七十年后，重新認識愛因斯坦

1955年4月18日，阿爾伯特·愛因斯坦在美國去世。70年后的今天，我們或許可以換個角度，重新認識這位科學巨匠——

他是偉大的理論物理學家，但并非待在書齋里推導方程的“象牙塔”學者，而是對現實世界充滿好奇心的實驗者。一直以來，他的科學生涯從未脫離實踐。

河南鄭州高新區科學大道旁的愛因斯坦雕像《成功之路》（圖源：視覺中國）

文/方在慶

中國科學院自然科學史研究所研究員、華東師范大學紫江講座教授

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理論物理學家 也是“技術咖”

提到愛因斯坦，人們腦海中往往會浮現出那個寫下了

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該書作者約瑟夫·伊利是匈牙利科學史家，曾參與多卷本《愛因斯坦全集》的編輯工作，該叢書仍在陸續出版中。他以扎實的史料和生動的筆觸，展現了愛因斯坦如何親手設計裝置、優化專利，甚至以專家身份介入技術糾紛。

《不只是

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方在慶、何鈞、雷煜譯

上海科學技術出版社出版

這本書不僅打破了“愛因斯坦只是理論家”的刻板印象，更讓我們看到一位在科學與技術之間自由穿梭的智者。他的探索精神、跨界思維，以及對現實問題的敏銳洞察，至今仍能帶給我們深刻的啟示。

02

陀螺羅盤專利引發訴訟

愛因斯坦“出手”做專家證人

1904年，德國發明家赫爾曼·安許茨-肯普費研究出一種不依賴地磁的導航工具，并申請了世界上第一臺實用陀螺羅盤的專利，成立了安許茨公司，專門生產這一設備。

陀螺羅盤的核心原理是利用陀螺效應保持穩定，從而始終指向地理北極，而不受船體鐵磁物質的影響。安許茨的陀螺羅盤迅速被德意志帝國海軍采用，并在之后的幾十年里不斷改進，成為現代船舶導航系統的重要組成部分。

幾乎與此同時，美國工程師埃爾默·斯佩里也在研究陀螺儀的應用。1911年，斯佩里推出了自己的陀螺羅盤，并迅速進入英國皇家海軍和美國海軍市場。到1914年，斯佩里甚至向德意志帝國海軍出售陀螺羅盤，引發了安許茨的專利訴訟。

斯佩里制造的飛機陀螺羅盤

安許茨認為斯佩里的產品侵犯了他1904年申請的陀螺羅盤專利，而斯佩里則反駁稱，安許茨的專利并未對早期的陀螺儀技術做出真正的創新，因此應當無效。

由于案件涉及復雜的物理和工程問題，柏林皇家法院決定請一位物理學權威人士作為技術專家，而此人正是阿爾伯特·愛因斯坦。

1902年至1909年，愛因斯坦曾在瑞士專利局工作，對專利審查和技術創新的法律保護有深入了解。也是在那里，他練就了一雙善于發現創新的眼睛，學會了如何從技術細節中捕捉科學突破的本質。

1915年，愛因斯坦受柏林法院委托，作為專家證人分析安許茨和斯佩里的陀螺羅盤技術，并判斷斯佩里的產品是否侵犯了安許茨的專利權。

愛因斯坦在他的第一份專家報告（1915年2月6日）中認為，安許茨的陀螺羅盤確實在技術上有所改進，但其1904年的專利并沒有實質性地超越早期陀螺儀設計，因此其專利的獨特性存疑。然而，在進一步研究了斯佩里的設計后，他發現斯佩里的陀螺羅盤確實借鑒了安許茨1908年的減震技術專利，并在補充報告（1915年8月7日）中確認了這一點。

基于愛因斯坦的分析，法院最終判決安許茨勝訴，并禁止斯佩里在德國生產和銷售相關陀螺羅盤，斯佩里被判罰款30萬馬克。后來，安許茨提出了包含兩個陀螺儀的浮動球體構型，這是一種完全密封、能有效防止人為干預且對外部干擾高度不敏感的陀螺系統。這一裝置于1922年獲得了專利，其中提到了愛因斯坦在此發明中的貢獻。

這場跨越國界的專利之爭，不僅揭示了愛因斯坦鮮為人知的技術洞察力，更展現了他如何將深邃的物理思想轉化為實際解決方案。

愛因斯坦（右）與安許茨（左）

03

曾任“魚雷技術顧問”

反對戰爭但支持正義之戰

1943年，64歲的愛因斯坦以另一種身份活躍在美國海軍的機密項目中——他成了“魚雷技術顧問”，甚至設計了一種新型磁感應引信。當時，二戰期間的美國海軍正深陷“魚雷大丑聞”——Mk.6型魚雷的磁感應引信故障頻發，常因地球磁場干擾提前引爆或啞火。愛因斯坦的任務是提出改進方案。

他先設計出一種雙線圈磁感應系統：主線圈產生交變磁場，兩個副線圈對稱分布。遺憾的是，軍方測試后發現，這個方案與已有技術存在類似缺陷——平底船艦仍會干擾信號。但這一嘗試為后續研究提供了新思路。不久后，愛因斯坦提出了更激進的設想：通過兩次爆炸增強破壞力。這讓海軍工程師連連驚嘆其創意。

這一時期，愛因斯坦還與“計算機之父”約翰·馮·諾伊曼合作研究水下沖擊波。兩人試圖用數學簡化爆炸模型，但愛因斯坦堅持認為：“實驗比計算更可靠。”他甚至在1944年設計了一種水雷起爆器，利用慣性壓縮氣囊實現精準引爆。據物理學家喬治·伽莫夫回憶，愛因斯坦對各類武器提案都興致勃勃，常笑著說：“啊，行！很有意思！”

這時，在人類的至暗時刻，愛因斯坦是一個愿以科學為劍的普通人。他反對戰爭，但支持反法西斯正義之戰。他曾說：“如果我是比利時人，在納粹入侵時，我會選擇戰斗。”

04

設計更安全、環保的冰箱

除了癡迷數學和物理理論，愛因斯坦也喜歡研究機械裝置、解決實際技術難題。

平日里，他從嘗試用統計方法描述湍流到探索光的波粒特性；從申請無電機冰箱專利到改進陀螺羅盤；在測量技術上，關注儀器精度，提出改進光學測量儀和慣性導航系統的方案。他對自動反饋系統的設想，與現代自動化和人工智能理念不謀而合。

此外，愛因斯坦早在20世紀初就關注太陽能，意識到其潛力，提出利用可再生能源的構想。這些實踐探索體現了其科學與應用并重的精神。愛因斯坦不僅在黑板上推導公式，更關心如何讓科學真正應用于現實。

很多人不知道，愛因斯坦曾與匈牙利裔美國物理學家萊奧·西拉德合作，設計了一款更安全、環保的冰箱，目的是避免冷卻劑泄漏帶來的安全隱患。他的興趣不僅限于時間和空間的奧秘，還涉及能源、流體動力學、測量技術和航空儀器。

轉載自中國科普網公眾號。