来自:老胡科学
1905年,瑞士伯尔尼。一个在专利局上班的普通职员,提交了一篇博士论文,结果被导师退回了。理由很简单:太短了。
爱因斯坦的博士论文,只有24页,比今天的本科生论文还短。导师克莱纳看完,觉得不合适,让他补充内容。爱因斯坦怎么处理?简单加了一句话,再次提交,论文就被通过了。
什么概念?今天的博士生熬夜爆肝、改无数次、加几十页引用文献,才能勉强通过答辩。而爱因斯坦,仅仅补充了一句话,就拿到了博士学位。
这个情节放在今天,简直是学术界的“玄学”案例。但更离谱的是,这篇当时无人问津的博士论文,最终成了爱因斯坦引用次数最多的论文,比狭义相对论、广义相对论还多。
论文题目:《分子尺寸的新确定》。
核心内容很简单:如何计算分子的大小?如何推导阿伏伽德罗常数?
当时的物理学界,对微观世界的了解远远不够。分子到底有多大?没人能准确测量。爱因斯坦提出了一种新的数学方法,利用液体的粘度来推算分子的半径,并给出了阿伏伽德罗常数的一个估计值。
听起来很厉害,但有个问题——他的计算错了。
当时的实验数据有限,爱因斯坦的结果和今天的标准值相差近三倍。科学史上,有些错误最终被证明是对的,而爱因斯坦这次,的确是错的。更尴尬的是,这篇论文发表后,没人理他。爱因斯坦的博士论文,基本就是物理学界的“无人区”。
他自己忙着搞相对论,搞光电效应,搞布朗运动,博士论文呢?就像一个被遗忘的孩子,静静地躺在学术角落里,连导师克莱纳可能都没再翻过。
但历史总是爱开玩笑。
1909年,法国物理学家让·佩兰(Jean Perrin)站出来了。
佩兰做了一系列实验,得到了一个新的阿伏伽德罗常数。但这个数值,和爱因斯坦论文的计算结果相去甚远。佩兰仔细研究了爱因斯坦的论文,发现数学推导没问题,但实验数据太粗糙了。换句话说,爱因斯坦的“理论骨架”是对的,只是“实验血肉”填充得不够精准。
佩兰的实验提供了更准确的数据,爱因斯坦重新计算,得出了一个更接近今天标准值的阿伏伽德罗常数。但事情没完,这个数值还是不够精确,爱因斯坦又修正了一次。
两次修正后,他的计算结果终于接近了今天的标准值。科学的推进,就是这样一步步逼近真理的。
就在博士论文无人问津的这几年,爱因斯坦在搞事情。1905年,物理学发生了一次核爆炸。这一年,他连续发表了四篇划时代的论文:
但很讽刺,博士论文,依然没人看。直到1919年,爱因斯坦的广义相对论被英国天文学家爱丁顿的实验验证,全世界开始疯狂追捧他。报纸上写着:“科学的新时代到来了。”
物理学的天王巨星诞生了。
这时候,学术界终于想起:等等,他当年的博士论文研究的是啥?结果一查,爱因斯坦的博士论文,竟然成了后来的学术基石。
1961-1975年,学术界统计了一下爱因斯坦论文的引用次数。结果让人大跌眼镜——引用最多的,不是相对论,不是光电效应,而是他的博士论文。
为什么?因为这篇论文,提供了一种计算分子尺寸的通用方法,后来无数实验物理学家都得用这套数学工具来做研究。它不是最炫目的,但却是最实用的。
第一,博士论文的影响力,未必是即时的。许多学术研究刚发表时没人看,但时间会证明它的价值。今天的冷门,也许就是明天的核心。
第二,科学研究是不断修正的过程。爱因斯坦的博士论文改了三次才接近正确的阿伏伽德罗常数。连天才都要不断试错,我们普通人有什么资格不犯错?
第三,理论和实验是互相成就的。没有佩兰的实验,爱因斯坦的博士论文可能永远不会出头。没有爱因斯坦的理论,佩兰的实验也不会有方向。科学进步,靠的是集体智慧。
第四,真正的突破,往往源自基础问题。当年研究分子尺寸,谁能想到,它最后会和量子力学、相对论联系起来?科学就是这样,所有知识最终都会互相串联。
所以,爱因斯坦的博士论文,故事到这里就结束了吗?不。它已经变成了学术界的一部分,不管是实验物理学家,还是理论物理学家,都绕不开它。它不像狭义相对论那么耀眼,不像光电效应那么革命,但它成为了科学研究的日常工具,无声无息地改变了世界。
最初,它不过是一篇被导师嫌弃“太短了”的论文。最终,它成为了人类知识体系的一部分。所有伟大的科学家,最开始都只是一个默默无闻的研究者。今天的你,正在写的博士论文,也许不值一提。
但谁知道呢?50年后,它可能就是物理学的顶流。
据卡尔·塞利格(Carl Seelig)在《爱因斯坦:文献传记》(Albert Einstein: A Documentary Biography)中的记载,爱因斯坦曾开玩笑地说,他的博士论文最初被导师阿尔弗雷德·克莱纳(Alfred Kleiner)退回,理由是“太短了”。于是,爱因斯坦简单地补充了一句话,然后重新提交,论文就被接受了。
但问题是,他到底加了哪句话?
这件事在流传甚广的爱因斯坦轶事中反复出现,但具体是哪句话,历史资料并没有明确记载。从论文的最终版本来看,最大的可能是爱因斯坦在论文最后的总结部分补充了一句更强调结论准确性或者实验验证价值的话,以此让论文看起来更加“完整”。但由于论文的核心数学推导并未改变,这句话并不是决定性内容