江晓原，国内著名科学史学者。上海交通大学特聘教授，博士生导师，科学史与科学文化研究院院长。中国第1个天文学史专业的博士。已出版《科学外史》《天学真原》《江晓原科幻电影指南》等著作70余种，发表学术论文140余篇，以及大量书评、影评、文化评论等，并长期在京沪等地报刊撰写个人专栏。科研成果及学术思想在国内外受到高度评价，并引起广泛反响，新华社曾三次为其播发全球通稿。

“江晓原科学读本”共六册，精选从古希腊到今天的科学元典，呈现了一组关于科学的“从婴儿到儿童，从少年到成年”的“照片”，揭示科学之前世今生。本丛书包括《科学建构：从几何模型到物理世界》《科学发现：揪住自然的尾巴尖》《科学验证：那些天空及世间的证明》《科学哲学：有一种追问没有尽头》《科学人文：新的科学理念》《科学反思：两种文化》，从不同视角探讨了“科学精神是什么”“科学的源头何在”“科学等于正确吗”“科学是至高无上的吗”“科学是万能的吗”“科学与人文之间是否还能‘平起平坐’”等系列问题，使读者能够直接阅读元典，亲近大师，站在伟人的高度来关注和理解科学。近距离观察科学的原点，更容易看清科学的初心，更容易看清科学精神的本质，更容易把握科学成长的基本规律。

培养独立工作和独立思考的人

爱因斯坦

｜导读｜

爱因斯坦（Albert Einstein，1879—1955）出生于德国乌尔姆的犹太家庭，幼年迁居慕尼黑。1894 年他父亲经商失败后去了米兰，爱因斯坦留在慕尼黑完成中学学业，但他的功课如拉丁文和希腊文很差，他只对数学感兴趣，所以老师劝他退学，并对他说：“爱因斯坦，你永远不会有多大前途。”这样，这位后来要登上科学史上的最高峰的年轻人中途退学了。

在意大利度假一段时间后，爱因斯坦到了瑞士，较为费劲地进了一所大学。在学校他也不能算是一位好学生，一般课都缺席，只专心阅读理论物理学的书。他能各门课都及格是得益于一个朋友极好的课堂笔记。大学毕业后工作不好找，还是在借他笔记的朋友的父亲的帮助下，他在 1901 年进了瑞士伯尔尼专利局，谋得一个低级职员的职位。这一年他入了瑞士籍。

在专利局他也不是一个安心本职的职员，满脑子想的是当时理论物理学最前沿的问题。他的问题还不需要实验室，只要铅笔、纸张和头脑。1905 年是爱因斯坦成功的一年，也是科学史上有数几个特别的年份之一。这一年爱因斯坦在《德国物理学年鉴》上发表了五篇论文，包括物理学方面三项重要的发展，在这一年他获得博士学位。

1909 年声誉渐著的爱因斯坦获得一个苏黎世大学的低薪教授职位。1913 年在普朗克的促成下，柏林威廉大帝物理研究所给予爱因斯坦一个待遇优厚的职位。

1915 年爱因斯坦在一篇通常称为“广义相对论”的论文中把相对论原理从惯性系推广到加速系中，广义相对论作出了三项科学预言，后来被一一验证。

爱因斯坦毫无疑问成了举世闻名的科学家，尽管大多数人包括很多科学家要理解他的理论还有点困难。然而他仍不能免遭德国纳粹势力的迫害。1930 年爱因斯坦到美国加利福尼亚理工学院讲学，直到希特勒上台（1933 年）仍在美国，以后再也没有回德国。爱因斯坦以后定居在新泽西州普林斯顿高级研究所，1940 年成为美国公民。

在他生命中的最后十年致力于寻求一种能包罗万有引力和电磁现象的理论，也就是常称之为“统一场论”的理论，不过这个难题让爱因斯坦白白耗费了许多时间和精力，并平添许多苦恼。难题最终没有解决，而且至今也没有获得解决。

像牛顿反对光的波动说一样，爱因斯坦也对当时物理学的另一场革命——量子力学持否定态度。其实让爱因斯坦获诺贝尔物理学奖的光量子学说是量子论早期的重要成果，但对量子力学的发展，爱因斯坦觉得它有悖于他的一些物理学信念。例如他不接受海森堡的测不准原理——时间和能量不能同时完全精确地测定，1930 年的一次会议上他提出一种假想实验来否定这条原理。玻尔在彻夜未眠后，第二天援引爱因斯坦自己的广义相对论指出了爱因斯坦思想实验中的错误。

另外众所周知的，爱因斯坦给美国总统罗斯福写信力劝执行一项庞大的计划以研制原子弹，并终于实施了曼哈顿工程，在六年后造出了原子弹。二战后，他又为实现结束原子战的某种世界性协议努力到了生命最后。1955 年爱因斯坦去世，第 99 号元素锿就是为纪念他而命名的。

