广义相对论发明权之争：爱因斯坦还是希尔伯特？英雄惺惺相惜

1879年，伟大的麦克斯韦离开了人世，年仅48岁，对于世界来说，他似乎有点来去匆匆，因为这个世界还有更多的未知领域等待他去探索，他的去世确实是人类的一大损失。不过也不要过分担心，就在他去世的那一年，一个婴儿呱呱坠地，这就是爱因斯坦，他似乎命中注定来搅乱世界的。

对于爱因斯坦来说，这一生就是来吊打全世界的，简直就是"遇神杀神，遇佛弑佛"。1905年，爱因斯坦初出江湖，作为瑞士伯尔尼专利局的小公务员的他写了五篇论文，这五篇论文都有资格获得诺贝尔奖，其实说获得诺贝尔奖已经低估了他的价值，这些论文都几乎开创了一个时代。

其中一篇是关于布朗运动的，这篇论文洗清了玻尔兹曼的千古奇冤，证明了世界确实由原子构成，没错，真的没有看错，直到爱因斯坦人们才知道原子是构成物质的基本单位，后来法国科学家佩兰依照爱因斯坦的论文做实验，获得了诺贝尔奖，不过没有分给爱因斯坦啊。

最著名的那一篇就是狭义相对论了，这一篇撼动了牛顿力学大厦的基础，动摇了牛顿的地位，可谓开天辟地。

后来获得诺贝尔奖的一篇就是"光电效应"，这篇论文开启了量子论的先河，所以说爱因斯坦也是量子力学的先驱。

当然了，对世界影响最大的还是"质能方程"这篇论文，这就是后来核武器的理论基础。

这一年，爱因斯坦终结了一个时代，开创了一个时代，洗清了玻尔兹曼的冤屈，指出了有史以来最可怕的武器之路，所以这一年被称为"爱因斯坦奇迹年"。

这一年，他已经吊打全世界了。

后来，面对玻尔率领的量子学派的星星们的围追堵截，爱因斯坦手持两把西瓜刀，从南天门砍到蓬莱东路，手起刀落手起刀落，连砍了三天三夜，眼都没眨一下，杀得量子学派血流成河，分崩离析，爱因斯坦一役成名，创下了"一人敌一门"的奇迹，从此后江湖号称"爱神"。

可以说，论打架，爱因斯坦这一辈子还真没怕过谁。

虽然爱神一剑纵横笑傲江湖多年，但是有一个人却让他胆战心惊夜不成寐。这个人就是希尔伯特。

话说在科学史上，爱神一直被牛顿爵爷力压一头，屈居第二，一个根本原因就是数学不行，对于科学家来说，数学就好比是内力，爱神虽然以独孤九剑技压群雄，说到底也只是登峰造极的外家功夫，而牛顿爵爷自创微积分，这就是九阳神功啊，而爱因斯坦少年轻狂，对数学不屑一顾，数学课上不是逃课就是打瞌睡，他的数学老师闵可夫斯基就称他为"懒骨头"，正是因为数学能力一般，导致内力不足，不但被牛顿爵爷强压一头，而且在登顶广义相对论时，差点输给了希尔伯特。

其实早在狭义相对论时，爱神就差点翻车而失去狭义相对论的首发权。

自迈克尔逊莫雷的以太零漂移实验之后，人们都在琢磨一种新的理论来解释这一神奇现象，洛伦兹打响了第一枪，这就是著名的洛伦兹变换，不过遗憾的是洛伦兹没有再往前走一步，要是洛伦兹再走一步，甩掉以太这个概念的话，那么相对论的首创者就是他了。

洛伦兹没有想到，但是爱因斯坦想到了，除了爱因斯坦以外，庞加莱也想到了，庞加莱是天体物理学家，更是数学大师，他几乎在数学的每个领域都做出了巨大的贡献，早在爱因斯坦之前，他就想到了"光速不变原理"，而光速不变正是爱因斯坦狭义相对论的基础，不过爱因斯坦的论文比他早发表了几个星期，这样他就与相对论失之交臂了。

