2015年是阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein，1879－1955）創建狹義相對論110周年、廣義相對論100周年，也是繼伽利略、牛頓以后世界最偉大的物理學家逝世60周年。今天回顧愛因斯坦對當代世界科學的杰出貢獻，傳承和弘揚他所代表的科學理念、探索精神和人生價值，對于領悟科學真諦，認知創新規律，培育創新人才，建設創新型國家，實現中華民族偉大復興的中國夢，推進人類文明進步和發展都很有重要意義。

傳奇的人生探索之路

愛因斯坦1879年3月14日出生在德意志帝國符騰堡王國烏爾姆市的一個猶太人家庭。父親是一位商人，母親是一位音樂家，幼年時的愛因斯坦并非神通，他的智力發育比常人還慢。據說直到3歲才會開始說話。5歲時他對羅盤感到好奇，并開始學拉小提琴。受家庭環境影響，愛因斯坦對技術和抽象的數學感興趣。12歲就自學了平面幾何并自己證明了畢達哥拉斯定理。13歲時他讀了康德的哲學名著《純粹理性批判》，接觸到科學和哲學思想后，對《圣經》中的故事產生了懷疑,并由此萌發了對傳統觀念和權威質疑和批判的動機，對德國僵化的教育制度、枯燥乏味的教學內容和單調刻板的教學方法也產生了叛逆心理。愛因斯坦愛讀科普書籍，而且總是設法了解當時科學的最新進展。亞龍·貝恩斯坦所著的《自然科學通俗讀本》對他興趣的形成及走上科學道路產生了重要影響。 1894年，愛因斯坦全家遷居意大利米蘭。時年15歲的愛因斯坦本應留在德國完成大學入學資格考試，但由于常觸犯校紀而受老師訓斥，愛因斯坦固執地決定肄業，在一位好友的建議下申請了瑞士蘇黎世聯邦理工學院，由于他沒有德國大學入學資格考試成績，因此未通過考試。該校校長赫爾岑推薦他去瑞士阿勞州立中學再學習一年。這所中學的獨立自由精神，使愛因斯坦感到十分愉快。后來愛因斯坦曾這樣評價："這所中學用它的自由精神和那些不依仗權勢的教師的純樸熱情，培養了我的獨立精神和創造精神。正是阿勞中學，成為孕育相對論的土壤。"后來愛因斯坦參加了瑞士大學入學考試，成績單顯示，他五個考試科目皆取得了最好的成績。

1896年秋，愛因斯坦進入蘇黎世聯邦理工學院師范系學習物理學。他對課堂聽課興趣不大，大部分時間在實驗室度過，或在宿舍閱讀著名物理學家的最新著作，使他逐步了解了當時物理學前沿的一些重大問題。因為他特立獨行、離經叛道的性格和行為，教授們并不看好愛因斯坦，1900年他畢業未能如愿留校擔任助教，只能靠當臨時"家教"維持生活，還在專利局打工三年。經過不懈的獨立思考和探索，1905年3至12月，愛因斯坦在德國萊比錫《物理年鑒》連續發表了六篇具有劃時代意義的論文，至少包括了現代物理學中四大成就：提出光量子假說、由液體中懸浮粒子運動推出測定分子大小的方法、解決了原子是否存在的爭論、創立狹義相對論、推演出著名的質能轉換公式。一位年僅26歲而且并不在物理專業研究體制內的年輕人在較短時間內，就在物理學的多個前沿領域做出了多項開創性貢獻，開啟了現代物理學的新時代。1905年后來也被人們稱為"愛因斯坦奇跡年"。

