簡潔永恆的科學力量——愛因斯坦解釋相對論之美

1920年代末,公眾對相對論產生前所未有的強烈興趣,愛因斯坦受邀為《紐約時報》撰寫文章,解釋他的最新發現——成品便是這一珍貴手稿,即將於上海拍賣中矚目登場

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(左)阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻;(右)Emil Otto Hope於1921年為物理學家阿爾伯特·愛因斯坦拍攝的肖像 © Mansell Collection/The LIFE Picture Collection

手稿上的筆跡清楚整齊,易於閱讀,但傳達出的奧義卻複雜而深刻。紙面上的文字井井有條,可見書寫者的從容不迫。前幾段中有少許修改痕跡,但後面一氣呵成,可見作者已經文思泉湧,信手拈來。

手稿的字跡也流露出真誠的文采。由於作者以德文寫作,因此文中可見不少較明顯的大寫字母,還有些令人賞心悅目的花飾字體。文字整齊劃一地向右傾,彷彿微風拂過的蘆葦。作者的筆跡充滿創意,弧體字母和深色的墨跡都同阿爾伯特·愛因斯坦想像中的宇宙一樣——最後一頁可見他的親筆簽名。

此份手稿將於9月23日在上海拍賣中隆重登場,是愛因斯坦於1929年初撰寫的草稿,共包括12張單頁,第一張來自一本正方形的科學記事本,其他紙張則來自愛因斯坦的私人信紙。手稿背面可見他的名字和在柏林的地址——5 Haberlandstrasse。

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

當中兩頁手稿的背面也寫著一些潦草的方程,與羅塞塔石碑出土前的象形文字一樣無法理解。從這種批註式的文字展現作者的急切之情:不斷出現的希臘字母λ如同新石器時代的箭頭一樣冷酷粗糙。錯誤的數據被大致擦去,彷彿沮喪不已。愛因斯坦彷彿在用他的第二母語——數學符號,解決更加複雜艱難的問題。

這份手稿的主旨到底為何?這其實是愛因斯坦為他最愛讀的美國報紙《紐約時報》撰寫的文章。時報遊說他向讀者揭示他最新的成就——在「統一場論」中向前邁出的一大步。1929年初,人們普遍認為愛因斯坦即將做出一大全新發現,甚至超越15年前顛覆物理學歷史的相對論。

當時的物理學界已知兩大基本力:電磁力和引力。二者都作用於空間中的物體中——換言之,這兩大基本力都以「場」的形式存在。除此之外,兩者都令物質互相吸引(電磁力同時亦有排斥力)。無論是電磁力還是引力,物質間的距離越遠,作用力就越弱。

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》(細節)。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》(細節)。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

這些相似的特質令愛因斯坦堅信,電磁力和引力是同一種宇宙現象的不同表達方式。他嘗試從數學角度證明這一理論即「統一場論」,試圖寫出可以證明電磁力和引力的優美簡潔公式。

愛因斯坦相對論本身已經顛覆了牛頓的古典時空觀念,而他認為,統一場論這一深刻探索是相對論自然而然的下一步工作。其他人則以更為感性的方式看待愛因斯坦的計劃,認為他正以一己之力尋找「萬有理論」。

當時人們對於愛因斯坦的性格充滿敬畏,《紐約時報》文章便是當年的重要事件之一。1920年代末,他成為了人類史上最著名的科學家,不僅以敏銳思維著稱,更成為人類良知的溫和代表。愛因斯坦即將步入半百之年,雖然他自己並不情願,但全世界都急於為他慶祝生辰。五十而知天命,「統一場論」似乎再適合不過這個時機,這將是他送給世界的禮物,而世界也會以無數慶典回贈他的偉大發現。

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》(細節)。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》(細節)。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

公眾對愛因斯坦最新工作的興趣與日俱增,新聞界也對他的興奮之情有所耳聞。他在一月寫給友人的信件中表示:「令我宵衣旰食、日夜沉思計算的理論終於成型了,就濃縮在這七頁紙上。」

