聊聊狭义相对论-第10部分
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很快，爱因斯坦就和塔尔梅结下了深厚的友谊，他经常问塔尔梅一些物理和数学的问题，往往有些问题连这位大学生都答不上来（好生厉害！）。看见一位求知欲如此强烈的孩子，塔尔梅给爱因斯坦抱来了一摞厚厚的书籍，那就是伯恩斯坦编著的《自然科学通俗丛书》。这本书在爱因斯坦成长路上起到了极其重要的作用。
爱因斯坦从《自然科学通俗丛书》中学习到了物理学、化学、动物学、天文学等诸多知识。他深深被这些神奇的内容吸引住了，甚至不惜花费睡觉的时间去阅读它。
而最令他疑惑的是，为什么上帝在上面没有位置呢？
从小学到现在，宗教课上都说上帝是存在的，它创造了万物，包括我们人类，主宰世间一切。
可是，眼前的这本书却根本找不到上帝的痕迹，取而代之的是一个井然有序的物质世界。它是那么的充满秩序，以致根本不需要上帝来参与任何环节！
爱因斯坦被书中描述的自然界的发展规律折服了，从中他深深体会到了一种神圣的美——规律的美。这种美太令人震撼了！行星运转，时间流逝，生老病死，物质反应……一切都好象是心心相通，世间万物仿佛早已约定了一般，充满默契，各司其职，奏响了一首自然的和谐交响乐。而隐藏在这个大千世界的背后，演绎了这一切的正是——规律！
是的，上帝是不存在的！
是的，圣经说错了！
是的，一切所谓的权威都是不可信的！
是的，一切都应该去怀疑！
爱因斯坦少年时代的宗教天堂就这样失去了，而同时也开始一步一步走进了科学的殿堂。
或许，我们也可以认为，爱因斯坦后来那种不畏权威的勇气正是从这时候开始的。
就在爱因斯坦升入三年级，即将开始学习一门新的功课——几何学。叔叔雅各布告诉他，几何学是一门充满智慧的学问，在这里，你必须学会证明，这也是一种对人的智力更大的考验和挑战。雅各布叔叔还随手拿起一张纸，画了一个直角三角形。
“注意到了吗？孩子，所有的直角三角形都有这样一个性质——这两条直角边的平方和，就刚好等于这条斜边的平方！”叔叔微笑着说。
爱因斯坦看来看去，似乎显得不太相信（好样的！异端就要来了！），又用手指在纸上量来度去。
“不用量了，这个关系已经经过严格的几何证明了，对所有的三角形都是适用的，是不会错的。早在2000年前，古希腊的一位大数学家就给出证明了。孩子，你为什么不也来试试呢？试着去证明它……”叔叔摸着小爱因斯坦的头。
太有挑战性了！太刺激了！爱因斯坦一头扎了进去，下决心要把它给证明出来。
一连几个星期，爱因斯坦一个人一有时间就坐到小书桌前，对着一个直角三角形思考着，涂划着，计算着……
三个星期后，爱因斯坦根据三角形的相似性成功给出了证明！当他把证明拿给叔叔看时，雅各布惊叹不已，不禁为侄儿的数学才能折服。本来自己只是想告诉侄儿有这么一个几何命题，不经意间鼓励他去证明，没想到他竟然办到了！
天才喷薄而出！
这是一个属于你的时代！来吧！爱因斯坦！
在学习平面几何的过程中，简洁而又严谨的几何公理、定理给爱因斯坦留下了非常深刻的印象；那种建造体系的方法，给了他无比强烈的震撼！
欧几里得几何从一些显而易见、直接承认其为真的公理出发，利用逻辑推理的方法，用这些公理推理出一大串定理和推论，证明过程无懈可击。就像倒金字塔，从一点出发，一步一步地建立起整幢欧几里得几何大厦。
在《几何原本》第一卷中，欧几里得一开篇就给出23个定义，说明了研究的基本要素；5个公设（包括著名的第五公设）；以及5个公理。这些定义、公设和公理，都是我们耳濡目染的，是我们的原始经验，于是直接承认它们为真命题。之后就是从以上的定义、公设和公理出发，推理出48个命题。非常严谨和简洁，流露出一种和谐、简单、明确和有秩序的美。