事后，爱因斯坦不禁抹了一把冷汗，这要是手慢点，这相对论的荣誉可就归了人家了，不过这时候爱因斯坦还没有感觉到他数学能力的不足。

因为狭义相对论需要的数学水平不高，他自己也能应付，最关键的是他身边还有一位内力深厚的侠女，这位侠女就是他老婆米列娃，米列娃是爱因斯坦的大学同学，数学课上认真听讲，课后独立完成作业，自然修得一身好内力，狭义相对论的各种复杂计算大多出自她手。

爱因斯坦剑术无双，身边又有内力高深的侠女米列娃，二人联手行走江湖，一时间江湖上风声鹤唳，见者闻风丧胆，夫妻两人本是一对只羡鸳鸯不羡仙的神雕侠侣，可是随着爱因斯坦声名鹊起，这一对侠侣也有了问题。

奇迹年之后，随着各种实验的进行，爱因斯坦的理论逐步得到验证，爱因斯坦的名声也一天天大了起来，他也得到了教授的职位，还获得了诺贝尔奖的提名，虽然没有获奖，但获奖那是早晚的事情，伟大的普朗克抛过来了橄榄枝，邀请他到柏林大学任教，同时担任威廉物理研究所的主任。对于不久前还在专利局审查专利的小公务员来说，这似乎已经达到了人生的巅峰。

此时的爱因斯坦动起了小心思，要是只守着老婆米列娃，那可就成了情圣了，有愧于他"爱神"之名，就难免有些风言风语传出来，而米列娃也是性如烈火，决定和爱神分手，以后各自天涯互不打扰。

其实此时传出来的还真是风言风语，爱因斯坦这个时候已经感觉到了狭义相对论的缺陷，正经事还忙不过来呢，他哪还有心思拈花惹草啊，可百般解释也难以挽回女侠的芳心，两人只好劳燕分飞。

还有一种说法是米列娃觉得自己功夫不错，只是被爱因斯坦光环笼罩，就算离开爱因斯坦也能独立行走江湖，不管怎么说，俩人最终还是没有白头偕老。

只是当时两人家徒四壁，就这么让老婆走了，有辱爱神名声，爱因斯坦答应米列娃要是他获得了诺贝尔奖，就把奖金给了前妻，米列娃想了想也就答应了，这个时候全世界都知道爱因斯坦获得诺奖是早晚的事，而且爱因斯坦认为自己绝对不能只获得一次，就算给前妻一次半次也无所谓，可是没想到他只获得了一次，米列娃也没想到离开爱因斯坦后在学术并没有什么成就，这都是后话了，暂且不提，还是说广义相对论吧。

狭义相对论为爱因斯坦征得了无数赞誉，但是爱因斯坦并没有满足，他发现他的相对论还存在着缺陷，第一，相对论只是涉及到了匀速直线运动，并没有考虑加速度，这在"双生子佯谬"中就有体现，第二，相对论没有涉及到引力，对于打算包罗万象的爱因斯坦来说，不考虑引力的理论是不完美的。

这就需要引入等效原理，等效原理并不是什么新概念，伽利略和牛顿都曾经表述过。简单来说，就是惯性力和引力所起的作用是相同的，这个不用举多么高深的例子，在生活中我们就有体验，在电梯刚刚向上启动时，我们会感到身体好像重了一点，这就是超重，在快达到我们的目的楼层时，身体好像又轻了一点，这就是失重，电梯下降时，情况则反了过来，这就是等效原理，在电梯具有向上加速度时候，我们同时受到了惯性力和重力，两个力叠加，就感到了超重，反过来呢，就感到了失重，可是我们并没有办法区分惯性力和重力，这就意味着惯性力和引力是等效的。

还在这个电梯中，现在电梯以9.8m/s2的加速度下落，电梯中的人会完全漂浮起来，就像电影中太空飞船一样，但是电梯中的人是分辨不出是电梯正在重力作用下下降还是以9.8m/s2的加速度下落，这一点对于电梯中的人非常重要，要是在重力下下降，这意味着电梯出了问题，就应该呼救了，要是以9.8m/s2的加速度下落，那只不过是一场惊险之旅，就应该漂浮在空中好好享受这种极致的体验，既然分辨不出，那就先不去管，反正到达地面还有一段时间。

