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热爱物理的伯尔尼专利员

科普小知识2022-07-31 20:59:24
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1900年,爱因斯坦在一个崭新的世纪获得了他的以太网硕士学位。结果是:理论物理5分,物理实验5分,函数理论5.5分,天文学5分,毕业论文4.5分,平均总成绩4.91分。根据满分6分,这还不算太坏,尤其别忘了爱因斯坦从来不在课堂上做笔记。当然,这个结果也不突出。今年这个专业总共有5名毕业生。爱学生排名第四。谁是第五名?他的爱人玛米娃。

尽管爱因斯坦的研究能力被普遍认为是好的,他的成绩也不算太差,但他还是没能留在学校。不呆在学校通常意味着学校认为你不是很好。当时,他们的导师是系主任韦伯教授。这个专业的毕业生不多,所以韦伯通常从物理学毕业生中选择助理教授,而在数学方面,韦伯落在格罗斯曼和埃拉特之后。玛姆娃也*推迟一年毕业,一年后她仍然没有拿到学位,最后只拿到了一张商业证书。玛姆娃对这一事件非常不满,直到她死了才忘记。

爱因斯坦毕业后的经历与114年后所有中国应届毕业生的经历一样——缺钱,理想遥远,前途未卜。他到处寻找大学的工作,但无一例外地被拒绝了。

他仍然是“狗”的头。114年后,像一个刚毕业的学生一样,他开始了漫长而无望的求职。

那时,如果你想在瑞士当老师,你必须是瑞士人。爱因斯坦作为一个无国籍的流浪者已经有5年了,他享受着这种生活,他不得不申请瑞士国籍。申请过程漫长而又极其复杂:填写一份长长的问卷,提供一系列证明,如父母同意入籍的声明、出生证明、警察签发的行为证明、经济状况证明,然后面谈。最后,当然,还有各种昂贵的手续费,这花费了爱因斯坦所有的积蓄。1901年2月,经过两年的申请,爱因斯坦在回答了许多关于他祖父母的健康和性格的问题后,最终获得了瑞士国籍,并发誓永远不会喝太多酒。历史证明爱因斯坦遵守了他的诺言。即使他最终成为了一名美国人,他一生都没有喝酒。

瑞士没有要求新公民参军,因为体检发现他有扁平足、汗脚和腿部静脉曲张,所以他被安排在了预备役。因此,爱因斯坦,一个坚定的反战者,从未服过兵役。他不愤怒也不反战,因为他受到军官和老兵的压迫。此外,他也没有在预备队服役。他最终选择在42岁之前缴纳军事税,而不是服役。但在42岁的时候,他已经是柏林威廉皇帝物理研究所的主席,那一年他获得了诺贝尔奖。在查阅了大量资料后,不清楚他是否在42岁之前在瑞士缴纳过军饷,但可以肯定的是,他辛辛苦苦获得的瑞士护照和瑞士硕士学位并没有帮助22岁的爱因斯坦找到工作。他毕业后的第一份工作是在苏黎世天文台做临时工。爱因斯坦在大学里最喜欢的科目是数学!因此,我总是告诉学生,无论你将来想成为一个富人还是首相,你都必须在学校学好德语。因为这是你的工作。如果我们不是爱因斯坦,至少我们还能养活自己。

爱因斯坦和今天的应届毕业生一样疯狂地寻找工作。1901年7月7日,当他给他的未婚妻玛米娃写信时,他发誓说:“我未来的计划是立即找到一份工作,不管有多卑微。我的科学目标和骄傲不能阻止我接受哪怕是最卑微的工作。”说到这里,当他听说自己可以去职业技术学校学习两个月时,爱因斯坦喜出望外,说:“我是一只快乐的小鸟”。读者应该知道,这个没钱的“快乐鸟”不得不徒步爬山来从事这项临时工作。今天,北京可能没有多少硕士研究生混到这种程度,对吧?因此,不要总是感到痛苦,一定有比你更糟糕的事情。在代课结束时,ETH的老同学Habicht介绍爱因斯坦到一所小型私立寄宿高中做家庭教师。爱因斯坦上任后,大力推广快乐数学,但很快就被不喜欢快乐数学的校长解雇了。

