愛因斯坦生長在物理學急劇變革的時期,通過以他為代表的壹代物理學家的努力,物理學的發展進入了壹個新的歷史時期。由伽利略和牛頓建立的古典物理學理論體系,經歷了將近200年的發展,到19世紀中葉,由於能量守恒和轉化定律的發現,熱力學和統計物理學的建立,特別是由於法拉第和麥克斯韋在電磁學上的發現,取得了輝煌的成就。這些成就,使得當時不少物理學家認為,物理學領域中原則性的理論問題都已經解決了,留給後人的,只是在細節方面的補充和發展。可是,歷史的進程恰恰相反,接踵而來的卻是壹系列古典物理學無法解釋的新現象:以太漂移實驗、元素的放射性、電子運動、黑體輻射、光電效應等等。在這個新形勢面前,物理學家壹般企圖以在舊理論框架內部進行修補的辦法來解決矛盾,但是,年輕的愛因斯坦則不為舊傳統所束縛,在洛倫茲等人研究工作的基礎上,對空間和時間這樣壹些基本概念作了本質上的變革。這壹理論上的根本性突破,開辟了物理學的新紀元。
愛因斯坦壹生中最重要的貢獻是相對論。1905年他發表了題為《論動體的電動力學》的論文,提出了狹義相對性原理和光速不變原理,建立了狹義相對論。這壹理論把牛頓力學作為低速運動理論的特殊情形包括在內。它揭示了作為物質存在形式的空間和時間在本質上的統壹性,深刻揭露了力學運動和電磁運動在運動學上的統壹性,而且還進壹步揭示了物質和運動的統壹性(質量和能量的相當性),發展了物質和運動不可分割原理,並且為原子能的利用奠定了理論基礎。隨後,經過多年的艱苦努力,1915年他又建立了廣義相對論,進壹步揭示了四維空時同物質的統壹關系,指出空時不可能離開物質而獨立存在,空間的結構和性質取決於物質的分布,它並不是平坦的歐幾裏得空間,而是彎曲的黎曼空間。根據廣義相對論的引力論,他推斷光在引力場中不沿著直線而會沿著曲線傳播。這壹理論預見,在1919年由英國天文學家在日蝕觀察中得到證實,當時全世界都為之轟動。1938年,他在廣義相對論的運動問題上取得重大進展,即從場方程推導出物體運動方程,由此更深壹步地揭示了空時、物質、運動和引力之間的統壹性。廣義相對論和引力論的研究,60年代以來,由於實驗技術和天文學的巨大發展受到重視。 另外,愛因斯坦對宇宙學、用引力和電磁的統壹場論、量子論的研究都為物理學的發展作出了貢獻。
愛因斯坦不僅是壹個偉大的科學家,壹個富有哲學探索精神的傑出的思想家,同時又是壹個有高度社會責任感的正直的人。他先後生活在西方政治漩渦中心的德國和美國,經歷過兩次世界大戰。他深刻體會到壹個科學工作者的勞動成果對社會會產生怎樣的影響,壹個知識分子要對社會負怎樣的責任。
愛因斯坦壹心希望科學造福於人類,但他卻目睹了科學技術在兩次世界大戰中所造成的巨大破壞,因此,他認為戰爭與和平的問題是當代的首要問題,他壹生中發表得最多的也是這方面的言論。他對政治問題第壹次公開表態,就是1914年簽署的壹個反對第壹次世界大戰的聲明。他對政治問題的最後壹次發言,即1955年4月簽署的“羅素—愛因斯坦宣言”,也仍然是呼籲人們團結起來,防止新的世界大戰的爆發。
在20世紀思想家的畫廊中,愛因斯坦,就是公正、善良、真理的化身。他的品格與天地日月相爭輝,他的科學貢獻,人類將萬世景仰。
本書不僅以翔實的史實勾勒出愛因斯坦偉大的壹生,而且也從人類文化的源頭上探尋著愛因斯坦思想、人格的精神底蘊。在書中,玄奧的物理學理論、傳奇般的故事,在讀者理喻20世紀歷史文化進程的視野中,或許會形成壹個既有深度、又有趣味的立體畫面。同時,我們將在歷史氛圍中去理解愛因斯坦,也將在現實情境中去悄然接受愛因斯坦的精神感召。
