愛因斯坦16歲時經過“特許”參加了蘇黎世理工大學(ETH)的考試,數學物理考得不錯,其他科目當然不好。物理系的Weber教授同意他留下來聽課,但小愛同學還是在附近的Aarau中學補習了一年。他在那兒學會(或形成)了思想實驗(Gedankenexperiment),這是非常重要的,因為他的兩個相對論的兩個基本原理(光速不變與等效原理),都建立在思想實驗之上。1896年,他終于進了ETH。Carl
Seelig的傳記:Albert Einstein: A Documentary Biography
(1956)列出了他的課程和主講老師:
【必修課】
微積分 (Adolf Hurwitz)
畫法幾何與射影幾何 (Wilhelm Fiedler)
力學 (Albin Herzog)
解析幾何、行列式、不變量的幾何理論(Carl Friedrich Geiser)
數的幾何、函數論、橢圓函數、分析力學、變分法、代數、偏微分方程(Hermann Minkowski)
分析力學及其應用(Ferdinand Rudio)
定積分理論、線性微分方程(Arthur Hirsch)
物理實驗入門(Jean Pernet)
物理學:原理、儀器及校準,電技術、電振蕩、電技術、物理實驗的科學方法、電力學、交流電 (Heinrich Friedrich
Weber)
天體物理學導論、天文學導論、天體力學、實用天文學(Alfred Volfer)
科學思想理論、康德哲學(August Stadler)
(量子力學那時還沒有,統計熱力學也尚未確立,電動力學本來有了,但還沒進課堂。)
【選修課】
日晷儀指針投影 (Ernst Fiedler)
外彈道學 (C. F. Geiser)
人體解剖學 (Albert Heim)
瑞士政治學、瑞士中世紀和宗教改革時期文化史 (Wilhelm Oechsli)
銀行業務與股票交易、自由貿易的社會影響、經濟學原理 (Julius Platter)
統計學的數學基礎與人壽保險 (Jakob Rebstein)
歌德作品與哲學 (Robert Saitschik)
(銀行業務等課程,今天的同學也會喜歡。)
給他講過課的老師,影響大的是Weber和Minkowski。Weber應該說是小愛的恩師,但他根本不講新東西,特別是40年前就確立了的Maxwell電磁學理論,這令小愛失望極了。(我們現在的課程,有多少是幾十年以內的?大家失望嗎?)Weber的講課記錄不知是否還在,但他講過的一句話至今還在流傳:“小愛呀,你很聰明,聰明極了,可你有一個大問題:根本聽不進人家的話。”我們今天還有很多老師用它來教訓和小愛一樣不聽話的同學。
講實驗物理的Pernet教授給小愛的成績是1分(當然是最低的,小愛經常逃課,而且做實驗不講規矩,還損壞過實驗儀器),問他為什么學物理而不去學醫或法律,小愛回答,“我對那些科目更沒才能,在物理學至少還能碰點兒運氣呢。”
Minkowski當然是對小愛影響最大的老師。小愛他很欣賞M老師將數學與物理學聯系起來的方式,卻不大用心。所以M老師說他是只“懶狗”。后來到哥廷根大學,M老師還念念不忘,“小愛在蘇黎世跟我學過數學”,還說相對論的數學形式太拙劣了。
小愛不喜歡上課,喜歡自己讀課程以外的東西。他讀過Helmholtz的熱力學、
Hertz的電磁學和Boltzmann的統計力學。Maxwell的理論是從Foeppl的一本導論學會的,科學史家Gerald
Holton認為,那本書的很多概念很快就進入了小愛的研究。
小愛還讀過大數學家Poincare,在一篇文章里,Poincare輕描淡寫地說,
“絕對空間、絕對時間,乃至歐幾里德幾何,都不會是我們強加給力學的條件。”后來看這句話,意義當然不同了,它令我們想起相對論。其實,有人說過,Lorentz和Poincare幾乎已經發現了狹義相對論——即使沒有小愛,它早晚會出現的。不過,廣義相對論呢?假如沒有小愛,不知道誰會想到它。(Hilbert確實寫出了那個場方程,但誰會用它來解釋宇宙呢?)
小愛從ETH畢業的成績是平均4.9分,剛達到畢業的標準。他的女朋友堂姐(抱歉,這位“第一夫人”Mileva同學不是小愛的堂姐——堂姐的說法也不對,那位Elsa是小愛的堂叔和親姨媽的女兒,該是表姐)只有4.0分,留級一年才畢業。
愛因斯坦后來常說ETH的好話,但也指出他不喜歡植根于考試制度的課程。50年后,他在《自述》里說,“考試的高壓令人喘不過氣來,考完試以后,我在整整一年里都覺得任何科學問題的思考都索然無味。”