爱因斯坦的父亲赫尔曼当时又穷又病。看到儿子找不到工作,他非常渴望成为一名父亲。所以,像世界上所有的父母一样,他给联邦理工学院的奥斯特瓦尔德教授写了一封信,没有告诉爱因斯坦:“亲爱的教授:请原谅一个父亲为了他的儿子打扰你...我儿子目前失业,这让他很难过。他越来越觉得自己的职业生涯已经失败,无法挽回。最让他沮丧的是,他觉得自己是我们的负担,因为我们的处境不好。”我没有找到奥斯特瓦尔德教授的回答。即使我做了,我也肯定会拒绝。区别在于语气是否温和。当时,像慕尼黑高中教师一样,联邦理工学院的教授们都认为,无论斯坦做了什么,“下一条狗”,都没有成功的希望。故事是这样的:九年后,奥斯特瓦尔德和爱因斯坦获得了日内瓦大学的荣誉博士学位。同年,奥斯特瓦尔德教授成为世界上第一个提名爱因斯坦获得诺贝尔物理学奖的人。

天才总是在赢得世界后赢得教授。

找不到工作,未来一片黑暗,但爱因斯坦没有责怪自己。和庄子一样,他也是典型的穷人,但并不穷困潦倒,他咬黄连,却忘了讲笑话。他在一封信中说:“上帝创造了驴子,给了它厚厚的一层皮,所以驴子的处境比我好。”他还说:“我还有最后一个办法:我可以挨家挨户地拉小提琴,而且总能挣几顿饭?”

物理是让“爱犬”拒绝落魄的精神支柱。他在工作间隙一直在研究空气动力学和以太。1900年12月,爱因斯坦完成了他的论文“从毛细现象推论”,并于1901年3月发表在莱比锡著名的《物理学杂志》上。这本杂志的原版《物理学年鉴》经常被一些伟大的翻译家翻译成《物理年鉴》,因为“年鉴”这个词有“年鉴”的意思,但实际上它是一份月刊。这是爱因斯坦第一篇正式发表的科学论文。尽管后来被评价为“毫无价值”,但这也是朝着“爱狗”迈出的学术一步。然而,发表这篇论文暂时并没有改善爱因斯坦的生活。当时的瑞士和今天的中国一样:没有博士学位,就不能在学术界混。爱因斯坦在写博士论文时不得不工作。

拿到硕士学位后,爱因斯坦不好意思再向几个叔叔要钱,现在100瑞士法郎已经不够了,因为他不再是一个“吃饱了甚至不用喂狗”的学生了此时,他已经爱上了玛姆娃好几年了。作为爱情的结晶,爱因斯坦和妈妈娃的私生女莉莎尔于1902年1月出生在匈牙利。根据中国传统的思想,男人和女人结婚时是不结婚的,但只有当他们有了孩子时才结婚。在我的同学中,我生孩子晚了。我儿子出生时,我碰巧在国外开会。我的一个同学严肃地警告说:“孩子出生时你不在,你会被你的妻子骂一辈子的!”事实上,我的妻子当时并没有责骂我,但是考虑到这一生真的有点长,她改变了她的时间表,等待她的儿子在医院出生。今天,我才知道同学的建议有多正确!爱因斯坦在这方面不如我,因为他女儿出生时他不在匈牙利。“爱犬”在瑞士伯尔尼找工作来养家。他一生都为此受到妻子的责备,直到妻子成为前妻,他才罢休。