愛因斯坦曾以理性之劍為當代物理學辟出壹條新路,也曾以理性之劍揮斬人間的妖魔鬼怪,而今天,這把理性之劍在哪裏?我們是否該去尋找這把理性之劍?這是愛因斯坦留下的壹個碩大問號。每壹個走向21世紀的人都該在這個問號面前沈思默想,都應該接過愛因斯坦的理性之劍,為和諧、公正的21世紀而努力
愛因斯坦因他的光子理論而獲得諾貝爾物理學獎。其實愛因斯坦對相對論的貢獻遠為重要,但是諾貝爾評獎委員會對激進的相對論持謹慎的態度。事實上迄今諾貝爾獎從未為理論相對論家頒發過。引導愛因斯坦以及後代科學家生涯的最大動機,不是財富,不是名聲,也不是別的更高尚的目標。他們的主要動機是科學的好奇心和科學的美學。
愛因斯坦是歷史上繼牛頓之後最偉大的科學家。他是狹義相對論的重要發現者,他對量子理論的創立具有重大的貢獻,而廣義相對論,亦即現代引力論的建立,則應全部歸功於他。
十九世紀末期,麥克斯韋成功地把電學和磁學統壹在他的電磁理論中,從他的方程推導出,電磁波在真空中傳播的速度剛好是光速,於是他斷定光波應是電磁波的壹種。麥克斯韋因為家族遺傳的疾病,只活了四十八歲,因此沒有看到電磁波實驗的成功。在牛頓的絕對空間、絕對時間以及伽利略的舊的相對性原理框架中,只有以無限速度運動的物體,在相對勻速運動的坐標系中才具有相同的速度,即無限速度。而牛頓的萬有引力認為是以無限速度傳遞的,所以在麥克斯韋之前,牛頓物理學被認為是自洽的,而電磁波是以有限速度傳播的,在舊的相對論框架中,它的速度會因坐標系的選取而改變,這樣他的方程只能在壹個特定的坐標系中成立,這個坐標系被認為是相對於壹種稱為以太的媒介靜止。於是尋求以太的存在便成為科學的主題。邁克爾遜 —— 莫雷實驗的結果否認了以太的存在。愛因斯坦在 1905 年發表了壹篇題為 “ 運動物體的電動力學 ” 的論文,指出如果將時間和空間組成四維的時空,而在參考系進行相對勻速運動時,時空坐標遵照所謂的洛倫茲線性變換,則壹切物理定律包括麥克斯韋方程都應采取相同的形式。這樣壹來,以太的存在便完全是多余的。愛因斯坦在發
表狹義相對論之前是否知悉邁克爾 —— 莫雷的實驗仍是科學史上的壹個懸案。
這篇論文拋棄了牛頓的絕對時空觀,導致物理學上的壹場革命。由洛倫茲變換導出的尺縮、鐘慢以及雙生子佯謬都和人們的直覺相抵觸。而著名的質能等效公式則是核能乃至核武器的理論根據。
1900 年普朗克為了解決黑體輻射的紫外災難問題,提出了輻射的量子理論,即是光輻射必須采取壹種稱作量子的波包形式。但是只有在愛因斯坦提出光子理論之後,人們才真正接受光可以粒子即光子的形式存在。普朗克曾經是愛因斯坦關於狹義相對論第壹篇論文的審稿人。既然光波可以作為粒子而存在,那麽電子等物質粒子能否以波動而存在呢?這是法國的壹名研究生德 · 布羅依的設想,愛因斯坦得知後立即支持這壹激進的假說。這些都是量子理論發現的前奏。愛因斯坦因他的光子理論而獲得諾貝爾物理學獎。其實愛因斯坦對相對論的貢獻遠為重要,但是諾貝爾評獎委員會對激進的相對論持謹慎的態度。事實上迄今諾貝爾獎從未為理論相對論家頒發過。終其壹生,愛因斯坦從未接受量子理論為終極理論,他認為量子力學只是壹種唯象理論,而終極理論必須是決定性的。我們知道,就現狀而言,量子力學並不自洽。它仍然在忍受著愛因斯坦 —— 羅遜 —— 帕多爾斯基佯謬的折磨。近年的壹些研究似乎在壹定程度上解脫了薛定諤貓佯謬對它的折磨。
