爱因斯坦149劳布、质疑光速不变、与贝索论熵11.8
爱因斯坦149劳布、质疑光速不变、与贝索论熵11.8
爱因斯坦的学术小兄弟雅各布·劳布因工作矛盾而于1910年11月底离开海德堡大学实验物理学教授和物理学和放射学实验室主任菲利普·莱纳德(PhilippEduardAntonvonLénárd,1862年6月7日-1947年5月20日)后(见本作《爱因斯坦127》),经过一番努力,又于1911年3月中旬就任国立拉普拉塔大学地球物理学教授,所谓肥水不流外人田,刚到新大学就职5个月,劳布就推荐爱因斯坦就任国立拉普拉塔大学埃米尔·罗斯(EmilRose)遗留下的物理学教授及物理学研究所所长职位。
为此,1911年8月10日爱因斯坦给劳布回了封信,在信中他阐述道自己并不适合劳布推荐的这一职位,因为自己的特长和兴趣在理论物理方面,而国立拉普拉塔大学需要的是一名优秀的实验物理学家,同时爱因斯坦还对当时的几位候选者的选择给出了自己的看法:
“亲爱的劳布先生!
我急着给您回信,因为你们的聘任之事迫在眉睫。我很同意您的看法,即应当聘请一位适当的实验物理学家担当此任。因此,克吕格(注:弗里德里希·克吕格,FriedrichKrüger,1877年-1940年,但泽技术大学物理化学教授和物理化学实验室主任)和爱因斯坦就不应予以考虑。
柯尼斯堡、埃德加·梅耶和雷格纳无疑是德国最优秀的青年物理学家。不可否认,他们每个人都是很杰出的。
(注:约翰·柯尼斯堡,JohannKönigsberger,1874年-1946年,弗赖堡大学数学物理学教授和数学物理学研究所所长,6月30日他给劳布写信表示对这项聘任感兴趣;
埃德加·梅耶,EdgarMeyer,1879年-1960年,最初其为苏黎世大学的助理研究员和编外讲师,爱因斯坦指导过其对放射性衰变涨落的研究、1910年12月升任亚琛技术大学教授,见《爱因斯坦107、109、118、138》、《爱因斯坦138》;
埃里希·雷格纳,ErichRegener,1881年-1955年,柏林大学物理学编外讲师,8月3日他已经写信拒绝了此项聘任。)
在这个问题上,我无法对哈姆斯(注:弗里德里希·哈姆斯,FriedrichHarms)或莱特霍伊泽(注:古斯塔夫·莱特霍伊泽,GustavLeithäuser,1881年-1969年,汉诺威技术大学物理学和摄影学编外讲师)进行评价。
相对于上面所提到的那些人来说,我并没把甘斯看得很高(注:理查德·甘斯,RichardGans,1880年-1954年,斯特拉斯堡大学物理学编外讲师,是位有成就的候选人。)。
假如哈姆斯真的像所提出的另外两位候选人(埃德加·梅耶和柯尼斯堡)一样出色,那么我完全同意您的推荐。
不用说,我会对此严格保密,反过来,您对这次通信也要保密。”
爱因斯坦对劳布在新单位的工作很满意,并顺便吐槽了布拉格的学生对实验物理学没兴趣,毫无希望:
“我很高兴您把这件事在各方面都办得很圆满,尤其是在关于学生的方面。在这方面布拉格不可同日而语。学生们对这门学科并不十分热心,实验物理研究所极为简陋,整个事业没有一点真正的活力。”
爱因斯坦自认目前科研成果不多,很多想法也都不得不放弃了,但对与劳布一起战斗过的运动媒质电动力学领域的感悟倒是更清晰了,在磁场强度H和磁感应强度B的问题上(见《爱因斯坦118》)他也不再认为亚伯拉罕的理论一点也不对,而是在其论文范围内还是正确的:
“我热情地工作着,可是成果却不多。我头脑中所产生的那些想法,几乎又都抛弃掉。
有质动力问题我现在已经完全清楚了。在e(注:介电常数)=常数并且μ(注:磁导率)=常数的情况下,亚伯拉罕是对的。
但是,如果涉及永久磁化,他的式子就不对了。
