春后雨前的博客
兰若生春夏，芊蔚何青青。秋渔荫密树，夜博然明灯。
阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein，1879-1955）先后于1905和1915年提出狭义和广义相对论，彻底改变了人类对时空的认知。1922年11月9日，瑞典皇家科学院投票决定授予爱因斯坦1921 年诺贝尔物理学奖，以表彰他“对理论物理学的贡献，特别是对光电效应定律的发现”。爱因斯坦是在前往日本访问的旅途中得知这一消息的，因此无法参加当年 12 月 10 日在斯德哥尔摩举行的颁奖典礼，他的诺贝尔主题演讲也推迟到1923年7月。这项享有盛誉的颁奖活动已经超出了纯科学的范畴，披上了学术政治和流行文化的色彩。爱因斯坦与诺贝尔奖的故事充满了惊喜、博弈、妥协和奇闻轶事，一百年来始终为世人津津乐道，图为诺贝尔奖博物馆中关于爱因斯坦的介绍。
1910-1923年间，爱因斯坦一共获得66次诺贝尔物理学奖提名，其中56次是在1916年及之后提出的，1922年就有17次，提名爱因斯坦的理由绝大部分是他在相对论——特别是广义相对论方面的成就。1919 年，英国科学家对于日全食的观测结果，为广义相对论中关于光线在引力场中弯曲的预测提供了可靠证据。不仅科学界的许多人认可了爱因斯坦的成就，不断增长的大众媒体的关注也助长了全世界对相对论的迷恋。相对论扮演了前所未有的角色，象征着从一战的废墟和剧变中出现的新的不确定时代，爱因斯坦因此成为诺贝尔物理学奖得主的大热门。
当时的诺贝尔物理学委员会受到了全世界一大批物理学家及舆论界要求给爱因斯坦授奖，以及德国极端民族主义的实验物理学家反对爱因斯坦及相对论造成的双重压力。作为一个折衷方案，瑞典理论物理学家奥森（Carl W. Oseen）于1921和1922年两次提名爱因斯坦以光电效应理论机制的解释获奖，1922年奥森当选诺贝尔委员会成员并撰写了专家意见。精确的措辞和刻意的沉默，使得委员会将其作为一个折衷方案，以解决面对的巨大压力，最终成为决定爱因斯坦获奖的基础。时任诺贝尔物理学委员会主席的阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）在爱因斯坦本人缺席的颁奖典礼上的介绍性讲话中，将关于相对论的讨论归结为 “本质上属于认识论”，称对于其 “天体物理学的含义” 正在进行严格检查。
2019年6月18日，斯德哥尔摩诺贝尔奖博物馆获得一份两页纸的爱因斯坦的德文手稿原件，并在当年秋季对公众展出。这份手稿是1922年11月爱因斯坦在亚洲的旅行途中写成的，标题为《评论特雷夫茨的论文： ‘爱因斯坦理论中两个质点的静态引力场’》。文中包含当时有争议的广义相对论修改版本，并附有 1914 年诺贝尔物理学奖得者主、德国物理学家冯·劳厄（Max von Laue）的评论和注释。同年11月23日，爱因斯坦将论文提交普鲁士科学院， 1922 年 12 月 21 日发表。这是爱因斯坦获得诺贝尔奖之后发表的第一篇论文，据推测这份手稿可能是用于排版的草稿。
1915 年爱因斯坦完成广义相对论时，学术界普遍的看法是，银河系被一个静态、永恒且无穷大的虚空所环绕。爱因斯坦意识到，在广义相对论中，物质产生的引力无处不在地互相吸引，因而宇宙的静态解不可能成立。1917 年，爱因斯坦将广义相对论场方程应用于解释大尺度宇宙结构的问题，他在题为《根据广义相对论对宇宙学进行的考察》一文中引入了一个额外的常数项，以抵抗引力的排斥作用，保证宇宙是静态的。后来发现宇宙正在膨胀，不需要宇宙常数保持静态，据说爱因斯坦认为这是自己职业生涯中最大的错误。