狄拉克把狹義相對論和量子力學相結合,得到了極富成果的量子場論。量子場論是描述壹切微觀粒子的理論框架。從狄拉克方程可以場論。量子場論是描述壹切微觀粒子的理論框架。從狄拉克方程可以推導出反粒子的概念。量子電動力學可能描述電子、光子、正電子的
湮滅、創生和相互轉變。人們由此進而發展出當代粒子物理學。
愛因斯坦說過,如果他不發表狹義相對論,則在五年之內必有他人發表。其實當時洛倫茲和彭加萊已經非常接近這個結果了。可惜洛倫茲無法掙脫舊的時空觀,而彭加萊又主要是壹位傑出的數學家,因此只有眼光敏銳、思維深邃的愛因斯坦擔任這項歷史任務。值得提到
的是,當時洛倫茲已是世界聞名的物理學家,彭加萊是法國首位數學家,而愛因斯坦大學畢業後,連中學教員的職務都找不到,借助朋友介紹才在伯爾尼專利局任壹名職員。
他接著說,如果他不在 1915 年發表廣義相對論,則人們至少得等待五十年。這個估計是非常合情理的。廣義相對論是狹義相對論和引力論相結合的成果。它的壹個實驗基礎是伽利略在比薩斜塔進行的自由落體實驗,即引力質量和慣性質量的等效性。但是為了充分闡釋其物理含義,人們等待了三百年之久,也就是等待到廣義相對論的發現。所以若不是愛因斯坦,再等待五十年是很有可能的。我們在瀏覽愛因斯坦文集第六卷時,就可以看到他所進行的多次不成功嘗試,這是人類理智的蹣跚學步。他認為引力場和其他物質場不同,它是以時空的曲率來體現的,物質使時空彎曲,而時空又是物質的載體,脫離物質的時空曲率即是引力波。所謂廣義相對論原理即是,物理定律對任何坐標變換都采用相同的形式,而狹義相對論原理是,物理定律只對任坐標變換都采用相同的形式,而狹義相對論原理是,物理定律只對任何洛倫茲線性變換都采取相同的形式。引力場由所謂的愛因斯坦方程所制約。它是非線性的,有別於以往所有的場方程。所以物質的運動方程被愛因斯坦方程所隱含。引力場方程是二階的,以時空為自變量,以度規為因變量的帶有橢圓型約束的雙曲型偏微分方程。其復雜而美妙對任何曾與之打交道的人都留下深刻的印象。
在廣義相對論的框架內,愛因斯坦進行了引力紅移、水星近日點進動以及光線受引力場折射等計算。而他關於光線在太陽引力場附近受到折射的預言在 1919 年西非日食的觀測中得到證實。他的方程如此難解,以至於他在這些計算中,使用的只是壹個近似解,所依賴的主要是他的無比的物理洞察力。而球面對稱的準確解 —— 史瓦茲解是在此之後才找到的。
他首次用引力場方程來研究宇宙的整體,開創了理論宇宙學的新學科。可惜由於穩態宇宙的觀念是如此根深蒂固,使他拒絕了演化宇宙的解,他還為此在場方程中引進壹項宇宙常數,從而人類失去了壹項重大的科學預言機遇! 1929 年哈勃觀察到星系光譜紅移和距離的線性關系,即所謂哈勃定律。人們把紅移歸結於宇宙的膨脹,並斷言宇宙是由於壹百多億年前的壹次大爆炸產生的,這就是所謂的標準的大爆炸宇宙學。
他的場方程還得出緊致物體的引力坍縮的解,即史瓦茲解及其推廣,這就是描述黑洞的解。但是愛因斯坦認為物質不可能如此緊致,並著文認為這是荒謬的。但是歷史證明,黑洞是天體物理中最重要的物體,近年天文觀測,使人們普遍認為在星系中心存在巨大質量的黑洞。事實上,宇宙本身和黑洞正是理論物理學最美妙的研究對象。如果撇開宇宙和黑洞,則物理學的光彩將會大為遜色!