爱因斯坦为什么去伯尔尼?这是从中国的一句老话开始的:出门在外要依靠父母和朋友。爱因斯坦探险之地两年后,留在联邦理工大学的老同学格罗斯曼伸出了热情的手。格罗斯曼当时只是一名助教,没有资格介绍爱因斯坦工作。但是他有一个像爱因斯坦一样的父亲,他的父亲比爱因斯坦的父亲做得更好。格罗斯曼的父亲请他的朋友、伯尔尼瑞士专利局局长弗里德里希·海勒帮他一个忙。因此,准确地说,格罗斯曼伸出了他父亲温暖的手。

当时,瑞士所有的公务员职位都必须公开招聘,所以1901年12月11日,日报在专利局刊登了一则广告:“我们正在招聘一名二级工程师。候选人必须受过高等教育,精通机械工程或物理……”当然,爱因斯坦立即来申请这个职位。海勒根据爱因斯坦的建议申请了几项专利。“爱犬”根本不了解专利,提出的意见肯定不是很好。然后海勒和爱因斯坦聊了一会儿物理。海勒是个工程师,对物理不精通。当然,他不怎么说话。换句话说,在整个招聘过程中,两人实际上是在“说鸡和鸭”。然而,面试之后,海勒当场通知爱因斯坦,他已经被录取了,只要有空缺,他就可以工作。海勒,一个注定要淹没在历史深渊中的官员,给了爱因斯坦一份工作,瑞士专利局从此在世界专利史上占有一席之地。

因此,所有那些说“出国不走后门”的人要么没有长大,要么别有用心。

在就职之前,爱因斯坦打算做一名家庭教师来养家糊口。问题是当“爱犬”是导师时,它们不能得到食物。1902年,爱因斯坦在小报《伯尔尼城市纪事报》的综合版上发表了一篇导师启示。全文如下:

提供详细的数学和物理辅导

参与者:大学生和高中生

老师:阿尔伯特·爱因斯坦

科技硕士

司法巷32号,二楼。

每小时3法郎,免费试镜。

《启示录》出版后的第二天,第一个顾客来拜访:索洛芬,哲学系的一名罗马尼亚学生。爱因斯坦在半明半暗的走廊里迎接他。他们像以前一样合得来,在谈了几次之后,爱因斯坦有一天说,“事实上,你根本不需要填写任何物理。对我们来说,讨论物理更有趣。你一有空就来。很荣幸与您讨论。”梭伦成了爱因斯坦私人导师生涯中唯一的客户,“爱犬”私人导师生涯一开始就结束了。爱因斯坦没有招收学生,但他一生都赢得了朋友。

后来,学数学的Habicht也加入进来,“高山流水见知音”成了“桃园三结拜兄弟”。他们热烈的讨论产生了一个关于世界科学研究机构历史的好故事:一天深夜,三个年轻的物理学生前来宣布成立“奥林匹亚科学院”。因为讨论通常在爱因斯坦的住处进行,他被选为科学院的第一任也是唯一一任院长。虽然这个科学院没有工资,但它的活动非常频繁。他们一起阅读斯宾诺莎和休谟的哲学,马赫的力学,索福克勒斯,拉辛,狄更斯和塞万提斯的文学,黎曼的数学,亥姆霍兹的物理学,并阅读和辩论。他们彻夜不眠,经常为了没有时间吃饭而争吵,每个人都是穷学生,没有钱,所以他们在家里吃香肠面包,然后争吵。爱因斯坦曾经开玩笑说,其实每个人都出去拉小提琴和讨钱更好。梭伦立即引用伊壁鸠鲁的名言来反驳爱因斯坦:“生活是最美好的,但是贫穷和幸福!”

