说中“黑洞”的爱因斯坦，被误解的科学家还是艺术家？

清梦

说中“黑洞”的爱因斯坦，被误解的科学家还是艺术家？                                                         2019-04-11 22:00                                                   

  昨天晚上，全球翘首以待、人类历史上拍到的首张黑洞照片终于出炉。实际效果嘛，圆圆的一圈红，好像有点像小时候的煤饼？


而在科幻电影粉丝眼中，这照片和《星际穿越》里的形象还是比较符合的。这就要感谢爱因斯坦了。黑洞是他在1915年发表的广义相对论的重要推论，之前《星际穿越》的科学顾问、诺奖得主基普·索恩也是根据理论计算推测出黑洞的样子。
所以，黑洞不出科学家们所料，不出爱因斯坦所料。
在没有高精技术支持的年代，爱因斯坦就能做出如此精准的推断，吃瓜观众不由惊叹他那颗神奇的大脑。
爱因斯坦为何能如此天才，在他去世的64年间，各种研究和讨论从未停歇。

年轻时的爱因斯坦
天才的大脑有何不同？
1955年4月18日凌晨，76岁的理论物理学家爱因斯坦在美国普林斯顿大学医院过世。
进行尸检的病理学家托马斯·哈维医生确认，爱因斯坦的死因主要是主动脉破裂造成的。（说句题外话，这种病症致死率极高，近三十年来血管外科兴起，可以通过在血管内放置支架来拆除随时会破裂的“主动脉瘤”）
哈维医生说服了爱因斯坦的儿子，在普林斯顿大学医学中心的实验室将爱因斯坦的大脑取出以作研究。

爱因斯坦的大脑照片。

爱因斯坦的大脑（编号4、5、6）与普通人大脑的比较图。
爱因斯坦的大脑被哈维分为240块，每片在大脑中的位置都有详细记录并贴上标签，哈维还做了12套共200张包含组织样本索引的幻灯片。但其后20多年，哈维并没有贡献出研究成果，爱因斯坦这个天才的大脑似乎和普通人的大脑没有什么区别。人们只知道爱因斯坦的大脑有1230克，这个重量比与爱因斯坦同一年龄段的男性大脑的平均重量还轻一些。

病理学家托马斯·哈维医生在爱因斯坦去世当天解剖了爱因斯坦的大脑。
由于私藏爱因斯坦大脑的行为，哈维后来被医院辞退、家庭破裂；直到1978年，一名年轻记者史蒂芬·列维追寻爱因斯坦大脑研究的成果，找到了哈维，“爱因斯坦的大脑”才再次受到关注。
加州大学伯克利分校的神经解剖学专家玛丽安·戴蒙德在与哈维沟通后，拿到了4个样品——方糖大小的脑组织。玛丽安·戴蒙德在1985年发表文章，认为神经胶质细胞可能是让爱因斯坦更聪明的原因，这篇文章被视为第一篇关于爱因斯坦大脑的学术研究。
这项研究的主要依据是：爱因斯坦的左顶叶神经元（神经细胞）与神经胶质细胞的比例小于常人。过去的研究表明，哺乳动物神经元与神经胶质细胞的比例，从小鼠到人有逐步降低的趋势。这表明，神经元执行的功能越复杂，越需要神经胶质细胞的支持。
爱因斯坦大脑左顶叶神经元与神经胶质细胞的比例小于常人，也就是说，神经胶质细胞数量多于常人，因此比常人更聪明。此外，爱因斯坦大脑左顶叶神经元与神经胶质细胞的比例异于常人，也反映了他顶叶下段皮质功能可能优于常人。

