爱因斯坦的威胁 | 诺奖系列故事1

在整个19世纪，物理学界将与热、光、电和磁有关的各种现象成功纳入了经典物理规律的范畴和体系里，并认为这些现象从根本上都可以通过机械论来解释和联系起来。尽管经典物理的理论体系已经开始受到质疑，人们满足于科学尤其是物理学的革新带来的工业革命和技术进步，到了19世纪末，很多人甚至认为物理领域再不会有更大突破性的发现了。

1905年，一位年轻的物理博士在瑞士苏黎世大学毕业。这一年，他在光电效应、布朗运动、狭义相对论、质能关系四个领域发表了学术文章阐述其理论研究，在四个不同的物理重大问题上挑战了其根本，物理界的变革呼之欲出。

1908年科学界迎来了原子之年，继1905年爱因斯坦提出解释布朗运动的理论后，让·蒂斯特·皮兰用实验证实了布朗运动由水分子碰撞产生，并且用爱因斯坦的理论公式计算出不同原子的大小。就连坚定的反原子派学者威廉·奥斯特瓦尔德都被爱因斯坦的布朗运动启发，抛弃能量说，转向支持原子理论，1909年在他自己拿到一枚诺贝尔化学奖牌后随即提名了爱因斯坦年诺贝尔物理学奖。

爱因斯坦的狭义相对论呼吁物理界摒弃以太和绝对空间的认知，直接冲击了20世纪之前统治世界的绝对时空的物理基础。尽管如牛顿经典物理的很多理论已经存在诸多矛盾和冲突，但因为验证其理论的实验物理条件还远远没有具备，要理解爱因斯坦的理论，需要很强的数学功力。

▲ 阿尔伯特·爱因斯坦，来源：wikipedia

于是，一些理论物理学家如马克斯·普朗克、亨德里克·洛伦兹、亨利·庞加莱、马克斯·冯·劳厄、威廉·维恩、威廉·奥斯特瓦尔德等人首先第一时间注意到了爱因斯坦理论研究的重要性，并予以了重视和认可，他们也致力于找到解释各物理现象的大一统理论，解决当前各理论的冲突和矛盾，于是年轻的爱因斯坦很快便跻身顶尖物理学者之列。

1912年，庞加莱继续被提名诺贝尔物理奖，虽然提名数量较前开始减少，但自1904年起几乎没有中断过，到了1912年已经累计了51个提名。而普朗克已经是连续第６年被提名，累计获提名35次；爱因斯坦第２年被提名，共５个提名。当爱因斯坦、普朗克和其他杰出的科学家正在从根本上更新人们对物理学的理解和对世界的认识时，一个来自瑞典皇家科学院同仁的提名，似乎让诺贝尔物理委员会无论如何无法忽视，尽管是第一次提名，而且只有一个提名。

就这样，庞加莱、普朗克、爱因斯坦的名字被傲慢的一笔勾掉，物理学奖委员会将一种调节煤气灯运行的太阳能阀门的发明，冠以“灯塔的开创性研究”，将一枚诺贝尔金质奖章戴在了瑞典工程师尼尔斯·达伦的胸前。

普朗克从1907年被提名，到1914年获得遥遥领先的11个提名，已经累计51个提名。

1911年威廉·维也纳获得物理奖，获奖后他自己都很惊奇和奇怪，同是研究黑体的热辐射，而且普朗克的量子理论正是解决了自己理论的不足，却被诺贝尔奖拒之门外？！

到了1913年，狭义相对论已经在理论物理界被广泛接受和认可，此时已经是德国学界领军人物的普朗克将爱因斯坦请到了柏林，爱因斯坦不仅直接被授予教授职位兼威廉皇帝研究院理论物理研究院院长，并很快成为普鲁士科学院院士，还获选任职德国物理学会的会长。

1915年，爱因斯坦进一步把相对论从惯性系推广到非惯性系，提出广义相对论。尽管他从1910年起就被提名，且在欧洲大陆已经声名鹊起，但在瑞典，爱因斯坦并没有引起注意和重视，瑞典传统的经验主义物理界高举实验主义至上的旗帜，对爱因斯坦的理论研究尤其是相对论理论不仅少有理解，相反，甚至是主动地抵制。

到了1919年，爱因斯坦已经累积了25个提名，提名人包括两位诺贝尔化学奖得主和两位诺贝尔物理学奖得主。在瑞典，爱因斯坦的其他理论研究并没有遇到抵制，唯独针对两个相对论的讨论格外激烈。1920年，爱因斯坦的提名增加到８个，在28个总提名中高居榜首。提名人中包括两位物理奖得主彼得·塞曼和劳伦兹；然而，这样的学界权威很显然也没能扭转委员会对爱因斯坦的抵制。

瑞典科学院的科学偏见，尤其是对理论物理的排斥，让国际物理界困惑不解。有些人了解瑞典科学界水平和见解的狭隘，有些人则以为奖励范围没有包括理论物理。第一次世界大战结束后几年，物理奖的提名整体上仍旧兴趣缺缺。尽管如此，1920年落选的爱因斯坦，到了1921年提名急剧上升，获得了总共31个提名中的14个，接近半数，这个比例在诺贝尔奖的历史上是少有的。

▲ 爱因斯坦获提名情况

几年前，爱因斯坦就已经许诺了妻子一笔诺贝尔奖金，至少一个诺贝尔奖志在必得。然而，瑞典人会在世界物理界的压力下给爱因斯坦颁奖吗？

主要参考资料

1. Robert M. Friedman. The politics of excellence. New York: W.H. Freeman, 2001.

2. Tore Frängsmyr (ed.). Science in Sweden: The Royal Swedish Academy of Sciences, 1739-1989. Canton, Massachusetts: Science History Publications, 1989.

3. Nobelprize.org

4. Elisabeth Crawford. The Nobel population 1901-1950: a census of the nominators and nominees for the prizes in physics and chemistry. Tokyo: Universal Academy Press, 2002.

文章转载自"墨子沙龙"公众号