什么，100年前爱因斯坦不是因为相对论获得诺贝尔奖？

原创 冬青子 世界顶尖科学家论坛

1879年3月14日，爱因斯坦出生于德国巴登-符腾堡州乌尔姆市，父母均为犹太人。1905年，爱因斯坦获苏黎世大学物理学博士学位，并提出光子假设，成功解释了光电效应，于同年创立狭义相对论，1915年创立广义相对论。1955年4月18日，他于美国新泽西州普林斯顿逝世，享年76岁。爱因斯坦开创了现代科学技术新纪元，被公认为是继伽利略、牛顿之后最伟大的物理学家，并被美国《时代周刊》评选为20世纪的“世纪伟人（Person of the Century）”。

Albert Einstein 图 | history.com

爱因斯坦闻名于他的相对论，但让他获得1921年诺贝尔物理学奖（今年也正好是100周年）的却是他的光电效应定律研究，即光的能量并非均匀分布而是负载于离散的光量子，光子的能量与其所组成的光的频率有关，这个突破性的理论不但能够解释光电效应，也推动了量子力学的诞生。为此，瑞典科学院在1922年12月10日致爱因斯坦的信中还特意强调“瑞典皇家科学院决定授予您去年的诺贝尔物理学奖，这是考虑到您对理论物理，特别是光电效应定律的工作，但没有考虑您的相对论与引力理论在未来得到证实之后的价值”。引力理论即爱因斯坦1915年创立的广义相对论。

对于这封信，人们可能会有一点疑问，爱因斯坦是在1922年才获得1921年的诺贝尔奖，为何不是在1921年获取？

授予爱因斯坦的诺贝尔奖证书 图 | Timetoast

众所周知，诺贝尔奖不授予以下三种情况：1.已经去世的人；2.研究者超过3人；3.没有被实验证实的理论。

1905年爱因斯坦完成了包括狭义相对论在内的改变物理学的5篇重要论文，一些科学家开始跟进相关研究，学术界也开始逐渐了解相对论。从1910年起，爱因斯坦每年（除1911和1915年）都被提名诺贝尔奖，直到1922年获奖。在1910年至1914年间，爱因斯坦被提名的依据都是狭义相对论，而诺贝尔奖委员会却认为该理论还有待进一步实验验证。直到1915年，学术界才普遍承认狭义相对论得到了实验验证，然而此时爱因斯坦又提出了广义相对论，学界的注意力又集中在了后者上，于是从1916年起，爱因斯坦开始以广义相对论获得广泛提名，但该理论在实验验证（如红移验证）上，又因出现了验证滞后、或被认为不足以验证等理由，而年年被诺贝尔奖委员会否决授奖。在后面这些年的提名依据中，也有三人提到爱因斯坦的光电效应研究。1921年，瑞典物理化学家阿仑尼乌斯在关于光电效应的报告中认为：普朗克刚在1918年因量子论获奖，而光电效应最好先由实验者得奖；而在同年，声望颇高的瑞典眼科学家伽尔士德兰(A. Gullstrand)在关于相对论的报告中认为：狭义相对论的效应在误差范围内，广义相对论预言的水星近日点运动是否与测量一致尚是未知。不同的意见让诺贝尔委员们感受到了压力，于是投票决定1921年不给爱因斯坦颁奖，最终1921年的诺贝尔物理学奖被空缺。

到了1922年，提名爱因斯坦的人数达到空前的16人之多，包含以前的提名者德国物理学家普朗克、瑞典物理学家卡尔·奥森（Carl W. Oseen）等人。一名新加入阵营的提名者甚至写道：“很难想象十年后人们会怎么看待爱因斯坦不在诺贝尔获奖名单中这个事情。”普朗克建议，将1921年空缺的物理奖项颁给爱因斯坦，这样可以将1922年的奖项授予在爱因斯坦光电效应工作之后提出原子模型的丹麦物理学家尼尔斯·玻尔。奥辛也再次建议以光电效应授予爱因斯坦奖。

Albert Einstein 图 | IBT

在重压之下，诺贝尔奖委员会邀请均为乌普萨拉大学教授的伽尔士德兰和奥森分别做了相对论和光电效应的报告。奥森向委员会分析了爱因斯坦光量子和黑体辐射中能量涨落的工作，并强调了光电效应的“定律与发现”，以凸显与实验的相关度，还提议按照普朗克的建议进行颁奖。而作为奥森的朋友，伽尔士德兰尽管坚持他前一年关于相对论的意见，但也没有反对奥森的建议。

因此，在1922年9月6日，经过投票，诺贝尔奖委员会终于决定因光电效应将1921年的奖授予爱因斯坦，并在给爱因斯坦的信中做了特别说明。而有意思的是，在颁奖典礼上，爱因斯坦的公众演讲内容（也被归档至诺贝尔演讲）是“关于相对论的基本思想与问题”，或许诺贝尔奖委员会希望以此表达对相对论的敬意。

1935年5月4日《纽约时报》刊发的新闻标题 图 | wiki

狭义和广义相对论都是革命性的理论，不免会遭到质疑，验证的过程中也难免出现曲折，且有可能因为体系相关，广义相对论验证的滞后对狭义相对论的获奖也造成了阻碍，因此出现了光电效应斩获诺奖的结局。尽管对于爱因斯坦本人而言，光电效应成就相对较小，但在当时的情况下，也是压力之中诺贝尔委员会的最优解了。而诺贝尔奖又很难在同一领域两度颁发给同一人，因此后来爱因斯坦也没能凭借相对论再次获奖。

爱因斯坦与诺贝尔奖的这段神奇经历被人津津乐道。甚至有人评论：天才手里牌太多出太快，世人已经目不暇接，结果只能随便选一个就颁奖了。而在当下看来，如前文所言，光电效应推动了量子力学的诞生，如今量子力学成为了最具影响力的重要理论，光电效应的诺奖也确实实至名归。

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