第一章 追求与理想(3)
深感失望的束星北很快就离开了苏联,假道华沙,来到了欧洲的科学中心德国。
在“柏林、哈奴佛、汉堡等地混了一阵子”
⑧他的游历与探索生活便告结束。
据他自己所称,他之所以在德国结束自己的探索和考察,一是走了十几个国家后,并没有看到自己真正期望的东西。
到处似乎都在上演着同样的故事:战争、内乱、饥饿、贫穷。
到处都是乱糟糟的声音,他不能够从这些乱糟糟的声音中听到他所期望的真理。
现实与理想的巨大差距,让他徒生无奈,对社会体制与制度的探索、考察为主要目标的游历在德国宣告结束,他按捺住一度被“声音”
激得沸沸扬扬的心情,重新确定了自己的位置和方向。
他不再为一些不切实际的想法而劳心费神,他开始心神专注地钻研思考真正属于自己的事情了。
离开德国后,经同学的介绍,他来到英国爱丁堡大学著名的理论物理学家惠特克和达尔文博士的身边,在他们的指导下,进行系统的基础物理和数学的学习。
惠特克(E·T·Whittaker)和达尔文(C·G·Darwin)博士当时已称名世界,特别是惠特克的理论物理更让他心醉神迷。
惠特克的分析力学(AnalyticalDynamics)被圈内人士奉为经典,以后束星北在浙江大学教学时,常常提到惠特克的分析力学(AnalyticalDynamics)他曾对学生讲,搞理论物理的必须认真读懂惠特克的分析力学(AnalyticalDynamics)。
他还给研究生专门开过一门高等分析力学。
而这门高等分析力学也是与惠特克分不开的。
束星北在两位大师门下受到严格的训练。
学业提高速度犹如神助,仅用了一年多时间就以一篇《论数学物理的基础》(Onthefoundationofmathematicalphysics)获得了爱丁堡大学的硕士学位。
1930年2月,由惠特克和达尔文博士的引荐,束星北来到狄拉克所在的剑桥大学从师于著名的理论天体物理学家爱丁顿博士。
爱丁顿毕业于剑桥大学,历任母校教授和天文台台长。
曾当选为英国皇家学会会员、英国天文学会会长和国际天文学联合会主席。
爱丁顿还是恒星内部结构理论和变星脉动理论的创始者,他发现了恒星的质光关系,在恒星大气理论、恒星运动、相对论、量子论等方面都有重大贡献。
但在多数人眼里,他对人类最突出的贡献是利用日全食验证了爱因斯坦广义相对论。
1916年,爱因斯坦在他的老同学格罗斯曼的帮助下,完成了广义相对论。
在这个被称为人类最伟大的创举中,引力是最重要的主题。
牛顿力学认为,任何物体既有惯性质量,又有引力质量,牛顿第二定律中质量是惯性质量,而万有引律中的质量是引力质量。
但人们理所当然地认为它们是相等的,把它们通称为质量。
可是这种相等是偶然的吗?狭义相对论与牛顿的万有引力理论的矛盾是必然的。
在牛顿看来,引力是即时作用,引力场就像一个绝对时空的载体,这当然为时空的相对性观念所不容。
爱因斯坦将相对性的原理推广到引力场中,指出引力场就相当于一个非惯性系,人们对一个物体是正被加速,还是正处在引力场中无法作出区分,这一点被称为等效原理,而惯性质量和引力质量相等是等效原理的一个自然的推论。
广义相对论认为,由于物质的存在,空间和时间会发生弯曲,而引力场实际上是一个弯曲的时空。
广义相对论首先解释了水星近日点的进动,这个进动曾经被天文学家勒维列用行星摄动方法进行了解释,但谁也没有发现有“火神星”
在那里摄动。
爱因斯坦用太阳引力使空间弯曲的理论,解释了水星近日点进动中无法解释的43秒。
广义相对论第二个大预言是引力红移,即在强引力场中光谱应向红端移动。
20年代,天文学家在天文观测中证实了这一点。
广义相对论的第三大预言是引力场使光线偏转,这一预言最为世人注目,因为它最终得到了天文验证。
最靠近太阳的大引力场是太阳引力场。
爱因斯坦预言,遥远的星光如果掠过太阳表面,将会发生1.7秒的偏转。
这个预言很难验证,因为大白天太阳太亮,看不到星光,晚上能看星光太阳又下山了,惟一的机会是在日全食的时候。
为了验证这个为很多人怀疑的预言,1919年,英国政府在爱丁顿鼓动下,派出了两支远征军,一支由爱丁顿率队到非洲西部的普林西比岛,另一支来到南美的索布腊尔。
两支队伍带回了很多日全食的太阳照片,经过反复比较核对,最后的结论是星光在太阳附近的确发生了1.7秒的偏转。
由于爱丁顿的验证,爱因斯坦的地位才从此确定下来。
爱丁顿无愧为“科学英雄时代”
的杰出大师,他能凭着自己深邃的目光最早地发现“相对论”
那太阳一般的光芒。
并预言这个时代乃至下个时代,将是爱因斯坦的时代。
在爱丁顿身边,束星北开始系统地接触到人类最伟大的创造与发明——相对论。
他认为,在自己遍访名师的历程中,给他影响最大的便是这个爱丁顿。
正是在他身边自己才真正接触到了物理之核。
最初,束星北对相对论兴趣来源于一本讲四度空间的科普小说,那本只有一百个页码的小说曾激发出他许许多多的奇思妙想。
他认为那些奇思妙想尽管只是一个少年的童话故事,却又是他的追求之源。
他以后的一切发端,也许就是从那个时刻开始的。
当然真正开始接触到爱因斯坦的相对论还是在之江大学。
那时虽不能究其所因,但大师的时间与空间的统一性,质量与能量的统一性,它们既是统一又可以相互转换的观点,让他浮想联翩,激动无比。
他不断地让国外的朋友、同学帮助他搜集一切有关的资料和书籍。
他曾形容最初接触到相对论时的感觉:就像沙漠中烈日下干渴的跋涉者,突然发现了一眼甘泉。