1915年，36歲的愛因斯坦向普魯士科學院提交了完整的廣義相對論方程。廣義相對論是人類利用想象力解開自然界最神奇奧秘的絕佳例證：歡迎來到由彎曲空間、黑洞、大爆炸、蟲洞組成的宇宙，甚至是多重宇宙。愛因斯坦提出了三個檢驗其新理論的實驗。其中一個實驗是對水星軌道的修正。水星圍繞太陽運行的方式很奇妙，就像是一個在擺動的陀螺。愛因斯坦根據水星受太陽周圍彎曲空間的影響，得出了準確的修正道。愛因斯坦及其相對論帶給我們最偉大經驗也許在于，現實并非像它看上去的那樣。我們所認識的真正知識常常是扭曲的，科學拓寬了我們的現實性，揭示出常?？此破婀智页鋈艘饬系穆撓岛涂赡苄?。在我們繼續了解大自然及其奧秘時，應該牢記愛因斯坦的名言："我眼中的大自然是一個我們只能非常不完美地理解的宏偉結構，而這必使一個沉思者充滿了謙卑的感覺。"一個世紀以后，2004年6月10日聯合國大會第58次會議決議將2005年定為國際物理年。

廣義相對論失寵和中興

1915年，愛因斯坦提出了廣義相對論，這是繼牛頓之后，描述萬有引力的第二個里程碑。這個理論，至今仍然是天體物理及宇宙學中，建立天體星系運動模型以及宇宙演化模型的基礎。廣義相對論誕生已100周年，2015年各國科學界紛紛紀念這一偉大事件，然而廣義相對論的發展演繹歷史并非一帆風順。德國馬克斯·普朗克學會科學史研究所研究人員成立了專門工作小組，對廣義相對論的歷史進行了一系列追溯研究。最新的研究結果表明，廣義相對論在20世紀20年代曾一度"失寵"，直到20世紀50年代中期才迎來復興。廣義相對論失寵和中興先后經歷了三個階段：一是陷入低潮期近30年。1915年11月，愛因斯坦在普魯士科學院舉行的講座中陳述了其新理論的引力場方程，這被認為是廣義相對論誕生的標志。四年后，該理論的基本預言之一--光在太陽引力場中的彎曲，被當時一支在普林西比島上的日食觀測隊證實。為此，愛因斯坦幾乎一夜之間成為國際名人，并從此被認為是卓越的科學家典范。雖然廣義相對論的提出作為一個成功的故事常常被人津津樂道，但其后續發展卻甚少人熟知。但與轟動的開端不同，其之后的發展經歷發生了驚人的轉折。對于該理論的興趣和研究曾進入"低潮期"，這一時期約從20世紀20年代中期持續至20世紀50年代中期。廣義相對論直到20世紀六七十年代才重返舞臺中央，美國佛羅里達大學物理學教授克利福德·威爾稱其為廣義相對論的"文藝復興"。此前，廣義相對論主要用于計算和更正在太陽系內牛頓萬有引力理論的預言。之后，廣義相對論也成為用來探究遙遠天體的重要理論。在其幫助下，如黑洞等這些以前不被了解的遙遠天體的特性得到了解釋；二是戰爭環境影響理論發展。有許多學者研究的結果，二戰后以及冷戰期間，科學環境，尤其是物理學的外部條件變化是影響廣義相對論發展起伏的主要原因。原子彈的制造和應用使物理學家展示出他們對于國家安全的重要性。因此，戰后有大量資金涌入物理學研究，一度物理學專業畢業生的數量也上升到史無前例的規模。同時，戰爭期間的技術發展為科學研究開拓了新領域。例如，雷達研究中用來探測無線電波的方法被用于觀測人類肉眼無法觀測到的天體，并催生出射電天文學。這一新領域在20世紀60年代初找到了遙遠星狀天體存在的證據。盡管位于數億光年之外，無線電天文望遠鏡仍能探測到這些星狀天體，即類星體發出的強烈輻射。在廣義相對論背景下，這些類星體很快被認為是正在形成的黑洞。20世紀50年代左右，廣義相對論一度還被人們認為是很難懂，甚至是徒勞的研究領域；三是流動性增強理論交流。復雜的愛因斯坦引力場方程為數學家提供了富饒的研究土壤。同時，盡管通過提出時空扭曲的新概念，該理論為尋找能夠解釋整個宇宙發展的理論奠定了基礎，但這些早期的試驗主要是受到一些哲學問題的驅使，與主流物理學研究關系不大。20世紀50年代，情況開始發生了變化。隨著國際間流動性增強，當時還較為孤立地研究廣義相對論的物理學家能夠更加容易地接觸到彼此。其中一個著名的關鍵性事件，1955年在瑞士伯爾尼為紀念狹義相對論誕生50周年舉行的一次會議，此次會議被認為是自稱"相對論者"的物理學家建立起國際團體的開端。該團體在接下來幾年中堅持舉辦例行會議，創建專門期刊，進行廣泛人才交流等，通過科學家多年艱辛的付出和諸多努力，做出了對該理論的發展，使這些"相對論者"最終將廣義相對論確立為有廣泛適用范圍、有實證依據的物理學理論。