同一時期,愛因斯坦的妻子艾爾莎也向熟人說過,令他「廢寢忘食的問題終於得到了解決,他畢生的夢想因此成真。」反應迅速的《紐約時報》已經刊登了一篇文章,題目甚為引人注目——《愛因斯坦即將公佈偉大發現;切勿打擾》。

萬眾期待的「偉大發現」終於在愛因斯坦向柏林《普魯士科學院院刊》提交的六頁論文中公諸於世。科學院明白論文對世人的巨大吸引力,於是刊印了1,000份,遠超刊物平時的發行量。所有論文如同最暢銷的小說一般被一搶而空,院方不得不再次加急刊印3,000份以滿足需求。

當中一份論文被倫敦塞爾弗里奇百貨公司展示在櫥窗裡,吸引不少人駐足閱覽。愛因斯坦歷經逾十載才提煉出的理論竟然可以用區區六頁紙便可以盡述——不僅令世人驚嘆不已,更再次證明他舉世無雙的天才頭腦。

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》(細節)。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

阿爾伯特·愛因斯坦 (1879-1955).親筆簽名手稿,《新舊場論》(細節)。簽名:‘A. Einstein'[柏林,1929年2月3日前]。德文14頁 290 x 229 毫米。估價:人民幣7,000,000 – 10,000,000。此拍品將於2023年9月23日在佳士得上海二十及二十一世紀藝術晚間拍賣中呈獻

然而問題來了:沒有人讀得懂愛因斯坦的論文——正因如此,《紐約時報》才遊說愛因斯坦「以盡可能最簡潔的方式」解釋自己的理論。這篇回應大眾需求的文章讀起來仍然存在難度,但愛因斯坦顯然已經以大膽方式提出全新的「統一場論」。

文章中,愛因斯坦明確指出,「兩種力場」都可以被形容為「同一種全面空間結構的表現形式」。他繼續直接表明,「我在新論文中試圖給出的答案,揭示了引力和電磁力的統一場理論。」

但愛因斯坦並未找到謎題的答案,更未能破解「上帝的心智」,他不久後也意識到這一點。數學邏輯並未完美無缺,而他的計算亦與此前早已證明的相對論互相矛盾。但愛因斯坦從未停止追尋統一場論的腳步,更一直相信自己能夠成功,一直到1955年逝世,這二十五年間他都在不停求索。

七十年過去了,統一場論依然沒有被證明存在,它是阿爾伯特·愛因斯坦天才腦海中的綺麗夢想。但這並不代表他的失敗,因為他不僅是一位力圖描述世界的科學家,從某種程度上而言更是一位描繪心中宇宙的藝術家。如同史上許多偉大傑作都是在病痛折磨後創造出來,統一場論也是令愛因斯坦醍醐灌頂的頓悟。這是屬於那個時代的理論,但時至今日也一直代表著天才內心痛苦交織後迸發出的絢麗畫作。

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《紐約時報》上愛因斯坦文章的讀者十分欣賞他科學成就的簡潔之美。商店櫥窗上張貼的普魯士科學院論文可能會令購物者感到迷惑,但他們也精準地看到了愛因斯坦質能方程E=mc²中的永恆力量之美。同許多偉大的藝術傑作一樣,這一方程式的美感來自於簡潔,而簡潔正因為它真確無疑。

當年不少文學界人士亦將愛因斯坦視作自己的一份子。1926年,愛因斯坦正為自己的理論命名時,美國詩人阿齊博爾德·麥克利什(Archibald MacLeish)寫了一首名為《愛因斯坦》的沉思之作。在這篇長詩中,他將這位創作者兼科學巨匠描繪為「從空氣漩渦的紋路中畫下圖像,也許並非陰影,而是可以理解的真理」,這動人的評價令人永遠難忘。

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