉地做好作业。遗憾的是，我发现这一切特性正是我最为欠缺的。于是我逐渐学会自由自在地生活，安排自己去学习那些适合于我的求知欲和兴趣的东西。我以极大的兴趣去听某些课，同时“刷掉了”很多课程，而以极大的热忱在宿舍里向理论物理学的大师们学习。这样做是好的，并且显著地减轻了我的负疚心情，从而使我心境的平衡终于没有受到剧烈的扰乱。

但是不要错误地认为爱因斯坦只热心于理论物理而轻视实验物理。爱因斯坦其实很热心于物理实验，且醉心于与经验直接联系。爱因斯坦曾经提到他在ETH的生活时说：“大部分时间我都在物理实验室操作，被直接观察接触迷住了。”

在ETH时，他的确常常到韦伯的实验室去，甚至在韦伯的指导下准备了一篇以实验为根据的关于热传导的毕业论文。毕业后，他还计划利用韦伯实验室研究热电现象。但是，韦伯对爱因斯坦自己设计的实验计划并不热情，更谈不上支持。有一次韦伯显然是十分不满地对爱因斯坦说：“你这个小伙子确实能干，非常能干；不过呢，你有一个最大的毛病是，别人叫你干的事，你一件也不肯干。”

爱因斯坦的终生好友格罗斯曼

1898年10月，爱因斯坦报名参加了“毕业证书中期考试”。整个夏天，他都集中精力与他的好朋友格罗斯曼一起复习功课。格罗斯曼是一位与爱因斯坦在性格上完全不同的大学生，他听课认真，从不逃课，笔记整齐，一丝不苟。爱因斯坦没听的课，就全靠格罗斯曼的笔记“搭救”。用这种临阵磨刀的方式来对付考试，还真十分有效。结果是爱因斯坦得了两个满分（6分，解析几何、力学），3个55分（微积分、画法几何与射影几何、物理学），总评57分，为参加考试的5个学生中的第一名；而“搭救”他的格罗斯曼只有一个满分（画法几何与射影几何），其他全是55分，总评为56分。另外3个人的总评分别为56分，53分和52分。

中期考试之后，从1898年末到1890年秋的近两年时间里，爱因斯坦的学习出现了一种根本性的转变，那就是用更多的时间自学。

1898年的爱因斯坦

1899年，爱因斯坦关注的是运动物体的电动力学。这年暑假的8月10日前后，他写信给他的女友米列娃说：

不胜感激您亲切的来信，要是我没有同我们的旅馆老板一道在崇山峻岭中做一次徒步旅行的话，我早就回来了。顺便说一句，这次游山玩水是绝妙喜人的……我已经归还了亥姆霍兹的书，而今正再一次深入细致地攻读赫兹的电力传播。

我们知道，所有的机械波动都需要一种媒介来传播振动，如水波需要水这种介质来传播水的上下振动（横波），声波需要空气这种介质来传播声音的纵向振动（纵波）。照此类推，电磁波也需要一种介质来传播电磁振动（横波）。是什么介质呢？物理学家公认这种介质是一种被称为“以太”的稀奇古怪的东西。说它稀奇古怪是有原因的，因为以太弥漫于整个宇宙，地球、行星、太阳……都浸润其中，因此以太必须柔软无比，这才不会阻碍星体的运行，否则星体由于以太的阻力会很快减速而停止运动，宇宙也会因此而坍塌。但是，电磁波是横波，而且传播速度大得惊人（3×10⁸米/秒），力学公式表明，传播这种速度极快的波，其介质必须有极大的“切向力”，这就是说以太又必须是非常坚硬的，其硬度甚至要超过金刚钻！以太同时具有如此对立和矛盾的性质，使得它成了一个极其古怪的东西，任何一个认真的物理学家想用以太来解释电磁波的运动，都会被这种稀奇古怪的性质弄得顾此失彼、狼狈不堪。爱因斯坦在研究了当时的电磁理论以后，知道了这一烫手的困难问题。甚至在一年前的1898年9月，德国物理学家在杜塞尔多夫讨论的特别议题“运动介质中以太及其行为”，就被刚刚读大学三年级的爱因斯坦注意到了。虽然他没有资格参加这种会议，但整个苏黎世据说只有他最了解这次会议所遇到的困难。在这次会议上，从亚琛高等技术学院来的维恩在会上的发言，道出了物理学家面临的困境和艰难的抉择。他介绍了以太的各种自相矛盾的“性质”，和当时已完成的13个有关地球与以太的实验。有的人认为以太和地球相对静止；有的人认为以太是绝对静止的，而地球在以太的海洋中运动。但两种假设均有与实验相悖之处，因此维恩无可奈何地总结道：“以太是否参与物体的运动，或者它是否具有流动性，物理学家们已经激烈争论了很长的一个时期，而且关于这种电磁现象载体必须具有种种性质的推测和假定，人们还将没完没了地争论下去。”