在这份手稿中，爱因斯坦对德国数学家特雷夫茨（Erich Trefftz）于同年早些时候发表在《物理学年鉴》（Annalen der Physik ）上的文章作出了回应和反驳。特雷夫茨在他的文章中讨论了“宇宙的大尺度几何结构”，尤其是分离和包围天体的力和质量，声称自己找到了爱因斯坦广义相对论中两点质量方程的静态解。然而，爱因斯坦通过一系列复杂方程否定了特雷夫茨的假设，并得出结论：“很明显……特雷夫茨的方案根本不允许这种物理解释。” 这份手稿凭借其重要的科学内容，以及在爱因斯坦职业生涯中极为重要的日期，成为他十分珍贵的遗作。
诺贝尔奖博物馆资深策展人Gustav Källstrand认为：“这份手稿表明，尽管爱因斯坦获得了诺贝尔奖，但他的物理学以及他本人仍是当时科学家们争论的重要组成部分。”直到1948 年，爱因斯坦的这份手稿归冯·劳厄所有，后来转手于不同的私人收藏家之间。 2018 年底，Åsa 和 Per Taube 夫妇在波士顿的 RR Auction拍卖会上，以11万欧元的价格购得这份手稿，实现了捐赠给诺贝尔奖博物馆的承诺。Per Taube是瑞典房地产业亿万富翁，国王的好朋友。一年前Åsa 和 Per Taube夫妇二人终止婚姻，根据瑞典王室官网披露，国王和王后对这一消息感到震惊。
爱因斯坦获奖的消息公布后，德国和瑞士两国驻瑞典大使馆都希望代表爱因斯坦领奖。最终德意志帝国大使Rudolf Nadolny作为代表，在诺贝尔晚宴上从瑞典国王古斯塔夫五世手中接过诺奖证书，并以爱因斯坦的名义致辞 [2] ，其中有一句意味深长的话： “并不是说相对论在政治上至少和在太空中一样有效”。在诺贝尔奖博物馆的展品中，有一本爱因斯坦关于广义相对论的著作（左上），作为送审材料之用。在1923年1月10日给阿伦尼乌斯的信中（左下），爱因斯坦风趣地写道： “我很高兴获得了诺贝尔奖——也是因为人们再也没有理由问我为什么还没获奖了？ （我通常的回答是：因为能颁奖的不是我）。”
由于一战使得德国货币急剧贬值，总额121572克朗的诺贝尔奖金几乎相当于爱因斯坦当时年薪的49倍。因此诺贝尔奖不仅是对爱因斯坦学术成就当之无愧的认可，而且也解救了他在经济上的燃眉之急。根据爱因斯坦在与前妻米列娃·马里奇（Mileva Maritsch）离婚协议中的承诺，奖金的一部分将用于为米列娃和他们的两个儿子在苏黎世买房，其余部分的利息收入用于母子三人的日常生活费用。博物馆还展出了爱因斯坦的两封私人信件，一封是1924年写给他的两个儿子的手写信（右上），谈到使用部分诺贝尔奖金购买房产一事；另一封是1954年写给瑞典高中老师Evert Fornäs的打字信（右下），简要阐述了他对自然规律、数学理论与人类智力的局限性之间的关系。
1923 年7月9日至14日，爱因斯坦应阿伦尼乌斯之邀，来到瑞典第二大城市哥德堡访问，参加第17届斯堪的纳维亚科学家大会，并做了诺贝尔主题演讲。这次大会以和平精神和对未来的信仰为特征，爱因斯坦与东道主一样，认为科学的国际主义应该置于国家间的分界线之上。那年哥德堡为庆祝建城300 周年（因一战影响及财政困难推迟了两年），举办了为期数月的大型嘉年华博览会。讲演地点是在5月刚刚建成的利瑟贝里（Liseberg）游乐园中的会议大厅，游乐园和会议大厅分别于5月8日和31日开张。演讲原定于 7 月 9 日举行，由于爱因斯坦记错了日期，因此推迟到7月11日。遗憾的是，1973年10月9日晚，会议大厅在建成50年之后毁于一场火灾。
有趣的是，爱因斯坦在演讲中没有提到“光电效应定律”，他的演讲题目是《相对论的基本思想和问题》（Grundgedanken und Probleme der Relativitätstheorie），对于相对论、物理定律以及时空观作了一小时概述，爱因斯坦演讲全文的德文版和英文版均可在诺贝尔奖官网上找到 [3]。听众大约1000人，瑞典国王古斯塔夫五世、1912年诺贝尔物理学奖得主达伦（Gustaf Dalén），以及当时的哥德堡和布胡斯省省长冯·叙多（Oscar von Sydow）夫妇等在会议大厅前排就坐。中文网上广泛流传一个贴子 “爱因斯坦《我的信仰》——1921年获得诺贝尔物理奖演讲辞”，其实是1930年10月爱因斯坦发表在《论坛和世纪》（Forum and Century）上的一篇文章。