爱因斯坦在科学上取得重大成就的同时，在如何培养科学精神方面常有精彩的言论，对一般人而言，这些启迪人思维的言论有时比他的相对论更值得一读。本书选取爱因斯坦这方面的一篇短文，即《培养独立工作和独立思考的人》。

在纪念的日子里，通常需要回顾一下过去，尤其是要怀念一下那些由于发展文化生活而得到特殊荣誉的人们。这种对于我们先辈的纪念仪式确实是不可少的，尤其是因为这种对过去最美好事物的纪念，必定会鼓励今天善良的人们去勇敢奋斗。但这种怀念应当由从小生长在这个国家并熟悉它的过去的人来做，而不应当把这种任务交给一个像吉卜赛人那样到处流浪并且从各式各样的国家里收集了他的经验的人。

这样，剩下来我能讲的就只能是超乎空间和时间条件的、但同教育事业的过去和将来都始终有关的一些问题。进行这一尝试时，我不能以权威自居，特别是因为各时代的有才智的善良的人们都已讨论过教育这一问题，并且无疑已清楚地反复讲明他们对于这个问题的见解。在教育学领域中，我是半个外行，除了个人经验和个人信念以外，我的意见就没有别的基础。那么我究竟是凭着什么而有胆量来发表这些意见呢？如果这真是一个科学的问题，人们也许就因为这样一些考虑而不想讲话了。

但是对于能动的人类的事务而言，情况就不同了，在这里，单靠真理的知识是不够的；相反，如果要不失掉这种知识，就必须以不断的努力来使它经常更新。它像一座矗立在沙漠中的大理石像，随时都有被流沙掩埋的危险。为了使它永远照耀在阳光之下，必须不断地勤加拂拭和维护。我就愿意为这工作而努力。

学校向来是把传统的财富从一代传到另一代的最重要机构。同过去相比，在今天就更是这样。由于现代经济生活的发展，家庭作为传统和教育的承担者，已经削弱了。因此比起以前来，人类社会的延续和健全要在更高程度上依靠学校。

有时，人们把学校简单地看作一种工具，靠它来把最大量的知识传授给成长中的一代。但这种看法是不正确的。知识是死的，而学校却要为活人服务。它应当在青年人中发展那些有益于公共福利的品质和才能。但这并不意味着应当消灭个性，使个人变成仅仅是社会的工具，像一只蜜蜂或蚂蚁那样。因为由没有个人独创性和个人志愿的统一规格的人所组成的社会，将是一个没有发展可能的不幸的社会。相反，学校的目标应当是培养独立工作和独立思考的人，这些人把为社会服务看作自己最高的人生问题。就我所能作判断的范围来说，英国学校制度最接近于这种理想的实现。

但是人们应当怎样来努力达到这种理想呢？是不是要用讲道理来实现这个目标呢？完全不是。言辞永远是空的，而且通向毁灭的道路总是和侈谈理想联系在一起的。但是人格绝不是靠所听到的和所说出来的言语而是靠劳动和行动来形成的。

因此，最重要的教育方法总是鼓励学生去实际行动。初入学的儿童第一次学写字便是如此，大学毕业写博士论文也是如此，简单地默记一首诗，写一篇作文，解释和翻译一段课文，解一道数学题目，或在体育运动的实践中，也都是如此。

但在每项成绩背后都有一种推动力，它是成绩的基础，而反过来，计划的实现也使它增长和加强。这里有极大的差别，对学校的教育价值关系极大。同样工作的动力，可以是恐怖和强制，追求威信、荣誉的好胜心，也可以是对于对象的诚挚兴趣，和追求真理与理解的愿望，因而也可以是每个健康儿童都具有的天赋和好奇心，只是这种好奇心很早就衰退了。同一工作的完成，对于学生教育影响可以有很大差别，这要看推动工作的主因究竟是对苦痛的恐惧，是自私的欲望，还是快乐和对满足的追求。

没有人会认为学校的管理和教师的态度对塑造学生的心理基础没有影响。

我以为，对学校来说最坏的事是主要靠恐吓、暴力和人为的权威这些办法来进行工作。这种做法伤害了学生的健康的感情、诚实的自信；它制造出的是顺从的人。这样的学校在德国和俄国成为常例；在瑞士，以及差不多在一切民主管理的国家也都如此。

要使学校不受到这种一切祸害中最坏的祸害的侵袭，那是比较简单的。只允许教师使用尽可能少的强制手段，这样教师的德和才就将成为学生对教师的尊敬的唯一源泉。

第二项动机是好胜心，或者说得婉转些，是期望得到表扬和尊重，它根深蒂固地存在于人的本性之中。没有这种精神刺激，人类合作就完全不可能；一个人希望得到他同类赞许的愿望，肯定是社会对他的最大约束力之一。但在这种复杂感情中，建设性同破坏性的力量密切地交织在一起。要求得到表扬和赞许的愿望，本来是一种健康的动机；但如果要求别人承认自己比同学、伙伴们更高明、更强有力或更有才智，那就容易产生极端自私的心理状态，而这对个人和社会都有害。因此，学校和教师必须注意防止为了引导学生努力工作而使用那种会造成个人好胜心的简单化的方法。