没有一种解法能把所有情况包括在内。在我们的论文中(iH)是对的。在亚伯拉罕的论文中(iB)是对的。
我们的论文易受批评之处也许就是,我们引入了角动量(注:1908年5月7日爱因斯坦和劳布合作的运动媒质电动力学第二论文《关于施加于静止在电磁场中的物体上的有质动力》,见本作《爱因斯坦91》)。
这样做可以,但不是非这样做不可,而且,把角动量排除在外时,论述会变得更为简单。”
爱因斯坦对广义相对论的思考依然在路上,他向劳布表示自己近期6月21日的广相再现论文《论引力对光的传播的影响》得出的结论有些匪夷所思,狭义相对论的立论根基光速不变原理貌似遇到了困难:
“从相对论角度探讨引力问题正在引起严重的困难。我认为可能是这样,按照其通常的阐述,光速不变原理只在引力势恒定不变的空间中成立(注:见《爱因斯坦147》方程4,c=c0·(1+Φ/c2))。”
除了祝愿劳布夫妇外,爱因斯坦又鄙视了一把劳布的前老板菲利普·莱纳德:
“谨向您和您的夫人致以最良好的祝愿。您的
阿尔伯特·爱因斯坦
我的妻子也向你们致以最良好的祝愿。
莱纳德和他的伙伴们过去是而且现在仍旧是一群可恶的猪猡。”
8月下旬,爱因斯坦给已于1910年9月下旬由伯尔尼迁居奥地利的格尔茨(现在意大利的戈里齐亚)的好友米歇勒·贝索(1873年-1955年)写了封信,上次1911年5月13日给贝索的回信中提到贝索13岁的儿子韦罗(Vero)厌学(《爱因斯坦143》),这次,爱因斯坦给韦罗(Vero)赠送了引导其学习的小册子,并戏言自己已成为不折不扣的教书匠:
“亲爱的米歇勒!
这是给韦罗的衣领和小册子。从后者你便可以看出,我已经成了一个不折不扣的教书匠了。”
在1905年6月30日的狭义相对论论文《论动体的电动力学》中爱因斯坦唯一感谢的人就是米歇勒·贝索(《爱因斯坦48》:“最后,我要声明,在研究这里所讨论的问题时,我曾得到我的朋友和同事米歇尔·贝索的热诚帮助,我要感谢他一些有价值的建议。”),现在爱因斯坦则想贝索谈到了自己对玻尔兹曼熵概率公式含义的看法,无法确定统计不规则、半渗透膜大多不存在,因此,熵概念推广到非热力学平衡领域依然需要新的方法:
“我还在匆忙地赶写关于玻尔兹曼原理的文章。看来,如果把熵理解为某种状态区域的属性,这一原理确实完全成立。
对于每一种状态,熵会变为-∞。例如,使一个悬浮的粒子进入某一层面α,就必须做∞的功以抵抗这个粒子的渗透压。从这个例子可以看出,玻尔兹曼方程严格成立。
遗憾的是,我们缺少必要的知识以便在考虑统计不规则性时能以普遍有效的方式确定熵,因此,我们只能满足于一个近似值。
此外,令人窘迫的是,我们所能谈论的,只是至少原则上在热力学上可实现的那些状态的熵。因而总是有必要设计出一种半渗透膜的类似物,而这在大多数情况下是无法实现的。我们无法设计出将在特定范围内保存某个子系统的热能的“屏壁”。由于这个原因也就无法确定热函区的熵,因此,对温度涨落的计算也就缺少精确性。对于一个周期性振荡系统的能量同样也不妙。
应当找出某些方法,以便把热力学的熵概念扩展到不能被看做是热力学平衡的那些事例。”
谈完自己目前对熵的看法,爱因斯坦又建议贝索带韦罗假期去旅游放松,并提及自己打算将家仆的孩子暂时安放到了自己家,而贝索送给自己的真正的婴儿牛奶工具还在研究中,尚未投入使用:
“我希望你能利用韦罗的假期剩下的时间好好出去旅行一下。我很高兴你们
全家都很快乐而且身体健康。
我们试图给芬妮(Fanni)的孩子找个更好的住处,几经尝试后,我们今天把他带到了我们自己的房子里。过些时候他会去他的祖母那里。
你的礼物我们还没有用。以后我将写信告诉你关于它的更详细的情况。
谨向你和你的家人致以最良好的问候。你的
阿尔伯特”