爱因斯坦在中国

爱因斯坦在上海（现有在中国的唯一照片）

 

今天，爱因斯坦及其相对论在国内已家喻户晓，但爱因斯坦与中国的关系，未必都知道。他曾到过中国，曾在日本侵华时为中国呼吁，他本人和相对论也曾在全国遭遇大力批判和抵制。

1917年，经留日学生许崇清在日期间将爱因斯坦及相对论的概念术语和假设首次引入中国，在当年9月的《学艺》杂志上谈及；11月，刚从日本回国受聘于在国立武昌高等师范学校物理教授的李芳柏开了中国首场有关爱因斯坦狭义相对论的讲座，名为《奈端力学与非奈端力学》（“奈端”即“牛顿”）；1927年周培源发表中国人第一篇相对论论文；1948年出版田渠著《相对论》为中国大学首部自产相对论教材；1972年春中国人首篇有关宇宙大爆炸论文在国内初创的《物理》杂志上发表。

在地理空间上，爱因斯坦本人最接近中国的一次是1922年11月13日，他从欧洲乘轮船访问日本时，途经上海，次日离沪。12月31日从日本返回到达上海，在上海度过新年，1923年1月2日离开上海转去巴勒斯坦。爱因斯坦前后在上海停留了三天时间，对中国的印象记载在旅行日记中：“受人注意的是中国人的勤劳和对生活方式及儿童福利要求的低微。”“他们负担沉重......，他们似乎鲁钝得不理解他们的命运之可怕”，“实在是一幅悲惨的图像”，“他们好像是受折磨的、鲁钝的、不开化的民族，同他们国家过去伟大的文明好像毫无关系。”

也正是在这次启程东游的11月10日，爱因斯坦被瑞典皇家科学院授予诺贝尔物理学奖，到达上海当日他正式从瑞典大使手中接过获奖通知。

1931年日本侵略中国东北，爱因斯坦是最早站出来呼吁各国制裁日本的西方人士之一。1935年，爱因斯坦回答一位中国留学生来信请教“中国有无科学”问题时说：“科学发展的两个基础是形式逻辑体系和通过系统试验确定因果关系，人们不必对中国先贤未能迈出这两步而感到惊讶。”

从20世纪20年代爱因斯坦享誉全球到1949年中国巨变的这三十余年间，爱因斯坦及其学说在中国的形象是 “正面”的。一方面，中国已经出现西学东渐局势；另一方面，尤其是爱氏学说在科学领域的革命，被中国革命者所推崇，如张崧年1920年发表《科学里的一革命》和周恩来发表《宗教精神与共*主义》等将爱氏革命与马氏革命、信仰爱氏与信仰马氏相并论。加之有重要影响力的罗素于1920-1921年在华讲学时将列宁和爱因斯坦并称为世界上两位最伟大的人物，以及刚卸任教育部次长的袁希涛和在职北大校长蔡元培先后亲邀爱因斯坦访华等，都极大地推动了爱因斯坦在中国的影响。后期因梁启超的讲学社资助蔡元培以北大名义邀请爱因斯坦访华讲学，促进了爱因斯坦应约访问日本后接续访华两周。遗憾的是由于信息不对称，及爱因斯坦首次到达上海后中方仅以民间形式出面接待，北大无一代表到场等，相反与在日本以皇室出动全国范围热情接待形成巨大反差，导致爱因斯坦误以为北大并不热情于其到来而取消访华，延长访日两周。即便如此，中国对爱因斯坦学说的关注也与日俱增。但在1949年以后，爱因斯坦和相对论成为中国批判的核心。50年代初，出于对知识分子“思想改造”的需要，爱因斯坦的哲学思想和社会思想被定性以 “唯心主义”、 “主观主义”、“相对主义” 、“资产阶级”受到责难，其形象陡然由“正”变 “负”，甚至爱因斯坦在二战时为战胜德国纳粹而建议美国制造原子弹，也被批 “在为美帝国主义服务，因为在美帝国主义者手中，原子弹成了讹诈和威胁社会主义国家以及世界上其他爱好和平的国家和人民的工具”。不过，此时他的科学思想还未受到重创， “科学家”仍是这一阶段对他的称谓。但到了文革期间，对爱因斯坦的批判达到巅峰，其科学思想和人身遭到攻击。1968年3月，在中科院成立“‘批判自然科学理论中资产阶级反动观点’毛泽东思想学习班”，也被称为“批判相对论学习班”，主张“以毛泽东思想为武器，批判相对论，革相对论的命”。在当时所发布的批判文章里，学员们认为相对论“同时的相对性”意味着在中苏冲突中不可能搞明白谁开第一枪，从而是在袒护苏联。批判也发展到人身攻击，说爱因斯坦“一生三易国籍，四换主子，有奶便是娘，见钱就下跪。自觉地充当资产阶级恶毒攻击马克思主义的‘科学喉舌’”。他们认定批相对论就是向资产阶级夺权，关系到毛思想能否占领阵地，并宣称通过对相对论的批判，“自然科学发展的新纪元一定会首先在我国到来！”这种完全非学理性的批判整整持续了十年。