在电梯外发射一束光线穿过电梯，对于电梯外的观察者来说，在光到达电梯对面时，电梯已经下落了一段距离，看起来光好像向上弯曲了，在匀速运动中并不会发生这种现象，因为根据洛伦兹变换，会产生尺缩钟慢效应，补偿了这段距离，只有在有加速度的情况才会出现光线弯曲，又根据等效原理，惯性力和引力无法区分，那么惯性力能引起的光线弯曲，引力同样也可以，这就是广义相对论。

这就是爱因斯坦的高明之处，他睿智的大脑可以从最基本的原理推导出最不可思议的结论。

这个时候爱因斯坦已经走到了广义相对论的大门口，但是还差临门一脚，这一脚就是数学描述，只有有了严格数学描述的理论才能成为科学。春秋时期，墨子就提出了牛顿第一定律和第三定律的表述，但是这些定律并没有叫做墨子定律，因为他没有给出数学描述，同样的例子还有法拉第和麦克斯韦，法拉第通晓电磁领域的一切知识，连场的概念都提出来了，可最后还是因为数学水平一般，成全了麦克斯韦。

站在广义相对论的大门口，爱因斯坦一定很后悔当初数学课上不该过多逃课，这些急需的数学知识，闵可夫斯基都在课堂上讲过，他也一定很后悔和老婆米列娃离婚，米列娃是好学生，绝对听明白了老师的理论。

现在的爱因斯坦就像令狐冲面对东方不败，明明可以看出对方的破绽，可是却无从下手。唯一的办法就是重修内力，可是时间不等人啊。

自从上次被爱因斯坦抢了狭义相对论的发现权，数学界就一直很不服气。在数学家看来，只有数学才是真正的科学，什么物理学化学那就是游戏，是不值一提的，他们唯一尊重的物理学家就是牛顿爵爷，当然不是因为爵爷的物理学成就，是由于爵爷的数学家身份，数学家们认为，只要在他们研究之余扫一眼物理学就能做出巨大贡献，上一回数学大神高斯不是看了一眼电磁学就有了高斯定律了吗？

可是数学家们没想到的是人类太浅薄了，居然奉物理学家为神，其实也怪不得人类，一则是由于数学家们的理论太高深了，没几个人能看懂，二则人家物理学家的贡献可以直接作用于生活，让人们生活的更舒服。

最可恨的是学渣诺贝尔，倒腾炸药发了点财，居然设立了一个什么诺贝尔奖，听说钱还不少，可是居然没有数学奖，为了钱，不，为了名声也得抢一次诺贝尔奖，那么最简单的办法就是玩几个物理学理论出来让人类看看，也顺便教训一下浅薄的物理学家们。

可是没想到上次派出的庞加莱却铩羽而归，本来以为庞加莱的段位已经够高了，可没想到天生一个爱因斯坦，居然比庞加莱早了那么几个星期。

数学家们决定这次不能再轻敌了，直接推出了数学之王希尔伯特。

希尔伯特，号称"数学界的无冕之王"，著名的希尔伯特问题就是他问的，希尔伯特空间就是他提出的，他和爱因斯坦的老师闵可夫斯基是至交好友，算起来也算是爱因斯坦的师叔了，这确实有点以大欺小了，但是为了面子，不，为了科学，也管不了这么多了。

当然了，以上都是玩笑。希尔伯特早就对物理学感兴趣，在爱因斯坦成名之前，他就开始讲授物理学，在1912年，他还和爱因斯坦互赠著作，以示惺惺相惜之感，也显示了他对渴望更加深入的了解物理学，1913年，他还设立了"哥廷根周"请著名物理学家来举办讲座，并且也邀请了爱因斯坦，不过爱因斯坦此时正困扰于广义相对论中，婉拒了希尔伯特的邀请。

1915年，希尔伯特再次邀请爱因斯坦，这次爱因斯坦欣然前往，因为这个时候爱因斯坦对广义相对论的思考已经成熟，只是对于数学描述还有待时日，在哥廷根周上，爱因斯坦做了关于广义相对论的讲座。