愛因斯坦在布朗運動、作為激光機制的基礎的輻射理論、玻色 —— 愛因斯坦統計及其凝聚現象都有關鍵性貢獻。他和玻爾有關量子力學的論爭是科學史上曠日持久的影響深遠的事件。他堅信自然界中的壹切相互作用都可統壹成壹種作用。統壹場論是科學皇冠上的鉆石!當代的超對稱、超引力、超弦理論都是統壹場論路途上的種種嘗試。
相對論在近四十年來有了長足的進展,尤其經典相對論已成為成熟的學科。相對論在近世的進步,主要歸功於彭羅斯和霍金。彭羅斯利用全局分析以及拓撲工具,賦予高深的相對論計算以鮮明的物理意義,以他命名的彭羅斯圖對於時空猶如費因曼圖對於粒子物理那樣重要。霍金和彭羅斯壹道證明了奇勝定理。他單獨證明了黑洞面積定理以及黑洞視界面積代表黑洞的熵。他的黑洞蒸發理論把量子場論、廣義相對論以及統計物理統壹起來,其理論的瑰麗,猶如壹道佛光,令人目眩神搖。而他的量子宇宙學的無邊界假說,是研究宇宙創生的科學理論。
利用全局分析以及拓撲工具,賦予高深的相對論計算以鮮明的物理意。
筆者認為,引導愛因斯坦以及後代科學家生涯的最大動機,不是財富,不是名聲,也不是別的更高尚的目標(尤其是財富和名聲可以憑借其他更快捷的手段獲取)。他們的主要動機是科學的好奇心和科學的美學。我們可以在歷史中找到許多例子,有多少人恰恰是為了科學犧牲世俗中的健康、財富和名聲。但是普天之下人們所擁有的壹切除了科學發現和藝術創造的喜悅之外都是可能被剝奪的。人類對好奇和美的不懈追求將把人類帶向更美妙的未來!
寫於愛因斯坦壹百二十周年生日前夕
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這壹次我執著面對 任性地沈醉 我並不在乎 這是錯還是對
就算是深陷 我不顧壹切 就算是執迷 我也執迷不悔
在 20 世紀 700 人(次)的諾貝爾獎頒獎歷史當中,恐怕愛因斯坦獲獎時引起的麻煩最多,而獲獎原因更是奇怪得獨此壹家。很早就不斷有人提名他為侯選人,但由於種種幾乎無法置信的理由卻壹直沒有成功。 1922 年,他才終於獲得了補發的 1921 年度的諾貝爾物理學獎。 1909 年 10 月,德國著名化學家奧斯特瓦爾德首先提名愛因斯坦為 1910 年諾貝爾物理學獎候選人,推薦理由是愛因斯坦狹義相對論的偉大貢獻。以後他又於 1912 年、 1913 年再度提名愛因斯坦。那時反對相對論的勢力很強,評獎委員會沒有把獎給愛因斯坦情有可原。 1912 年,德國物理學家普林斯海姆推薦愛因斯坦(推薦理由還是他在相對論方面的成就)為獲獎候選人時,寫了壹句很有分量的話:“我相信諾貝爾獎委員會很少有機會為壹件具有類似意義的工作而頒獎。”
從後來物理學的發展來看,普林斯海姆的話非常準確。但令人遺憾和驚訝的是,諾貝爾獎委員會卻千真萬確地沒有因 20 世紀最偉大的理論之壹——相對論而頒獎給愛因斯坦。恐怕無論怎麽說,這也是諾貝爾獎頒獎史上的極大缺憾。