爱因斯坦仅在中国停留三天，他绝不会想到，半个世纪后相对论和他本人竟会在中国有如此待遇。

当然，政治式批判和人身攻击与学理性批判完全是两回事。但是强大的政治批判必然会弱化和中伤学理性批判，其本质是民族智慧的退化。可见，在长达半个多世纪里我国的科学创新能力极弱也在情理之中。

相对论诞生一个世纪，已经不断有证实被报道，如水星进动计算、爱丁顿测量光线弯曲、哈勃观测宇宙红移、引力波和黑洞发现等。但是，由于其可实验性偏弱，全球质疑相对论者仍大有人在。

当前，在中国对爱因斯坦相对论的批判，已回归到学理层面。典型代表人物有燕山大学博士生导师、二级教授李子丰和退休前任中国科学院高能物理研究所《现代物理知识》主编吴水清。2002年，吴水清提议成立“北京相对论研究联谊会（北相）”，当时有近40位中科院教授和研究员加入。目前，“北相”有近1000名会员，其中有40多位来自海外大学等研究机构。这些人士应是当前国内对相对论存疑和批判呼声最高的人士，被坚信相对论者统称为“民科”，言外是非官方研究相对论专业机构人士。2017年，中国科学技术大学上海分院副研究员张文卓在果壳网上发表一篇文章，评价“民科”人士说“宁可和流氓吵架，也别和民科说话，网上有个段子说一个男人成熟的标志就是不会再去劝妓女从良，这个也可用在‘民科’身上。”并附一份“民科”人士名单，李子丰、吴水清等在列。之后，李子丰教授在燕山大学的一个课堂上讲述对相对论的质疑，在场一位学生曾看到果壳网上的文章，遂向大学告发，学校给予李子丰通报批评、停其未来三年的授课资格及停发当年奖金等处分。为此，“民科”人士将果壳网告上法庭，结果“民科”败诉。此前也有一位曾任职过中国科技大学副校长的人士将质疑相对论的“民科”比喻成狗。

关于对相对论的质疑，仅举几个易于描述的例子：
1、广义相对论场方程是1个二阶四维对称张量方程，是14个四变量二阶偏微分方程组，这几乎不可解。为此爱因斯坦做了两个简化：（1）假设引力场均匀各向同性；（2）引力场不随时间改变（稳定场）。并且为获得弯曲时空人为增加一维外加空间坐标（科普或教科书称“外加自由度”），变成四维空间。有些人对建模和引入的依据及结果延伸的系列数学解读存疑。
2、爱丁顿证实因引力时空弯曲导致光线弯折。有人提出质疑：在可见太阳光球面外还有约5000公里厚色球面和10000公里厚日冕，射向太阳的光线也会因这1万多公里厚的介质发生偏折的可能，为何在解释光线弯折观测时没有将太阳外层介质影响做以分析而去除？
3、哈勃观测宇宙红移正比于距离的现象，也许是宇宙色散衰减现象对光谱影响的错觉？
4、宇宙膨胀，依相对性原理，宇宙中所有的“尺子”也该膨胀，那么人类怎能测出宇宙膨胀？对此相对论科学家解释是“虽然宇宙在膨胀，但太阳系已不膨胀”。如此，引力场还能满足均匀同性吗？

5、大爆炸理论需要做5-6步假设才可以达到相对论的理想状态，但几乎每一假设都有悬疑。为解决疑案，有科学家已精确计算出大爆炸初期的10-43秒诞生了“宇宙婴儿”，尺寸约10-33厘米。为解决爆炸的地平难题（超光速），麻省理工物理教授、暴胀模型创立者阿兰·古斯提出宇宙在10-35秒-10-33秒间出现一次超光速膨胀（超光速20几个数量级），以此消除了大爆炸后30万年的超光速，他自己把这个思想称为“惊人悟觉”。有人算出宇宙膨胀临界密度为每立方米有3个氢原子，据此认为宇宙将永远膨胀下去。目前人类真的可以计算到如此精确的范围？并且用短时超光速平衡长时超光速的科学假设为何成为主流？红移观测出宇宙在减速膨胀，但一个1a型超新星作为量天尺量出宇宙却是在加速膨胀，都被认可的实验结果也有矛盾。

6、宇宙的“有限无边”，本质上就是将人类放在高维空间的边界了，只是难以逾越，这也导致霍金理论的诞生。如此，有怀疑将科学逼进神学领地的嫌疑。著名理论物理学家诺贝奖获得者格拉肖说“超弦理论将演变出一些只有在未来的神学院里的神学家们导演的活动。自中世纪以来，我们第一次看到崇高的科学研究最终的结局竟然是再次以信仰取代科学。”