维恩的这个发言，后来以文章的形式发表于1898年65卷3期的《物理化学年鉴》上。在论文中，维恩不但讨论了运动的以太模型，还讨论了静止以太模型。1899年，爱因斯坦看到维恩的论文后，不由产生了兴趣。这年9月28日左右，他在给米列娃的信中写道：“我也是一个书虫，啃了不少书，并苦苦思索很多问题，其中有的很有趣。我给在亚琛的维恩写了信。此人1898年就这个题目发表了一篇很有意思的论文，我已经拜读了。”

ETH物理楼里的电工实验室

尽管参加杜塞尔多夫会议的人很多，地位也不低，但是却没有一种意见能让大家都接受，也没有任何一个物理学家敢于想到干脆抛弃千疮百孔的以太，另起炉灶。但这次会议后一年，将要读大学四年级的爱因斯坦居然敢于提出一种全然不同的意向：干脆抛弃这个烫手的以太。但1899年的爱因斯坦，还没有具备在去掉以太以后构筑另一种全新理论的能力和学识，要到6年之后的1905年，他才有能力提出狭义相对论，彻底改变物理学中的时空观。

从这件发生于1898—1899年的事情，我们可以看到，刚到20岁的爱因斯坦已经初步具备驾驭困扰研究前沿的纷繁局面的能力，善于在千头万绪的诸多意见中，分析和看出问题的症结所在。这是一种在科学研究中最不可缺少的、最可贵的能力。

ETH的物理楼

到了1900年，爱因斯坦面临着对他来说更加重要的问题：毕业论文和随之而来的寻找工作的问题。关于以太和运动物体的电动力学问题，看来他还没有时间和能力去做进一步思考，因此他把这个问题暂时抛开。至少他明白，要解决这一个让众多物理学高手都感到烫手的问题非一日之功，以后再说吧。

1900年一开始，他就开始着手找导师和确定毕业论文的题目。3月份，这两件事总算确定下来了，韦伯教授同意成为他的学术论文指导老师，但是韦伯对爱因斯坦选“热传导”作为论文题目不感兴趣，而且让他恼火的是，爱因斯坦没有用规定的论文纸抄写论文。后来韦伯执意坚持，爱因斯坦只得将论文重新抄写一次。

结果他的论文只得了45分（6分为满分），其他考试科目的分数还可以，理论物理、实验物理和天文学都是5分，函数论是55分。这样，爱因斯坦以平均分数491的成绩和他的三个同学埃拉特（平均分数514）、格罗斯曼（平均分数523）、科尔罗斯（平均分数541）获得当年的毕业证书，而爱因斯坦的女友米列娃以平均分数4未能获授毕业证书。爱因斯坦是4人中唯一一个物理专业的毕业生，另三个都是数学专业的。

在4个获得毕业证书的人中，爱因斯坦的平均分数最低，仅491分，还不到5分。比起中期考试，这次考试成绩十分不理想，但连这个成绩也还是靠了格罗斯曼的听课笔记。也许是因为成绩不好，也许是因为考试中断了他对感兴趣的问题的思考，这次考试给他留下的回忆非常不好，甚至令人感到可怕。他在《自述》中写道：

这里的问题在于，人们为了考试，不论愿意与否，都得把所有这些废物统统塞进自己的脑袋。这种强制的结果使我如此畏缩不前，以致在我通过最后的考试以后有整整一年对科学问题的任何思考都感到扫兴。

这段话经常被人们引用，以证明考试的可怕的弊端。但遗憾的是至今还没有一个更好的办法代替它，以便对学生的学习效果进行更适宜的审核。另外，爱因斯坦在《自述》中也许过分夸大了考试对他的可怕的影响（“整整一年对科学问题的任何思考都感到扫兴”），因为在1900年8月1日，即考试后的第5天，他在给米列娃的信中写道：

虽然我确实还没有得到任何来自苏黎世的消息，可是由于无忧无虑的生活和美好的饮食所产生的喜悦心情却使我信心十足。……我已读了许多东西，主要是基尔霍夫关于刚体运动的那些著名的研究。我对这项伟大的工作惊叹不已。我的神经已经镇静下来，因此我又怀着喜悦的心情在学习。你的近况究竟如何呢？向你的亲人问安！最真诚地吻你，你的阿尔伯特。