这就是数学上极其美丽的公理方法，是数学上最壮丽的篇章，最恢弘的史诗。
公元前3世纪，亚里士多德总结了前人积累的逻辑知识，用演绎证明的科学为例，给出了三段论法（这是中学的数学内容，还记得吗？），标志着公理方法的诞生。
这种方法一直影响着后来的科学家，并且利用它铸造了人类科学史上一次又一次的辉煌，其中包括上面提到的欧几里得几何，还有将来的相对论。
公理方法具有很多优点。由于它是从尽量少的公理出发，并经过严格的逻辑推理得到结论；所以只要基础是正确的，那么所有的推论都必然是真实的。它的定理和命题按照逻辑演绎的关系串联起来，使用起来就相当方便。而它的简明性、条理性和和谐性，又充分体现了美学的要求。
再说远一点。
一个公理体系一般应该满足这样三个条件。
相容性。人民内部绝对不能有矛盾。同样道理，同一个体系中可不能出现互相矛盾的两条公理。
独立性。公理与公理之间应该是互相独立的，不能从这条公理就可以推出另一条公理，那被推出的那条还用干什么呢，是吧？把它当定理、推论就行了！
完备性。所选用的公理应该保证可以推出该分支的所有命题，这也是应该的吧？但是，要验证一个公理体系是否完备是非常困难的，甚至现在都还办不到。
好，就说到这里吧。本来，那时的小爱因斯坦应该是还没有体会到这么多知识的，在这里，我只想借题发挥罢了。希望给诸位介绍一些数学上的知识，但是这些对了解相对论有极其重要的作用哦！（后面我们就会知道，相对论里边也有公理方法的风采）
就这样，从罗盘到代数，到几何，到微积分……爱因斯坦一步一个脚印，踏踏实实地向着科学高峰进军……
1894年，爱因斯坦举家搬迁到意大利的米兰。
但是爱因斯坦却不能同行，因为他还有最后一年才能从路提彼德中学毕业。孤独一人，佳节思亲。在这一段时间里面，爱因斯坦非常想念家人。从父亲的一封封来信中，爱因斯坦领略到了阿尔卑斯山那边的秀丽景色，感受到了米兰那充满自由气息的生活。再对比自己现在在学校里的古板生活和令人窒息的教育，爱因斯坦感到极大的落差。
这也使得他更加向往意大利的生活，更加厌恶路提彼德中学的日子。
离开它吧！
这里不适应我！
我要到自由的地方去！我要在我自己的天空下创造我自己的世界！
于是，他作出了一个惊人的决定：离开路提彼德中学！离开德国！
这是一个重大的转折点，它将改变爱因斯坦的一生。
铁定心肠之后，爱因斯坦就开始紧锣密鼓地筹备他的退学计划：请求医生开个证明，说他神经衰弱，要前往意大利随父母休养。其实，这也是不难办到的。因为在大家眼中，他的神经确实有点问题：上课昏昏欲睡，还时不时提出一些连老师都无法解答的“神经兮兮”的问题。
天有不测“风云”。
就在这个时候，学校训导主任把他叫到了办公室，严厉地对他说：“爱因斯坦先生（这个……），根据大多数师生的反映，你带坏了学校的风气，影响了我们的正常教学，如果你能够离开这里的话，我想大家一定会很欢迎的！”
哎！还弄得我搞了大半天！早说嘛，真是的！离开是吧？我求之不得呢！
想不到问题竟然这样就解决了。
由于被学校勒令退学，爱因斯坦带着遗憾但更多是欢喜的心情踏上了火车，要回到了家人的身边。
温和的阳光拥抱着美丽的阿尔卑斯山，白云在蓝天中懒洋洋地徘徊着，鸟儿叽叽喳喳你追我赶，一阵风吹过来，带来了久违的醉心的花香。爱因斯坦看着窗外的景色，感到了一种从来没有过的轻松和自在。
到了意大利之后，爱因斯坦每天都过着愉悦的生活。呼吸自由的空气，欣赏古典的建筑，感受浓厚的文化氛围……意大利这个14世纪欧洲文艺复兴的中心，深深地感染了年青的爱因斯坦。
或许有那么一天，我也会像文艺复兴的先哲们那样呢！
宽松自由的气氛往往最能够激发人的创造力了。
在意大利的怀抱中，爱因斯坦的思想开始在天马行空的想象中张开飞翔的翅膀。