1919 年 11 月,英國皇家學會會長 J. J. 湯姆遜( 1906 年獲諾貝爾物理學獎)就鄭重宣稱:“(愛因斯坦的引力理論)是牛頓時代以來最重要的進展,是人類思想上最高的成就之壹。”當時科學界最有權威的人士之壹的荷蘭物理學家洛倫茲( 1903 年獲諾貝爾物理學獎),在 1919 年 9 月 22 日寫信給埃倫菲斯特說:“(日食觀測的結果)是所曾得到過的對壹種理論的最光輝的證實之壹,而且也很適於鋪設通往諾貝爾獎的道路。”甚至連壹開始勸愛因斯坦“不要搞什麽廣義相對論,即使搞出來了也沒有人信”的普朗克,也在 1919 年 1 月 19 日因廣義相對論的成就提名愛因斯坦為獲獎侯選人,理由是他邁出了超越牛頓的第壹步。 1921 年有更多的人因廣義相對論而提名愛因斯坦,但諾貝爾獎委員會因為還有不少人(但都不是壹流科學家)反對相對論而猶豫不決,導致當年的諾貝爾物理學獎空缺。那麽多最有權威的科學家的意見,委員會都能置之不顧,由此可以想見諾貝爾委員會裏的保守勢力多麽強大。
在 1919 年以前,無論是狹義還是廣義相對論,每年都會突然冒出壹些反對意見或證實其有誤的實驗,而提出這些反對意見和實驗結果的人,又多不是等閑之輩,有的還是非常著名的科學家(或哲學家),因而引起諾貝爾獎委員會有些猶豫也不是完全不可理解的事情。但是到了 1919 年英國日食遠征考察隊以確鑿的觀測證明了愛因斯坦的新引力定律後,委員會的猶豫就頗讓人費解了。 1919 年,許多以前獲得諾貝爾獎的科學家繼續提名愛因斯坦,其中包括瓦爾堡、勞厄、普朗克等人,原因是廣義相對論;瑞典的物理化學家阿列紐斯( S. A. Arrhenius )因布朗運動提名愛因斯坦為獲獎後選人。但委員會最後提出的報告中卻認為,“如果愛因斯坦因為統計物理學……而不是因為他的其他主要論文而獲獎,那是會使學術界感到奇怪的”。意思是說愛因斯坦的統計力學論文的質量沒有他的相對論方面研究的質量高;但是對於廣義相對論,卻又建議等到 1919 年 5 月 29 日的日食觀測的結果出來以後再說。由於結果在 1919 年 9 月 6 日才正式公布(愛因斯坦的廣義相對論被證實),結果 1919 年的物理學獎授給了“發現極隧射線的多普勒效應以及電場作用光譜線的分裂現象”的德國的斯塔克。
1920 年有更多的科學家提名愛因斯坦因廣義相對論而獲獎,因為 1919 年已經由觀測日食證實了廣義相對論的壹個預言。玻爾也第壹次開始提名愛因斯坦,他特別提到相對論是“第壹位的和最重要的”,還說,“在這裏,我們面臨著物理學研究發展中最有決定性意義的進步”。委員會讓阿列紐斯(壹位物理化學家!)寫壹篇關於廣義相對論的評價報告。阿列紐斯那時還壹直揣摩和跟隨德國科學家對愛因斯坦的意見。當德國的諾貝爾獲獎者勒納和斯塔克在大力反對愛因斯坦和相對論時,他也極力反對愛因斯坦因為相對論獲獎。