爱因斯坦在哥廷根的心情也颇为愉快，在他给物理学家索末菲的信中写道"我对希尔伯特很是着迷，他是一个重要人物"。可是这种愉快的心情并没有维持多久，四个月后，爱因斯坦在11月26给朋友的信中又写道"这一理论的美丽是无可比拟的，然而只有一位同事真正了解他，而他正以一种聪明的方式试图'分享'它，在我的个人经历中，从未有过比这一理论及相关一切所遭遇的更好地让我见识到了人性的卑劣"。

信中所说的"这一理论"当然就是广义相对论了，而"同事"自然指的就是希尔伯特了，是什么让爱因斯坦对希尔伯特的态度在短短四个月内就如此大变以致于截然相反呢？就是因为希尔伯特的天才。

在11月20日，希尔伯特做了一个报告，讲述了他对引力理论的观点，我们现在都知道，引力理论就是广义相对论的核心，11月25日，爱因斯坦也做了一个报告，并且给出了广义相对论的场方程，这意味着爱因斯坦对广义相对论的思考已经成熟，但是注意时间啊，希尔伯特比爱因斯坦早了五天，这意味着希尔伯特可能比爱因斯坦更早得出广义相对论，在科学研究上，早五天已经不短了，何况爱因斯坦的狭义相对论也不过比庞加莱早了几个星期，这五天的时间可能广义相对论的发明权就易主了，也怪不得爱因斯坦对希尔伯特的态度大变。

可是耐人寻味的事情又出现了，希尔伯特11月20日的报告并没有留下任何文字记录，而是在四个多月后，希尔伯特发表了一篇论文，这让事情更加扑朔迷离，论文中注明了这就是11月20日报告的主要内容，可是这都过去四个月了，人家爱因斯坦已经写完场方程了，谁知道这论文内容是报告内容还是后来写的啊，当然了，不能以"小人之心度君子之腹"，作为伟大的数学家，希尔伯特应该不会做这种事情。

后人曾画了一幅漫画来说明当时两人的情况。

漫画中左边是希尔伯特，右边是爱因斯坦，谁的笔前进一步就意味着谁得到了广义相对论的发明权。

按理说接下来应该有一场关于首发权的争论了，就像当初牛顿和莱布尼茨关于微积分发明权之争一样，这正是大家喜闻乐见的，高深的理论看不明白，看看大神们的八卦也不错啊。

可是两人的表现却令人们失望了。希尔伯特并没有和爱因斯坦争广义相对论发明权的意思，事后他曾经说过"我们这里大街上一个孩子都比爱因斯坦懂多维空间，偏偏是爱因斯坦提出了广义相对论"，这句话虽然表达了他的不满，但也侧面承认了爱因斯坦对广义相对论的发明权。

而且爱因斯坦说"同事""人性的卑劣"的那封信，是写给一个法医学教授朋友的，并没有写给物理学圈内人，这也可以看出来爱因斯坦也掌握着分寸。

1915年12月18日，在希尔伯特的提议下，爱因斯坦当选为哥廷根数学学会的通讯会员，在回信中，爱因斯坦也承认"在我的心中恢复了对您的友谊，并希望您也这样待我"。两位大师就此冰释前嫌。

虽然说爱因斯坦得到了广义相对论的发明权，不过想起来还是令人恐惧，对于广义相对论爱因斯坦已经思考了近九年之久，而希尔伯特在了解了广义相对论基本思想后，几个月内就完成了场方程，不得不对希尔伯特的数学天赋报以高山仰止之感。

应该说在数学上，希尔伯特可以秒杀爱因斯坦，但是爱因斯坦从来就不以数学能力著称，他称数学为"花哨的学问"，爱因斯坦笑傲江湖依靠的是惊人的物理直觉和高深的哲学思考，即便是希尔伯特得到了广义相对论的发明权，那么对广义相对论的物理学解释也要几代人才能完成，而这些工作爱因斯坦一个人就可以完成。

这一场发明权之争以最好的方式收场，得益于两位大师的高尚品格，这种品格也正是人类走向未来最重要的品格。

向这两位大师致敬。