躺在葡萄园中，爱因斯坦悠闲地拨动着葡萄的枝叶，好不惬意！突然，一些事情引起了他的注意：在阳光的照射下，随着葡萄叶的晃动，落在他身上的光斑有的消失了，而新的又很快挤了进来，仿佛没有任何东西能够阻挡它们的前进。
爱因斯坦陷入了沉思之中：光线究竟是什么东西呢？书上说光是通过以太来传播的，可是以太又是什么呢？它看不见摸不着，怎么能够清楚它的存在呢？……确实，古往今来，从来就没有人证明过它的存在，可是为什么大家都深信不疑呢？既然不能证明它的存在，不就等于不存在吗？（异端！）难道……
呵呵！要是把我捆在光线上，嘿嘿，会发生什么事情呢？或者，我一下子变成了光线，会看到什么呢？会不会看见以太呢？……
光真是个好玩的东西！嗯，有太多东西我想不明白了，不过，这种思考却非常的有趣……
……
爱因斯坦的物理直觉告诉他，这里边一定隐藏着一个天大的秘密。
是的，直觉对于一个物理学家太重要了！
当你置身于迷雾之中，你根本不知道应该向哪一个方向迈步，但是，你又没有过多的时间去试探每一个方向。你必须勇敢地选择所迈出的第一步，而这一步就靠的是你的直觉和判断。
直觉是一个人在长期的经验中，无意识地形成的一种决策方法。它不是乱来的，而是一种充满先知和灵性的感觉。只有在长期的反复中，方能拥有这一种不可思议的能力。
这对一个物理学家太有用了！它能够帮助他敏锐地把握解决问题的方向，使他更快地接近真理。
这是上天对天才的恩赐！
事实上，不仅物理学家，还有艺术家、文学家、军事家……甚至平常人，他们在解决问题、判断问题时都会得到直觉的帮助。
而爱因斯坦恰恰拥有这种最强大的武器！
整整一个下午，爱因斯坦都在思考着与光有关的问题，却没有得到一个满意的答案。但他感觉到似乎之前的物理学家走错了道路，他的心中泛起了挑战的涟漪……
看来，未来相对论的发现者已经在心中播下了种子……
退学归退学，但是，学业毕竟不能荒废呀。在父亲的探询下，爱因斯坦找到了一间满意的学校——瑞士的苏黎世联邦工业大学（ETH）。
1895年，爱因斯坦登上了前往苏黎世的火车，去参加ETH的入学考试。不过终未如愿，由于他的拉丁文等文科成绩一塌糊涂，不得不与梦寐以求的学府擦肩而过。然而，他的数学和物理成绩却给大学的教授们留下了非常深刻的印象。在校长的建议下，爱因斯坦来到阿劳中学补习，准备来年再次报考ETH。
阿劳中学是一所开明的学校，它并不推崇传统教育，而为学生创造了自由、民主、向上的氛围，让学生在潜移默化中踏入知识的殿堂。在这里，爱因斯坦开始由一个腼腆的孩子逐渐变成了一位坚定自信的青年。
殊不知，这是在补习的这一年中，爱因斯坦重新捡回了对光速的思考，第一次磨亮了他的相对论之剑。
假如我追随一束光线而去，我会看到什么呢？譬如这束光是从广场的那座钟上射出来的，我是不是会看到一座静止的时钟呢？还是看到别的？……
醉里挑灯看剑。
……
1896年秋天，爱因斯坦不负众望顺利考上了ETH。
就在同一年，他最终说服了父亲，自己放弃了德国国籍，终于离开了德国。
那一年，他17岁。
进入了大学，爱因斯坦对一切都感到无比的新鲜。除了数学、物理等必修科目之外，他还选修了一大堆有兴趣的课程。
在大学里面，爱因斯坦依旧“神经兮兮”。他竟然“疯”到这种地步——必修的课程他经常缺席，而选修反倒节节必听。其实，这也是难怪的，必修的那些科目，爱因斯坦早就自学完了，再听也是无聊的重复罢了。
对于逃课的时间，爱因斯坦也并没有花在逛街、睡觉、跳舞或者CS（^_^）上，而是泡在图书馆里边。在那里，他可以阅读到麦克斯韦、玻尔兹曼、赫兹等等大名鼎鼎的物理学家的著作，并且还有机会接触到前沿的物理知识，这些都为他的未来打下了坚实的基础。
营里剑光闪耀。
……
在教授的眼