奥林匹亚科学院不仅活动频繁,而且比烟雾更人道。迪恩·爱因斯坦以前从未吃过鱼子酱。在他的一个生日,梭伦和哈比比专门为他们家买了鱼子酱。吃鱼子酱时,爱因斯坦没完没了地谈论物体的惯性。突然,他看到了索罗文和哈比比质疑的目光,问道:有什么问题吗?所罗门和他的妻子问:“你知道你刚刚吃了什么吗?”爱因斯坦回答:这是什么?所罗门和他的妻子喊道:“鱼子酱!”爱因斯坦也喊道:什么?鱼子酱?沉默了一会儿,他非常遗憾地说:“以后你不应该邀请我吃这种美食。无论如何,这是一种浪费。”

另一次,捷克交响乐团来伯尔尼举办音乐会,梭伦建议听,迪安·爱因斯坦建议继续读休谟的哲学。每个人都同意。后来,梭伦得到了一张票,留下了爱因斯坦最喜欢的煮鸡蛋和一张纸条:“亲爱的朋友,请吃鸡蛋。请致敬并道歉!”爱因斯坦和哈比比准时来到,看到梭伦没有生气。吃完鸡蛋后,他们在房间里抽了半天烟才离开。他们留下了一张纸条:“亲爱的朋友,请吃浓浓的烟,向我致敬并道歉!”第二天见到梭伦后,爱因斯坦诅咒梭伦是个“傻瓜”,并宣布他被奥林匹克科学院开除。然后每个人都坐下来继续读休谟的书,直到午夜。

半个世纪后,哈比比访问了巴黎的梭伦,然后他给爱因斯坦写了一张明信片:“我们举世闻名的科学院今天举行了一次悲伤而庄严的全体会议。尽管你缺席了,我们还是为你保留了一个座位。我们将永远保持温暖,等待,等待,等待你的到来。我,一个光荣的前院士,当我看到属于你的空座位时,不禁热泪盈眶。”爱因斯坦很快回信宣布科学院并不老。“至少科学院的三名成员仍然坚定不移,不屈不挠。虽然我们有点老了,但科学院高耸的光辉仍然照耀着我们孤独的人生道路。”他的签名是:“我将永远忠于你,爱你,直到学术生活的最后一刻!阿尔伯特·爱因斯坦,现在只是一名通信院士”。

虽然科学院很漂亮,但它不能用作食物。幸运的是,爱因斯坦和格罗斯曼是幸运星。1902年6月16日,爱因斯坦被伯尔尼专利局正式雇用来审查电子设备的专利申请。他的年薪为3500法郎,试用期为两年。爱因斯坦申请了一个二级工程师,并被降为三级专家,但他毕竟有工作。爱因斯坦的名言“对人们来说,关键不在于吃什么,而在于想什么”来自于这个时期。

爱因斯坦一生对格罗斯曼的感激。格罗斯曼去世34年后,爱因斯坦写了一封悼念信,并说当他大学毕业时,他“突然被所有人抛弃,人生无路可走”是他帮助了我,通过他和他的父亲,我到达了海勒,进入了专利局。这接近于拯救生命。“专利局的工作人员都是公务员,而专利局所在地伯尔尼也是一个超级安静祥和的城市。伯尔尼德语的意思是“伯尔尼”,意思是“熊市”。传说建造这座城市的泽林根公爵贝特霍尔德五世在城市建成后出城打猎。在旅行之前,他宣布以他击中的第一只动物命名这个城市。结果,他撞到了一只熊。伯尔尼有800多年的历史。1848年,伯尔尼从苏黎世获得瑞士首都的称号,仅次于苏黎世和日内瓦。它是瑞士第三大城市。沿着街道,这座城市到处都是喷泉和世界闻名的拱廊。它的古城是世界文化遗产。许多人知道瑞士是钟表王国,但他们不知道“世界钟表之都”是伯尔尼。

在伯尔尼,爱因斯坦得到了一个铁饭碗。他吃东西是为了活着。但他为什么还活着?当然,这是为了物理。他每天步行去专利局四楼86号办公室上班。瑞士专利局配备了长腿椅子,审查员们都把椅子往后靠,把腿向桌子倾斜来检查图纸。爱因斯坦从家里带来一把锯子,锯掉了椅子的一条腿。他坐在那里,全身埋在桌子上的一堆画中,全神贯注地检查着。这项工作在半天内完成了。剩下的时间是什么?学习物理。这是一项私人工作,所以爱因斯坦小心翼翼不让海勒主任看到。