他在報告中指出:紅移實驗尚未被實驗證實; 1919 年日食考察的結果有許多人提出了批評、質疑;而近日點效應,阿列紐斯不幸錯誤地附和了德國科學家革爾克的意見。革爾克於 1916 年曾提出,水星近日點的進動早就由德國物理學家格伯解決了。其實,愛因斯坦在 1917 年就正確地分析過,格伯的理論基礎以及革爾克的意見是建立在相互矛盾的假說之上。結果 1920 年諾貝爾物理學獎在哈瑟伯格( Bernhard Hasseberg )的堅持下,授予了瑞士裔的法國壹位冶金學家紀堯姆,原因是“發現鎳鋼合金的反常性以及它在精密物理學中的重要性”。幾乎所有的物理學家包括紀堯姆自己對這壹決定都大吃壹驚,只有法國和瑞士人高興。這壹決定讓不少人搖頭。
1921 年,普朗克在壹封簡短而有力的信中,再次提名愛因斯坦因為廣義相對論的貢獻為獲獎後選人,還有許多著名科學家如愛丁頓、賴曼等等,都提名愛因斯坦。瑞典烏普薩拉大學的奧席恩( C.Oseen )提名愛因斯坦因光電效應獲獎。
委員會讓烏普薩拉大學的眼科醫學教授古爾斯特蘭德( A.Gullstrand , 1911 年獲生理學和醫學獎)寫壹份關於廣義相對論的評價報告,讓阿列紐斯寫壹份關於光電效應的評價報告。古爾斯特蘭德根本不懂物理學,更不用說相對論了,但是他偏要到物理學評選委員會來,而且自不量力地要決定物理學的評獎!古爾斯特蘭德在瑞典很有權威,他以他的全部權威反對愛因斯坦獲獎,他曾私下對人說:“絕對不能讓愛因斯坦獲獎,哪怕全世界支持他1結果可想而知:他完全是外行地嚴厲批評了相對論,說它們根本沒有被實驗嚴格證實。這真是應了壹句中國話:“喬太守亂點鴛鴦譜。”還有壹位瑞典皇家科學院院士、物理學獎評委會成員哈瑟伯格聽說有可能因為相對論而授予愛因斯坦諾貝爾物理學獎,他在病床上提出抗議,反對因相對論而授獎給愛因斯坦,他寫道:“將猜想放在授獎的考慮之列,是極不可取的。”
瑞典科學界在 20 世紀早期過分註重實驗物理學,而將理論輕視為純粹的猜想。哈瑟伯格在瑞典很有權威,他壹直堅持認為精確測量“是使我們能夠深入了解物理定律的根本和主要條件,是走向新發現的唯壹道路,是科學進步的不二法門”。這正是霍爾頓( G.Holton )所說的“實驗主義”哲學。這種哲學在 1900 年前後在物理學界十分流行,但是到了 20 世紀 20 年代前後,多數國家物理學界有了不同的看法,並且選擇了不同的研究方式,但是瑞典物理學界(尤其是當權的烏普薩拉學派)的眼光仍然十分狹隘。哈瑟伯格和古爾斯特蘭德等人甚至認為愛因斯坦的相對論是壹種“病態”物理,侵蝕了以前人們所持的正確的信念,與西方文明的古希臘傳統的真、善、美觀念完全相反。他們認為愛因斯坦沒有做過任何實驗,他的理論不是由實驗歸納出來的;他修改基本假設,將不同的物理領域歸納成為壹個統壹的理論。這對他們這些實驗物理學家來說簡直是形而上學的工作,不是科學的壹部分,是科學中的達達主義( dadaism )的表現。是可忍,孰不可忍!?