愛因斯坦科學人生給人們的啟示

文藝復興、科學革命、宗教和社會革命以來，歐洲，尤其是德國、瑞士等社會和學校教育中形成的追求科學知識，崇尚嚴謹數理邏輯，思辨實證的哲學思想和人文主義情懷，注重培育學生認知自然，思考探索的興趣和理性質疑創造的能力。愛因斯坦的非凡成就和科學人生，使他實現了科學造福于人類、促進世界和平與人類文明進步的理想。我們從中可以得到十分寶貴的啟示：愛因斯坦的成長、成才、成就，源于他對科學的強烈興趣、不懈探索和創造精神。青少年時期家庭親友的影響和啟蒙，科普讀物、康德的哲學思想、自學物理學前沿研究進展，發現知識理論體系內的不自恰，以及已有理論與實驗觀察結果之間的矛盾，成為他追求創造更完美理論的根本動力，沒有絲毫的功利動機和目的。因此，普及科學知識、培育科學精神、傳播科學方法，提升全社會科學文化素養，是培育青少年對科學創造的興趣、獻身探索科學奧秘的沃土，是造就杰出科學人才的必要的社會文化氛圍。

愛因斯坦曾說："提出一個問題往往比解決一個問題更重要，因為解決一個問題也許僅是一個數學上或實驗上的技能而已。而提出新的問題，新的可能性，從新的角度去看問題，都需要有創造性的想象力，而且標志著科學的真正進步。"他還說："發展獨立思考和獨立判斷的能力，應當始終放在首位。如果一個人掌握了他的學科的基礎理論，并且學會了獨立思考和工作，他必定會找到自己的道路，而且比起那種主要以獲得細節知識為其培訓內容的人來，他一定會更好地適應進步和變化。"知識與能力緊密相關，但能力對人的成長發展更加重要。愛因斯坦指出："科學的現狀不可能具有終極的意義"，因此對于前人的科學文化遺產就應當批判地加以繼承。當舊的理論、舊的概念與新的現象和事實發生矛盾的時候，就應當獨立思考，獨立分析，獨立判斷，沖破傳統觀念的束縛，創造開辟科學發展的新方向、新天地。我們的教育思想、內容、方法和體制改革乃至創新文化和環境的建設應該從中得到有益的啟示。

愛因斯坦是一位理論物理學家，但他始終堅持以實驗事實為出發點，提倡"唯有經驗（實驗）能夠判定真理"?？茖W理論的邏輯基礎盡管重要，但實踐檢驗也不可少。同樣是合乎邏輯的理論，為什么歐氏幾何大廈至今巍峨矗立，而托勒密天文體系卻早就分崩離析？愛因斯坦也曾面臨同樣的考驗。1919年愛丁頓等人進行日全食觀測時，愛因斯坦就十分緊張，直到發現與廣義相對論預測相一致的現象，一顆懸著的心才落了地。1921年愛因斯坦談到他的相對論時說："這理論并不是起源于思辨，它的創建完全由于想要使物理理論盡可能適應于觀察到的事實。"愛因斯坦這一科學思想堅持了一位自然科學家必須具有的科學唯物論的傳統，符合實踐-理論-實踐的科學認識論。愛因斯坦堅信自然界的統一性和合理性，相信人對于自然界規律性的認知能力。對物理系統的統一性、簡單性、相對性、對稱性的探索和歸納始終貫穿于他一生的科學實踐中。他也是一位運用實證、推理邏輯、數學方法等科學方法的大師。

