[转帖]第N个理解相对论的人

原载2002年6月21日《科学时报》
　
第N个理解相对论的人
李醒民
　
　　作为《普林斯顿科学文库》之一的《相对论的意义》，最近已由上海科学教育出版社出版。从手头的这本小巧玲珑的书来看，这套丛书印刷、装订得还是挺典雅、挺精美的，使人爱不释手。
　　《相对论的意义》的作者是20世纪最伟大的哲人科学家、人类科学精神和科学良心的化身爱因斯坦。1921年5月，爱因斯坦访问美国，曾在普林斯顿大学作了四次斯塔福德·利特尔讲座讲演——〈相对论前物理学中的空间与时间〉、〈狭义相对论〉、〈广义相对论〉、〈广义相对论（续）〉。普林斯顿大学出版社次年汇集了这些讲演稿，以《相对论的意义》为书名出版，这是第一本由美国出版社出版的爱因斯坦著作。在第二版中，爱因斯坦添加了一个附录，讨论了自1921年以来的一些进展。在第三版（1950年）中，他又加进一个附录〈广义引力论〉。1954年，爱因斯坦对对第二个附录进行了彻底的修订，并将标题改为〈非对称场的相对论性理论〉，成为1955年出版的第五版的附录二——这是爱因斯坦众多科学论文的最后一篇。
　　众所周知，相对论是爱因斯坦的“思维的自由创造”或“理智的自由发明”的杰作，是人类“思想领域中最高的音乐神韵”，它既是20世纪科学革命的真正发端，也是20世纪科学革命的丰硕果实。1905年，是爱因斯坦天才勃发的“幸运年”，更是物理学的“奇迹年”（另一个奇迹年也许是1665-1666年，牛顿在家乡乌耳索普避瘟疫时作出了一系列的数学和物理学发现）。是年，爱因斯坦在德国《物理学年鉴》第17卷发表了他的有名的“三合一”论文：光量子论文，布朗运动论文，狭义相对论论文。后者虽然在数学上并不高深，但是，由于它背离了牛顿的经典力学的绝对时空观，使得囿于传统观念的人感到莫名其妙，百思不得其解。例如，直到1911年，美国物理学会主席马吉还在演说中激动地宣称：“我相信，现在没有任何一个活人真的会断言，他能够想象出时间是速度的函数。也没有一个活人下这样的赌注：他坚持自己的‘现在’是另一个人的‘将来’，或是其他人的‘过去’。”
　　1916年最终完成的广义相对论也难倒了物理学家：这不仅因为它内容奇特，而且因为它数学艰深。它使用了当时连爱因斯坦也不大了解的张量分析和绝对微分，致使爱因斯坦不得不求助他的老同学、数学家格罗斯曼。广义相对论的过渡性论文〈广义相对论纲要和引力论〉是他们二人合作的产物，其物理学部分由爱因斯坦执笔，数学部分由格罗斯曼执笔。据说有这样一件逸事。有一次，英国天文学家爱丁顿在作完关于广义相对论的通俗讲演后，有人着急地问他：尊敬的教授，听说世界上现今只有三个人懂得相对论，是这样吗？爱丁顿略加思索后回答：您也许说得不错。不过，我在想第三个人是谁呢？
　　也许正是为了让科学界和世人了解当时尚有争议、尚属“阳春白雪”的相对论，爱因斯坦才分出宝贵的时间和精力，对他的科学创造作了较为通俗的阐释，进一步揭示了时空观变革的意义，并把他对宇宙学和统一场论的有意义的探索——这是沿着相对论开辟的道路前进的——介绍给读者。
　　狭义相对论问世至今已将近100年，广义相对论也有近90年的历史了。今天，人们的哲学观念和科学观念都发生了很大的变化，对于理解相对论肯定不会像前人那样存在难以逾越的思想障碍了。只要学过初等数学，就很容易掌握狭义相对论；只要懂一些有关的高等数学知识，也不难把握广义相对论。至于领略它们蕴涵的科学思想和精神实质，甚至可以绕过数学方程和推导。尽管如此，《相对论的意义》一书仍不失为学习和理解相对论的好教材，更何况它还带有爱因斯坦的思维方式和行文风格呢。不用说，作为20世纪自然科学和人类良心象征的爱因斯坦的著作的出版，在任何时候都是有历史意义和现实意义的，尤其是在急需科学启蒙和道德教化的处于转型期的当代中国。
　　最后，顺便说一下，译者恐怕不熟悉科学哲学，所以书中有关带有哲学色彩的术语或段落的翻译似有商榷的余地。由于手头没有原版英文书，又抽不出时间为此专门跑国家图书馆一趟，恕我斗胆献疑了。例如，第2、49等页的“真实的”似应译为“实在的”（real）。第二页的下述译文可能有误：“因为即使观念世界看起来并不能借助逻辑的方法从我们的经验中演绎出来，但就一定的意义而言，它还是人类意识（human mind）的产物，没有人类的意识便无科学可言”。请仔细比较一下，《爱因斯坦文集》第一卷第157页的翻译恐怕是正确的：“因为，即使看起来观念世界是不能用逻辑的工具从经验推导出来的，而在某种意义上来说，它是人类头脑的创造，要是没有这种创造就不可能有科学”。要知道，爱因斯坦一向认为，科学的基本概念和基本原理是人类心智（mind）的自由创造和发明。后一译法显然符合爱因斯坦的一贯思想。另外，“没有人类的意识便无科学可言”固然不错，但有人类意识就必定有科学吗？爱因斯坦大概不会说出那样没有什么“意义”的话的——前者的译文恐怕不会没有问题吧？

阿尔伯特·爱因斯坦著：《相对论的意义》，郝建刚、刘道军译，李新洲校，上海科技教育出版社，2000年12月第1版，定价9.50元