尽管爱因斯坦热爱物理,但他尽了最大努力去做专利工作。他辞职后,专利局经常就新专利咨询他,爱因斯坦对此也很满意。今天,瑞士最著名的巧克力——瑞士三角形牛奶巧克力以其独特的三角形条形,成为世界上第一个牛奶杏仁蜂蜜巧克力的专利申请。该专利于1906年在伯尔尼专利局获得通过,当时爱因斯坦还在专利局工作。虽然他的专业与巧克力无关,也肯定没有参加考试,但作为专利局的一名员工,他肯定亲自尝过样品。爱因斯坦一生都喜欢甜食,这与专利局无关。

在去专利局工作之前,爱因斯坦在业余时间写的博士论文被美国联邦理工大学的博士生导师韦伯批评得体无完肤,并被退回。当时,欧洲是精英教育,学生水平很高。博士论文被退回并不常见。爱因斯坦受到如此沉重的打击,以至于他和韦伯的关系也变得非常困难。他很沮丧,曾经表示他不想获得博士学位,但他仍然想在大学工作,如果他想在大学教书,他必须有博士头衔。去了专利局后,爱因斯坦在伯尔尼的克拉姆巷49号租了一间套房。与此同时,他进入苏黎世大学攻读博士学位,并在业余时间继续修改他的博士论文。

另一件事是爱因斯坦结婚了。爱因斯坦的母亲一直反对他和妈妈娃结婚。他的父亲赫尔曼于1902年10月在米兰去世。在他死前,父亲同意了他儿子的婚姻。3个月后,爱因斯坦和妈妈娃结婚了。一年多以后,爱因斯坦的长子汉斯出生了。与此同时,他的试用期结束了,他被瑞士专利局聘为正式员工。这是一个事后的想法,不按表。

将来,当人类最伟大的科学领袖爱因斯坦为了生存而被从一个地方转移到另一个地方时,世界物理学界寻找“以太”的失败也是一片混乱。几年前,伦琴发现了x光,证明物质内部有更基本的结构。普朗克在1900年提出了量子理论,预言物理学将经历翻天覆地的变化。

这个惊天动地的人注定是爱因斯坦,但爱因斯坦当时还不是一名大学教师,所以他没有机会参加国际研讨会,甚至很少邀请他参加苏黎世大学的学术讨论。他是一个年轻的业余物理爱好者,他与物理界的交流基本上仅限于阅读物理书籍和期刊。1904年的一天,爱因斯坦翻开牛顿的《自然科学的哲学原理》,突然读到牛顿在217年前出版的这本伟大的物理学著作中坚定地写道:“绝对空间就其本质而言,与外部世界无关。它总是相同和固定的”,而且“当运动系统和静止系统的坐标变换时,显然,时间是不变的”牛顿的意思是宇宙的空间和时间是绝对不变的。你知道,那时,所有西方科学都知道时间和空间是牛顿说的。然而,业余物理青年“爱狗”却怀疑牛师傅的话!他不仅怀疑,还写文章质疑。

据说爱因斯坦质疑牛顿的最初动机不是来自他的大脑,而是来自他的屁股。据说爱因斯坦有一次爬上墙挂一幅画,不小心摔倒了,摔成了七荤八素。摔跤后,我们都骂我们的妻子打我们的孩子和踢我们的狗,但爱因斯坦在着陆前想到了一个问题:“为什么人们总是直着摔倒?”着陆后他得到的答案是:“物体总是沿着阻力最小的路径前进。”所以他不顾剧痛,一瘸一拐地走到桌子前,用铅笔写下了灵感。不管这个故事是真是假,相对论就是要解决这个问题。那么,这个问题是如何解决的呢?

(作者是对外贸易经济合作大学的教授和柏林洪堡大学的博士生导师)