爱因斯坦的部分大脑组织。

2013年，美国费城马特博物馆将馆藏的46块爱因斯坦的大脑切片放在显微镜载玻片上供永久展览。
随后，哈维又将一部分大脑组织交给一些医学研究机构和研究人员，更多的研究被发表出来。
1996年，阿拉巴马伯明翰分校的神经学教授布里特·安德鲁发表了《爱因斯坦前额叶皮质研究》。他发现，在爱因斯坦的大脑皮质中，神经元密度比对照组的大脑样本较高、更为紧凑，这或许说明，爱因斯坦的大脑能够更高效地传递信息及处理信息。
1999年，来自加拿大麦克马斯特大学的桑德拉·维特森教授在英国医学界权威杂志《柳叶刀》上发表研究成果称，爱因斯坦大脑左右半球的顶叶下区域比普通人宽出15%，厚度上也比常人更厚。顶叶下区域主管了人的数学思维、运动想象力以及对空间的认知，这很有可能使得爱因斯坦具有异于常人的逻辑思维和空间认知能力的主要原因。
2012年，著名的人类学家迪恩·福克斯也发表了研究结果，他分析了一组从前未发表过的爱因斯坦整个大脑照片，发现爱因斯坦大脑胼胝体要比常人的大脑胼胝体厚。胼胝体神经纤维连接着大脑的重要区域，如负责复杂思维与决策的前额叶皮质，因此爱因斯坦的大脑半球间的合作，显然比常人要活跃许多。
尽管这些研究结果都说明爱因斯坦的大脑与普通人存在很大差异，但是也有不少研究认为，爱因斯坦的大脑和常人并没有根本性的差异。
美国纽约佩斯大学的心理学家泰伦斯·海因斯在2014年发表论文，认为研究爱因斯坦大脑的科学家们都陷入了怪圈——非要找出不一样来证明自己的结论。
海因斯在论文中列举了上述如戴蒙德等人研究的数值区间问题，那些爱因斯坦大脑异于常人的数值，并没有超出多么明显，都在合理范围之内。而且，所有研究都是对大脑切片进行研究获得的，但大脑部分切片并不能代替大脑这个精密器官的多功能性。
家庭和后天养成
既然科学家们未能给出令人满意的答案，教育学家们就要站出来说话了，各种有关天才的传言在坊间流传——不擅长与人交往，内向的人更能专注研究，音乐能激发科学家潜质，天才与“疯子”比邻……
今年年初，爱因斯坦诞辰140周年之际，澎湃新闻记者曾采访爱因斯坦研究专家、中国科学院自然科学史研究所研究员方在庆，还原了天才成长的一些历程。
“在人们心中，他是个顶着凌乱头发的智者，靠自己的天才大脑和一支笔就能思考这个世界。但这和真正的爱因斯坦有很大区别，事实上他是个非常勤奋、充满想象力，动手能力极强的一个人。”
就现在热衷讨论的“原生家庭”影响而言，爱因斯坦是生长在技术环境下的。在爱因斯坦一岁的时候，他家就从一个很小城市搬到了德国南部最大的城市慕尼黑，当时慕尼黑发展得非常快，他的叔叔和父亲非常有野心，把家族工厂搬过去，他们家专门开电器工厂，做路灯、发电机等，在西门子公司没有南下的时候，在慕尼黑是他们家称霸。大家都知道的慕尼黑啤酒节，啤酒节的第一盏路灯点的就是他们家的。

爱因斯坦家的工厂
所以爱因斯坦在小的时候对这些实际运作的东西是比较了解的，他叔叔一旦有什么涉及理论或者是实践问题，工人解决不了的时候，就跑去叫爱因斯坦，让他去解决。
和我们想象中的“理论”物理学家不一样，爱因斯坦其实非常善于处理实际问题，他联合申请了30多个专利，甚至和别人合作申请过电冰箱专利（下图）。

“爱因斯坦曾说过，他相信直觉；觉得想象力比知识重要；自己没有什么特别的才能，不过是喜欢刨根问底追问问题罢了。他五岁时生病，父亲送给他一个指南针，当发现不管怎么放指针都是朝北的，这个事件给他影响非常大，他认为背后一定有深刻的原因；他十几岁读到科普书后就想如果一个人以光速奔跑会发生什么情况，他一直就很想解决这个问题。”