7月27日结束考试，在8月1日的信中就说“已读了许多东西”，“神经已经镇静下来，因此我又怀着喜悦的心情在学习”，可见《自述》的回忆恐怕有误。真正让他此后两年对“任何思考都感到扫兴”的是另一件事：找不到合适的工作。爱因斯坦在8月1日信中提的“来自苏黎世的消息”，是指他认为他很有希望得到ETH助教一职的事，虽然他“信心十足”，但事情却远非他预料的那样：他一直没有得到“来自苏黎世的消息”，而另外三个同时获准毕业的同学都已经被ETH录用。他的心情急躁不安，在8月30日（可能）给米列娃的信中他写道：

……生活中有着比考试更恼人的事。我现在才明白，它比世界上的其他任何困难还要讨厌。我唯一的消遣就是学习，我现在以两倍的喜爱来学习，而我唯一可寄予希望的人就是你，我的亲爱的、忠贞的灵魂，要是不挂念你，我可能就不再愿意生活在熙熙攘攘、悲怆不幸的人群之中。

当时爱因斯坦可能没有估计到，他的失业生涯竟历时两年。所以，由这封信我们可以预料到，他之后的两年会使他更加痛心地感到他的不幸。

在讲到爱因斯坦失业生涯之前，我们还要简单介绍一下他在ETH学习生涯的另一个侧面。

（2）大学时代的友情

谈到友情，我们总会想到我国伟大诗人李白的《赠汪伦》：

李白乘舟将欲行，忽闻岸上踏歌声。
桃花潭水深千尺，不及汪伦送我情。

爱因斯坦的好友马塞尔·格罗斯曼

这首小诗，深为人们赞赏，其中“桃花潭水”已经成为后人抒写友谊、别情的专用语了。爱因斯坦在ETH的四年，结交了两个男性朋友和一个女性朋友。男性朋友是格罗斯曼和贝索，他们后来成为爱因斯坦终生的挚友；女性朋友是米列娃，后来成了他的第一任妻子。

格罗斯曼比爱因斯坦大1岁，与他是同年级同学，但格罗斯曼是专攻数学的。格罗斯曼是苏黎世湖畔泰尔威尔一个瑞士古老家族的后代，他父亲是一家大型机械厂的厂主，因此生活富裕。他的家和他本人虽有瑞士贵族遗风，但又同时具有相当开放、自由、民主的视野，因此深深地吸引了自称“孤独者”的爱因斯坦。他们成了无话不谈的好朋友，经常在周末闲暇时到咖啡店泡着，既谈学习上遇到的种种问题，也不时激扬文字、指点江山。从谈话中，格罗斯曼对这位不讲究仪表的同学有了很深的了解，而且常常被爱因斯坦的谈话所吸引。他曾经对父母说：“爱因斯坦总有一天会成为真正的大人物。”

爱因斯坦则在回忆中深情地说道：

我回忆我们的学生时代。他是一个无可指责的学生，我自己却是一个离经叛道的和好梦想的人。他同老师的关系搞得很好，而且谅解一切；而我却是一个流浪汉，心怀不满，也不为人所喜欢。但是我们却是好朋友，我们每两三个星期就要到“都会”咖啡店去，一边喝冰咖啡，一边聊天，这是我最愉快的回忆。后来，我们的学业结束了——我突然被抛弃，站在生活的门槛上不知如何是好。但是他支援了我，感谢他和他父亲的帮助，我后来在专利局找到了一个跟着哈勒工作的职位。这对我是一种拯救，要不然，即使未必死去，我也会在智力上被摧毁了。而且，十年以后，在广义相对论的形式体系方面，我们一道狂热地工作。这项工作由于我去了柏林而没有完成，在柏林我一个人继续做着这项工作。

格罗斯曼不仅把爱因斯坦从失业的苦海中“拯救”了出来，而且在大学读书时多次“拯救”了他。爱因斯坦曾经这样写道：

格罗斯曼具有许多我所欠缺的才能：敏捷的理解能力，处理任何事情都井井有条。他不仅学习同我们有关的课程，而且学习得如此出色，以致人们看到他的笔记本都自叹不如。在准备考试时他把笔记本借给我，这对我来说，就像救命的锚；我怎么也不能设想，要是没有这些笔记本，我将会怎样。

格罗斯曼从ETH毕业以后，曾在ETH的菲德勒教授手下当了一年助教。1907—1927年，他在ETH接替菲德勒教授，任几何学教授，其中在1911年还担任过ETH的数学物理系主任。1912—1914年，他在广义相对论的数学方面曾与爱因斯坦合作，这时爱因斯坦已回到ETH，任该大学的物理学教授。1927年，格罗斯曼从ETH退休以后，继续从事数学研究，发表论文。