阿列紐斯是斯德哥爾摩大學的教授,以前他因自己提出的電離理論受過烏普薩拉大學的壓制,因此並不滿意哈瑟伯格和古爾斯特蘭德那種過分偏愛實驗的狹隘態度,但是他對於愛因斯坦獲獎仍然持不支持的態度。他說, 1918 年普朗克剛剛因為量子論獲獎,再緊接著因量子論頒獎給愛因斯坦,不妥;如果真要因光電效應頒獎,就應該給予實驗物理學家。他還建議, 1921 年幹脆不頒發物理學獎。結果, 1921 年真的沒頒獎給物理學,而其他 4 項獎照常頒發(當時還沒有經濟獎)。這也是諾貝爾獎史上的壹次非常奇特的行為。
1922 年,推薦信又陸續寄到了委員會,推薦愛因斯坦的著名科學家越來越多。法國物理學家布裏淵甚至在信上寫道:“試想:如果諾貝爾獲獎者的名單上沒有愛因斯坦的名字,那 50 年代以後人們的意見將會是怎樣。”這時,形勢已經不再是愛因斯坦盼望得諾貝爾獎,而是諾貝爾委員會非得以某種授獎原因把諾貝爾獎授予愛因斯坦了。因為,愛因斯坦在科學界的名聲如日中天。有些人認為,如果愛因斯坦不先得獎,再無法考慮其他候選人;有些人還說,愛因斯坦的威望已經比諾貝爾獎還要高。
普朗克建議, 1921 年的物理學獎補發給愛因斯坦, 1922 年的給玻爾。
委員會又讓古爾斯特蘭德寫關於相對論的報告,其結果可想而知;但幸虧委員會這次讓理論物理學家奧席恩(而不是物理化學家阿列紐斯!)來寫光電效應的報告。這時哈瑟伯格已經去世,委員會的空缺由奧席恩填補,因此他的意見將會受到比以前更多的重視。奧席恩懂得理論物理學,雖然古爾斯特蘭德仍然錯誤地堅持認為“為相對論辯是壹個信仰問題”,但是沒有人看重他的意見了;而且古爾斯特蘭德知道奧席恩很懂得理論物理,也不敢挑戰奧席恩的推薦。而奧席恩則充分顯示出策略大師的水平。他采用兩條策略:壹,將授獎原因限制在光電效應定律上,不談“理論”(即光子理論,當時很少人相信它);二,指出愛因斯坦的成就,不同的研究者有不同的興趣,這就避免光電效應不如相對論重要而又引起爭論。對愛因斯坦更有利的是阿列紐斯到 1922 年轉而支持愛因斯坦。這種轉變的主要原因,是他到柏林親自會見了愛因斯坦,親眼看到柏林科學界對愛因斯坦的尊敬和愛戴;而原先他十分敬重的勒納和斯塔克已經名望盡失,受到德國科學界主流的鄙視。
於是,委員會決定繞過相對論這個“爭論太多”的障礙,直接以光電效應定律的貢獻把 1921 年空缺下來的物理學獎授予愛因斯坦,而將 1922 年的授予玻爾。
1922 年,大約是 9 月 18 日,諾貝爾獎物理學委員會主席阿列紐斯給愛因斯坦寫的信中說:“妳很有可能在 12 月份應該到斯德哥爾摩。如果那時您在日本,可能不太合適。”同壹天,勞厄也寫了壹封信給愛因斯坦:“根據我昨天得到的可靠消息, 11 月份將著手諾貝爾獎的推選工作,因此 12 月份妳最好呆在歐洲。”
可這時,愛因斯坦已經與日本《改造社》簽訂了合同,他不能違背合同。他於 9 月 22 日給阿列紐斯回信說:“合同已經使我非去日本不可,我不可能推遲我的旅行日期。……希望不要因此取消對我的邀請,但我延後壹段時間可以前往瑞典。”
在大勢所趨的形勢下,愛因斯坦終於在 1922 年得到了 1921 年的諾貝爾獎,諾貝爾獎委員會雖然留下了種種遺憾和可供指責的地方,但是他們終於正確地把諾貝爾獎授給了最應該得到它的人。也許讓愛因斯坦感到好笑的是,當他看到授獎通知時上面特別指出:他在獲獎演說時僅限於正式的授獎理由,而不得提到相對論。上帝保佑,由於愛因斯坦要到日本作學術演講,躲過了 12 月的正式授獎典禮。
到次年 7 月去瑞典的哥德堡做演講時,阿列紐斯卻暗示說:“人們肯定會因相對論演講而感謝您。” 7 月 11 日,愛因斯坦在 2000 名聽眾面前作了題為《相對論的基本思想和問題》的報告。瑞典國王古斯塔夫五世也在座聆聽。