达尔文的生存竞争以及同它有关的选择理论，被很多人引证来作为鼓励竞争精神的根据。有些人还以这样的办法试图伪科学地证明个人之间的这种破坏性经济竞争的必然性。但这是错误的，因为人在生存竞争中的力量全在于他是一个过着社会生活的动物。正像一个蚁垤里蚂蚁之间的交战说不上什么是为生存竞争所必需的，人类社会中成员之间的情况也是这样。

因此，人们必须防止把习惯意义上的成功作为人生目标向青年人宣传。因为一个获得成功的人从他人那里所取得的，总是无可比拟地超过他对他们的贡献。然而看一个人的价值应当是从他的贡献来看，而不应当看他所能取得的多少。

在学校里和生活中，工作的最重要的动机是在工作和工作的结果中的乐趣，以及对这些结果的社会价值的认识。启发并且加强青年人的这些心理力量，我看这该是学校的最重要的任务。只有这样的心理基础，才能引导出一种愉快的愿望，去追求人的最高财富——知识和艺术技能。

要启发这种创造性的心理才能，当然不像使用强力或者唤起个人好胜心那样容易，但也正因为如此，所以才更有价值。关键在于发展孩子们对游戏的天真爱好和获得他人赞许的天真愿望，引导他们为了社会的需要参与到重要的领域中去。这种教育的主

要基础是这样一种愿望，即希望得到有效的活动能力和人们的谢意。如果学校从这样的观点出发胜利完成了任务，它就会受到成长中的一代的高度尊敬，学校规定的课业就会被他们当作礼物来领受。我知道有些儿童就对在学时间比对假期还要喜爱。

这样一种学校要求教师在他的本行中成为一个艺术家。为了能在学校中养成这种精神，我们能够做些什么呢？对于这一点，正像没有什么方法可以使一个人永远健康一样，万应灵丹是不存在的。但是还有某些必要的条件是可以满足的。

首先，教师应当在这样的学校成长起来。其次，在选择教材和教学方法上，应当给教师很大的自由。因为强制和外界压力无疑也会扼杀他在安排他的工作时所感到的乐趣。

如果你们一直在专心听我的想法，那么有件事或许你们会觉得奇怪。我详细讲到的是，我认为应当以什么精神教导青少年。但我既未讲到课程设置，也未讲到教学方法。譬如说究竟应当以语文为主，还是以科学的专业教育为主？

对这个问题，我的回答是：照我看来，这都是次要的。如果青年人通过体操和远足活动训练了肌肉和体力的耐劳性，以后他就会适合任何体力劳动。脑力上的训练，以及智力和手艺方面技能的锻炼也类似这样。因此，那个诙谐的人确实讲得很对，他这样来定义教育：“如果人们忘掉了他们在学校里所学到的每一样东西，那么留下来的就是教育。”就是这个原因，我对于遵守古典、文史教育制度的人同那些着重自然科学教育的人之间的争论，一点也不急于想偏袒哪一方。

另一方面，我也要反对把学校看作应当直接传授专门知识和在以后的生活中直接用到的技能的那种观点。生活的要求太多种多样了，不大可能允许学校采用这样专门的训练。除开这一点，我还认为应当反对把个人作为死的工具。学校的目标始终应当是使青年人在离开它时具有一个和谐的人格，而不是使他成为一个专家。照我的见解，这在某种意义上，即使对技术学校也是正确的，尽管它的学生所要从事的是完全确定的专业。

学校始终应当把发展独立思考和独立判断的一般能力放在首位，而不应当把取得专门知识放在首位。如果一个人掌握了他的学科的基础，并且学会了独立思考和独立工作，就必定会找到自己的道路，而且比起那种其主要训练在于获得细节知识的人来，他会更好地适应进步和变化。

最后，我要再次强调一下，这里所讲的，虽然多少带有点绝对肯定的口气，其实，我并没有想要求它比个人的意见具有更多的意义。而提出这些意见的人，除了在他做学生和教师时积累起来的个人的经验以外，再没有别的什么东西来做他的根据。

1    导言｜江晓原

1    望远镜天文学的创立｜伽利略

17   光行差的发现｜J. 布拉德雷

29   万有引力原理｜拉普拉斯

41   太阳光谱中谱线的发现和描述 ｜J. 夫琅和费

47   复述和结论 ——《物种起源》第十五章｜达尔文

89   假设不仅必要，而且合理｜庞加莱

97   培养独立工作和独立思考的人｜爱因斯坦

109  关于链式反应堆的演讲｜费米

123  量子论的哥本哈根解释｜海森堡

141  脱氧核糖核酸结构的遗传学意义｜沃森和克里克

151  草包族科学｜费曼

163  人类不是宇宙的中心｜卡尔·萨根

171  我的立场｜霍金