爱因斯坦的光临和演讲被瑞典地方和国家媒体广泛报道，《哥德堡邮报》（Göteborgs-Posten）将演讲描述为时尚且富有同情心，但是由于内容高深、天气炎热，再加上爱因斯坦用德语演讲，大多数人仍然不太容易听懂，部分听众在打瞌睡。尽管如此，演讲仍然“得到热烈的掌声”，随后国王与爱因斯坦握手。瑞典大报《每日新闻》（Dagens Nyheter）记者采访爱因斯坦时问道：“您是否发现音乐和数学世界很相似？” 爱因斯坦回答：“当然！它们赋予了完全相同的建筑美学乐趣。”另一位记者写道：“无论如何，这是一个新时代——数学-物理-哲学思维的开始。”上图为爱因斯坦在利瑟贝里会议大厅演讲，下图为利瑟贝里会议大厅建成后的明信片。
为庆祝哥德堡建城300 周年兴建的瑟贝里游乐园是北欧最大的同类型公园，那里大概是世界上最不可思议的举办诺贝尔演讲的地方，爱因斯坦成为游乐园迎来的众多大明星中的第一人。在广义相对论的引力理论中，引力质量和惯性质量的等效原理是基本假设之一，据说爱因斯坦受到一位工匠从梯子上掉下来后的失重感觉的启发，他认为这是自己“一生中最快乐的想法”。2011年，在利瑟贝里游乐园建造了迄今欧洲最高的自由落体塔Atmosfear，塔高116米。如果爱因斯坦生活在今天，他可以在利瑟贝里游乐园亲身体验自由落体带来的失重感觉并验证等效原理。
在哥德堡访问期间，爱因斯坦由瑞典化学家、水文学家和实业家埃克曼（Gustaf Ekman）接待，他住在埃克曼家中——宫殿式的查尔摩斯之家（Chalmerska huset），还前往埃克曼的市郊庄园作客。如前所述，爱因斯坦本人及相对论在1920年代有很多反对者，反犹主义也在欧洲各国抬头。2018年，爱因斯坦迟到两天的桥段被瑞典女作家赫曼森（Marie Hermanson）写进自己的畅销小说《伟大的博览会》（Den stora utställningen），她在书中虚构了这位诺奖得主在前往哥德堡的火车和利瑟贝里游乐园的欢迎宴会上被他的敌人追杀和下毒的故事，图为利瑟贝里游乐园及门前星光大道上属于爱因斯坦的星星。
在诺贝尔奖121年的历史上，因故推迟颁奖、得主不能亲自领奖或在异地发表诺贝尔主题演讲的事时有发生。然而这三件事同时发生在爱因斯坦身上，也算得上是一件小概率事件。广义相对论真正奠定了爱因斯坦在科学史上的千年地位，虽然诺贝尔奖与这一伟大理论擦肩而过，但是爱因斯坦的贡献绝不是仅凭一个诺奖就能描述的。爱因斯坦根据广义相对论，成功地解释了水星近日点进动问题，并预言了光线弯曲、引力红移和引力波等现象。除了1919年光线弯曲被证实外，引力红移和引力波均在爱因斯坦身后得到验证。特别是 “激光干涉引力波天文台”（LIGO）项目和发现引力波的三位重要贡献者获得2017年诺贝尔物理学奖，从而弥补了广义相对论实验验证中的最后一块拼图。
值得一提的是，成立于1477年的乌普萨拉大学是瑞典乃至北欧的第一所大学，许多著名政治家、文学家、科学家均为乌普萨拉大学校友。本文提到的瑞典历史名人中，古斯塔夫五世和冯·叙多曾在乌普萨拉大学读本科，阿伦尼乌斯是乌普萨拉大学化学博士，奥森在乌普萨拉大学担任了24年力学和数学物理教授。1893 年，阿尔弗雷德·诺贝尔（Alfred Nobel，1833-1896）被授予该大学哲学学院的荣誉博士学位，但他本人没有到场。多年以来，在诺贝尔颁奖典礼之后，新科得主们都会应邀前往乌普萨拉访问并进行公开演讲。这所大学也是笔者读博和任教七年的地方，谨以本文纪念爱因斯坦被追授诺贝尔物理学奖100周年暨乌普萨拉大学建校545周年。
【注】本文刊登于《科学文化评论》期刊
相关博文链接：世界海洋的港湾哥德堡
https://blog.wenxuecity.com/myblog/78059/202210/11381.html
Very good article.