爱因斯坦的诺奖为何拿得这么难?|杨振宁

尽管爱因斯坦及其相对论是公认的20世纪最伟大的物理学家和最重要、最具颠覆性的理论之一 , 但获得诺贝尔奖前 , 因一些瑞典“权威”科学家极力反对广义相对论而使爱因斯坦的获奖波折前所未有的多 。这是为什么?著名科学史家杨建邺教授在其获奖科普著作《物理学之美》中认为 , 其中非常关键的一个原因是:在19—20世纪之交科学革命的过程中 , 科学的审美判断发生了巨大的、革命性的变革 , 是这一变革使科学家之间发生的争议差不多到了水火不容的地步 。
爱因斯坦的诺奖为何拿得这么难?|杨振宁
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本文经授权节选自《物理学之美》(北京大学出版社 , 2019年) 。该书分析了不同时代物理学家对物理学之美的观点 , 探讨他们如何利用自己的审美判断来建构物理理论 , 以及他们的困惑和成功 。前往“返朴”公众号 , 点击文末小程序或“阅读原文”可购此书 。点击“在看”并发表您的感想至留言区 , 截至2021年10月9日中午12点 , 我们会选出2条留言 , 每人赠书1本 。
撰文 | 杨建邺
在20世纪所有700人(次)的获诺贝尔奖当中 , 恐怕爱因斯坦获奖时引起的麻烦最多 , 而获奖原因更是奇怪得独此一家 。很早就不断有人提名他为获奖的候选人 , 但由于种种几乎不可置信的理由却一直没有成功 。1922年 , 他终于获得了补发的1921年诺贝尔物理学奖 。
1909年10月 , 德国著名化学家奥斯特瓦尔德(Wilhelm Ostwald , 1853—1932)首先提名爱因斯坦为1910年诺贝尔物理学奖候选人 , 原因是狭义相对论的伟大贡献 。以后他又于1912年、1913年再度提名爱因斯坦 。那时反对相对论的势力很强 , 评奖委员会没有把奖给爱因斯坦情有可原 。1912年 , 当德国物理学家普林斯海姆(Peter Pringsheim , 1881—1964)推荐爱因斯坦因相对论为获奖候选人 , 当时他写了一句很有分量的话:“我相信诺贝尔奖委员会很少有机会为一件具有类似意义的工作而颁奖 。”
从后来物理学的发展来看 , 普林斯海姆的话非常准确 。但令人遗憾和惊讶的是 , 诺贝尔奖委员会却千真万确地没有因20世纪最伟大的理论——相对论而颁奖给爱因斯坦 。无论怎么说 , 这恐怕也是诺贝尔奖颁奖史上的极大缺憾 。
1919年11月 , 英国皇家学会会长J. J. 汤姆逊(J. J. Thomson, 1856—1940 , 1906年获诺贝尔物理学奖)就郑重宣称:“(爱因斯坦的引力理论)是牛顿时代以来最重要的进展 , 是人类思想上最高的成就之一 。”当时科学界最有权威的人士之一的荷兰物理学家洛伦兹(1903年获诺贝尔物理学奖) , 在1919年9月22日写信给埃伦菲斯特说:“(日食观测的结果)是所曾得到过的对一种理论的最光辉的证实之一 , 而且也很适于铺设通往诺贝尔奖的道路 。”甚至连一开始劝爱因斯坦“不要搞什么广义相对论 , 即使搞出来了也没有人信”的普朗克 , 也在1919年1月19日因广义相对论的成就提名爱因斯坦为候选人 , 理由是他迈出了超越牛顿的第一步 。1921年有更多的人因广义相对论而提名爱因斯坦 , 但诺贝尔奖委员会因为还有不少人反对相对论而犹豫不决 , 结果弄得1921年竟没有颁发物理学奖 。那么多最有权威的科学家的推荐 , 委员会都能置之不顾 , 由此可以想见诺贝尔委员会里反对爱因斯坦获奖的势力多么强大 。
在1919年以前 , 无论是狭义还是广义相对论 , 每年都会突然冒出一些反对意见或证实其有误的实验 , 而提出这些反对意见和实验结果的人 , 又多不是等闲之辈 , 有的还是非常著名的科学家(或哲学家) , 因而引起诺贝尔奖委员会有些犹豫也不是完全不可理解的事情 。但是到了1919年英国日食远征考察队以确凿的观测证明了爱因斯坦的新引力定律后 , 委员会的犹豫就颇让人费解了 。1919年 , 许多著名的科学家继续提名爱因斯坦 , 其中包括瓦尔堡(Emil Warberg , 1846—1931)、劳厄、普朗克等人 , 原因是广义相对论;瑞典的物理化学家阿伦尼乌斯(S. A. Arrhenius , 1859—1927)因布朗运动提名爱因斯坦为候选人 。但委员会最后提出的报告中却认为 , “如果爱因斯坦因为统计物理学……而不是因为他的其他主要论文而获奖 , 那是会使学术界感到奇怪的” 。意思是说爱因斯坦的统计力学论文的质量没有他的相对论和量子物理学方面研究的质量高;但是对于广义相对论 , 却又建议等到1919年5月29日的日食观测的结果出来以后再说 。由于结果在1919年9月6日才能正式公布(爱因斯坦的广义相对论被证实) , 结果1919年的物理学奖“因为发现极隧射线的多普勒效应以及电场作用光谱线的分裂现象”而授给了德国的斯塔克(J. Stark , 1874—1957) 。