7、用极复杂的数学关系来解释宇宙和自然，科学已变成极少数人的专利，甚至为了获解，要人为假设多种约束条件或自由增加减少参数。比如爱因斯坦自己难解自己的宇宙方程，也曾在引力波计算中出现错误被罗伯逊纠正，也曾说自己所犯的最大错误就是增减过宇宙常数项。而目前又有科学家说很有可能要搬回宇宙常数项。关于在科学创新中使用数学参数过多问题，诺贝尔奖获得者里奇特曾发文评论说“如果Higgs质量平方发散，就发明超对称让它对数发散。这一发明的代价是带来124个新的常数，代价太大。”费米曾说“用4个自由参数，我可以将任何数据拟合成一头大象，5个参数就可以让象鼻子摆动起来。”卢瑟福曾说过“一个好的科学理论给酒吧女郎讲三遍，她都能看得懂。”对此，田纳西大学终身物理学教授王令隽先生评价说“数学是物理学的工具，不该是物理定律的源泉。”

……

中国与爱因斯坦本人和相对论前沿接触最密切的科学家当是周培源先生，他在1930年代相对论最热的时期，先后在芝加哥大学师从数学教授布俐斯学习数学物理方法，在加州理工师从著名数学教授贝特曼和贝尔及理论物理学教授爱泼斯坦等，发表三篇有关相对论研究的论文，其中之一还在国际数学大会上宣读过，后作为博士论文获毕业生最高荣誉奖。毕业后周培源到莱比锡大学师从海森堡，到过哥本哈根参加玻尔组织的理论物理会议，又到苏黎世师从泡利教授，1936年得到清华大学资助在普林斯顿高等研究院与爱因斯坦一起工作一年。另一位研究相对论的著名华人科学家是束星北先生，他留学历程从美国加利福尼亚旧金山分校到德国柏林大学，再到英国爱丁堡大学和剑桥大学，再回美国在麻省理工获得硕士学位，之后带领一批中国学生研究相对论，他应该是中国唯一一位既研究广义相对论，又研究过统一场的理论物理学家。

1969年和1970年周培源教授在北大两次说过“广义相对论在学术上有争议，如坐标该如何定义等，可以讨论。”束星北教授指导的论文也曾有“否定爱因斯坦的引力场理论，而只承认洛伦兹变换”的成分。他们都是数学和理论物理界顶尖的科学家，该是少有的真正懂得相对论的专家。

现任中国引力与相对论天体物理学会理事长、北京师范大学研究生院副院长、物理系主任、理论物理博士生导师赵峥教授曾说“现在对宇宙的描写将来肯定是会变的，描写最早3分钟都够悬，何况更早（10-43秒），这是靠不住的。”“目前描述宇宙比较可靠的大概就是物质是均匀的，宇宙是无边的或膨胀的，其它依观测水平不断提高，新的理论会不断产生出来。”

“牛顿的出现让世界一片光明，爱因斯坦的出现使世界重回神秘。”

庞加莱、洛伦兹、迈克尔逊等大师也对相对论有抵触，“最懂相对论的”的爱丁顿还曾亲手撕毁以广义相对论为基础的钱德拉塞卡论文，爱因斯坦就是不承认量子力学的概率论。质疑者未必不权威。

质疑相对论的定有玄学鬼，盲崇者痛批质疑者也是人类意识常态。

理性来看，因相对论和大爆炸理论的复杂性，完全透彻的人并不多，目前确信的人大多是出于对主流科学的信任及对爱因斯坦的崇拜。但是，科学不能有丝毫瑕疵，如果不能彻底明晰理论而确信，以随手可得的科普、教材或报道人云亦云，本质上是盲目崇拜，并无科学精神。倒是在不明晰时存怀疑，才体现科学批判精神，才有益于科学创新。爱因斯坦曾对周培源说未来如果相对论被突破，最有可能的是中国人。无疑，如果有突破相对论者，也一定是对相对论存怀疑批判的人，无论“官科”还是“民科”，相对论本就诞生于纯“民科”。

外尔-爱丁顿-爱因斯坦统一场受阻，爱因斯坦自己也确信“并未更接近真理”而空耗后半生，“量子力学”与“相对论力学”仍分道而行，悬案于大爆炸初期和黑洞边缘；而暗物质到底存在吗，是什么？这是否会是漂浮在二十一世纪物理大厦上空的两朵乌云呢？

一位宇宙学家用调侃口气告诫人们：“千万不要去追一个宇宙新理论、或一辆公共汽车、或一个女人，因为过不了多久，就会等到下一个。”

作者：里京
写于2021年元旦