爱因斯坦与格罗斯曼的友谊，不比“桃花潭水”浅，如果不说更深一些的话。1905年4月30日，爱因斯坦完成博士论文《分子大小的新测定法》，他将论文题献给“我的朋友，格罗斯曼博士先生”。在1916年发表关于广义相对论的第一篇完整的论文时，在前言中他又特地写道：“我在这里要感谢我的朋友、数学家格罗斯曼博士，他不仅代替我研究了有关的数学文献，而且在探索引力场方程方面给我大力支持。”

不幸的是，格罗斯曼于1936年9月7日病逝于苏黎世。消息传来，爱因斯坦在震惊、痛苦之余，写信给格罗斯曼夫人。在追忆了他与格罗斯曼的终生交往以及“痛苦想念着他”之后，爱因斯坦欣慰地写道：

但有一件事情还是美好的：我们整个一生始终是朋友。

在ETH，爱因斯坦还结交了一个终生的好朋友贝索。贝索比爱因斯坦大6岁，他的父亲是意大利特里雅斯特的一家保险公司的董事。贝索在意大利受完中学教育后，于1891—1895年在ETH学习机械工程。爱因斯坦到ETH就读时，贝索已经毕业，并在瑞士北部温特图尔一家电工机械制造厂工作。爱因斯坦与贝索相识，得益于一场音乐晚会上的相遇。爱因斯坦后来有不少好友，都与音乐晚会上的演奏有关。

爱因斯坦在ETH上学的第一学期，在一场室内音乐晚会上认识了贝索。由于志趣相投，两人从此成为终生挚友。1955年3月，当爱因斯坦得知贝索逝世的消息时，他在信函中说：“我们的友谊是从我在苏黎世求学年代就奠定的，那时我们经常在音乐晚会上见面。他年长一些，有学问，总是鼓励我。”

1899年，爱因斯坦把温特勒家的大女儿安娜介绍给贝索认识，结果促成了贝索与安娜的秦晋之好，1900年他们结为夫妻。我们前面还提到过，爱因斯坦的妹妹玛雅在十年后又成为温特勒家小儿子保罗的妻子，于是爱因斯坦与贝索在友谊之上又多了一层姻亲关系。1904年1月，由于爱因斯坦的推荐，贝索也被伯尔尼专利局聘用为咨询工程师，于是两位老朋友朝夕相处达5年之久。爱因斯坦后来回忆说：

专利局把我们结合在一起，我们下班途中的谈话引人入胜，无与伦比，人事浮沉对于我们来说似乎并不存在。

正是在这些极富启发性的谈话中，知识渊博、思想敏锐的贝索向爱因斯坦提出了许多有益的建议，帮助爱因斯坦把尚不够清晰的思想明确地表达出来，对爱因斯坦的科学创见的形成起了“助产士”的积极作用。所以，当1905年爱因斯坦创建狭义相对论的划时代论文《论动体的电动力学》发表时，这篇没有列出一篇参考文献的论文，没有提到任何著名学者的帮助，却唯独提到了贝索的“热诚帮助”和“有价值的建议”。在该文最后的一段话中，爱因斯坦写道：

最后，我要声明，在研究这篇文章所讨论的问题时，我曾得到我的朋友和同事贝索的热诚帮助，要感谢他那些有价值的建议。

由这段话可见，贝索在爱因斯坦创建狭义相对论中所起的重要作用。以后我们还会一再提到贝索，因为他们之间的关系一直保持到1955年他们两人逝世为止。

爱因斯坦在大学时的女友米列娃，她后来成了爱因斯坦的妻子

在与朋友相处中，爱因斯坦经常表现出他天生的幽默。有一次他对格罗斯曼的弟弟说：“你一定跑不快。”少年问道：“为什么呢？”爱因斯坦看看少年的大耳朵说：“嗨，这还不清楚吗？你的耳朵太大，受到的空气阻力太大了。”还有一次，在例行的聚会上，爱因斯坦迟到了，有人问他为什么迟到，他说：“我寄居那家的熨衣服的女工对我说，如果她在熨衣服的时候我能拉小提琴，她熨衣服的速度可以提高一倍。因此，我就拉了一会儿。”

除了这两个男性朋友以外，爱因斯坦在ETH还有一个关系非常密切的女性朋友米列娃，后来她成了爱因斯坦的第一任妻子，他们还生下了一个女儿和两个儿子。