很多人都知道爱因斯坦擅长小提琴，甚至有培训机构借此推销称孩子从小学音乐能提高智力，但事实上，爱因斯坦5岁学小提琴时跟老师闹翻了，据说把椅子扔过去把老师赶跑了，然后小提琴就不学了。
想让爱因斯坦学琴的母亲是非常有音乐素养的人，比他的父亲家庭背景好，是一个很好的钢琴演奏者，所以从小教他学钢琴、小提琴，但后来还是爱因斯坦自己发现了音乐的重要性，十几岁时通过自学把小提琴捡起来了，成名之后还经常被邀请伴奏。
很多人认为音乐刺激了爱因斯坦的科学灵感，但研究员方在庆认为音乐对他来讲是一种逃避，是紧张工作需要休息时放松的方式，这跟他喜欢航行一样，他甚至不在意自己不会游泳。

交友和情商
爱因斯坦的成长也不是一帆风顺，“我们都知道爱因斯坦中学没有毕业，到瑞士后补习了一年，这一年他受到了很大触动。在德国，学校把学生完全当做一个士兵一样对待，在瑞士，学校则将学生当成一个平等、全面发展的人，这一点对他的终身产生了影响。”方在庆介绍。
在学习期间，爱因斯坦交到的朋友也为他日后的成就做出了贡献。
爱因斯坦在大学毕业以后失业了两年，当时他的生活已经非常拮据，而且家里生意也破产了，需要贴补家用。这时是他的大学同学伸出了手，那位叫格罗斯曼的同学托父亲帮爱因斯坦找到了瑞士联邦专利局的工作。
爱因斯坦在没到领到工资前，在伯尔尼城市报上登了一个广告，他说“我是一个师范生”（他读的学校现在很有名，但当时就是培养人出来到中学教科学课的学校），“我有很好的基础，你们谁的物理知识需要补可以来，而且第一堂课免费”。结果有两个人就报名了，听完了之后感觉不错，大家谈得很好也不收费了，后来这个班没有办下去，但是他们彼此成为了朋友，整天在一起讨论学问。
天才不是孤独的，天才还是很善于交际的，就好像现在提倡情商培养一样。很多时候成长没有办法规划，顺势而为却能走出一条捷径。

格罗斯曼
再回来说爱因斯坦的老同学格罗斯曼，那交情可能是考前抱佛脚抱出来的。爱因斯坦不爱听课，他已经“自学成才”，到了考试前嘛，反正还有格罗斯曼超严谨的笔记可以复习。1907年，爱因斯坦通过一个名为“电梯实验”的思想实验，发现了引力和加速度等效的关系，之后在论证中，他数学上遇到很大困难，因为这涉及非欧几何，是格罗斯曼把他引进到非欧几何的领域。所以他的广义相对论其中一篇文章分两部分，物理内容是爱因斯坦写的，数学内容是格罗斯曼写的。

贝索（Michele Besso ）与妻子
另一位大学同学贝索，是爱因斯坦在科学论文中唯一感谢过的人，在科学领域一无所处成就，兴趣却广泛得不得了，当时爱因斯坦到专利局，就把他也招过去了，后来爱因斯坦成名之后专利局也不想要他了。是爱因斯坦后来说情让专利局长留下了他，说辞说，能写报告的人很多，但是有像他这种判断能力的人太少了，而专利局最需要有判断能力的人。

爱因斯坦的口才算不算好？据说，他是一个非常幽默的人，很喜欢讲笑话。可是他的英语却非常糟糕，有人说他只会300多个单词，但这一点也不影响他的表达。我们现在学标准的美语，考了中级高级口译却不一定会交流，这一点却要跟爱因斯坦学学，他可以用法语发表演讲、进行讨论，当然这里面依然有很多错误，但完全不影响交流，他在日本访问时甚至还和皇后用法语交流。
“我们不必把伟人刻板化，好像他是完美无缺的。”
时隔百年他的理论终于被验证。
再说一句，谢谢你！
每晚十点