在全世界的人們慶祝廣義相對論100周年之際，很多問題仍然沒有答案。1998年，在人們發現宇宙不僅在膨脹而且是在加速膨脹后，浮現出另一個宇宙之謎。這一階段顯然始于大約50億年前，原因目前仍然不明。令人震驚的是，在宇宙質能中占70%的暗能量--我們不知道這種暗能量到底是什么--在發揮作用、推動宇宙加速膨脹。我們才剛剛開始探索隱藏在那些深奧難解符號下的一切，有科學家說，如果知道事實上每個星系中心都有一個巨大黑洞，不喜歡黑洞的愛因斯坦也將大驚失色。但是，他必定會對他開啟的這場革命--這一代人以及未來很多代人的奇跡與靈感之源--感到欣喜。從中我們也可以領悟到實驗觀察、理論思維、數字分析等方法對于科學創新的重要性，在信息網絡時代的今天，我們還必須增加計算方法和大數據分析等研究方法。

淡泊名利，不忘科學家的社會責任

愛因斯坦深諳科學的真諦和價值，淡泊名利，不迷信權威，不忘科學家的社會責任，是一位熱愛人民、致力捍衛和促進人類和平進步亊業的偉人，受到世界各國學者的尊敬和人們的愛戴。他在《科學與宗教》一文中指出，"科學就是一種歷史悠久的努力,力圖用系統的思維,把這個世界中可感知的現象盡可能徹底地聯系起來……科學的目的是建立那些能決定物體和事件在時間和空間上相互關系的普遍規律……科學只能由那些全心全意追求真理和向往理解事物的人來創造"。他還曾說，"我們不要忘記，僅有知識和技術不可能使人類過上一種快樂而有尊嚴的生活。人類絕對有理由將高道德標準和價值觀念的倡導者，放在客觀真理的發現者之上。"他不僅是這樣說，也正是這樣做的。1914年，第一次世界大戰爆發。他雖身居戰爭的發源地，處于戰爭狂熱鼓吹者的包圍之中，卻堅決表明了反戰態度，參與發起反戰團體"新祖國同盟"。1917年，蘇聯十月革命勝利后，愛因斯坦熱情支持和贊揚這是一次對全世界將有決定性意義的偉大社會實驗，并表示："我尊敬列寧，因為他是一位有完全自我犧牲精神，全心全意為實現社會正義而獻身的人。"1937年日軍全面侵略中國，同年12月南京淪陷，發生了震驚世界的大屠殺。愛因斯坦與英國著名哲學家羅素等于1938年1月5日在英國發表聯合聲明，呼吁世界援助中國。1939年他獲悉鈾核裂變及其鏈式反應的發現，在匈牙利物理學家利奧·西拉德推動下，上書美國羅斯?？偨y，建議研制原子彈，以防法西斯德國搶先。但當他得知美國在日本廣島和長崎兩個城市上空投擲原子彈，造成大量平民傷亡，對此表示了強烈不滿，并為開展反對核戰爭進行了不懈的斗爭。他一生不崇拜偶像，也不希望以后的人把他當作偶像來崇拜。

愛因斯坦不僅是一個具有偉大探索創造精神的科學家，數理邏輯和哲學思維的大師，也是一位具有獨立高尚人格、富有人文主義情懷的思想家，更是一位具有強烈正義感和社會責任感的世界公民。在科學思想上的貢獻，也許只有牛頓和達爾文可以與之媲美。他的一生崇尚科學理性，認為"人只有獻身于社會，才能找出那實際上是短暫而有風險的生命的意義"。在愛因斯坦去世之前,他把在美國普林斯頓默謝雨街112號的房子留給跟他工作了幾十年的秘書杜卡斯小姐，同時他強調："不許把這房子變成博物館。"他不希望把默謝雨街變成一個朝圣地。當今我們紀念愛因斯坦，領悟他的科學精神和人生哲理，這對于當下我國學術界擯棄追逐名利的浮躁之風，以創新科技，服務國家，造福人民，促進人類文明進步為己任，實現創新驅動、轉型發展，全面建成小康社會，實現"兩個一百年"奮斗目標，實現中華民族偉大復興之夢，都具有特別有意義。