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爱因斯坦27专利局公函和两篇论文1902.2-6

1902年2月5日，爱因斯坦在《伯尔尼市公报》上刊登了自己的私人授课广告，授课的对象从小学生一直涵盖到大学生，科目为数学和物理，方式为钟点补习，地点为伯尔尼正义胡同32号2楼，注明试讲学时免费。

2月8日，爱因斯坦在阿劳州立中学的同班同学、现在伯尔尼大学医科大学生汉斯·福罗什（1877年-1938年）的带领下去听了一堂法医病理学课，在当天给米列娃的信中他豪言自己每周六都要去听课。

到这天为止，爱因斯坦已经招到了两位授课主顾，两位主顾一位工程师、一位建筑师，他准备集中起来给他俩一起上课，每人一小时2法郎。

虽然已经撤回了博士学位论文，但爱因斯坦并未服气，这段时间他与好友康拉德·哈比希特（1876年-1958年）讲述了他此前提交给克莱纳的论文，哈比希特十分欣赏论文的想法，并且喋喋不休地建议爱因斯坦把这种涉及批评玻尔兹曼推论的论文直接寄给玻尔兹曼，在2月8日给米列娃的信中爱因斯坦豪言：“我也打算这样做。”

爱因斯坦的妹妹玛雅后来说哥哥与玻尔兹曼的通信往来一直持续到玻尔兹曼1906年去世。

在信的最后爱因斯坦告知米列娃写信此刻他已怀着极大的兴趣几乎快读完了马赫的书，而且今晚就会读完。

在爱因斯坦满心期待进入专利局工作的时候，他在伯尔尼碰到了一位曾在苏黎世联邦理工学院学习、现在在伯尔尼专利局工作的熟人。这位老兄可能很诚实，他坦白的告诫爱因斯坦专利局的工作枯燥乏味，他还带点轻视的口吻提到爱因斯坦即将得到的职位是级别最低的，因此几乎不会有人与他竞争，想入职十拿九稳，在2月17日写给米列娃的信中他说：“我很高兴听到这些话。我们俩对高官厚禄不感兴趣。”

这位诚实兄给爱因斯坦师弟带来的当然不全是负面信息，他还告诉爱因斯坦招聘启事原本没有提到物理学，是局长弗里德里希·哈勒尔为了照顾爱因斯坦才放进去的，而且专利局的公务员职位都是由哈勒尔局长提名然后由瑞士联邦委员会任命的，因此，经哈勒尔提名的爱因斯坦，工作铁定到手。在给米列娃的信中，爱因斯坦充满幸福的写道：“最近一位往日在苏黎世联邦理工学院学习而现在在专利局任职的人与我攀谈。他发觉专利局那里很枯燥乏味——有人觉得一切都无聊——而我肯定会觉得它很不错，并且会终生感激哈勒尔。”

由上可知，未来伟大物理学家爱因斯坦的工作问题最终还是通过托关系、走后门才基本解决的，当然，局长弗里德里希·哈勒尔开的这一后门也让伯尔尼专利局后来名扬天下，永垂科学史，这里——伯尔尼专利局——就是阿尔伯特·爱因斯坦一生中创造力最旺盛的工作地点。而爱因斯坦则终生对伯尔尼专利局和弗里德里希·哈勒尔充满深深的感激之情，是他们将爱因斯坦从人生低谷中拉了出来，并助推他踏上了人生的快车道。

虽然爱因斯坦与米列娃的家人商讨了莉色儿的事，但却并不打算让自己的家人知道，妹妹玛雅知道哥哥和米列娃正在秘密准备结婚，虽然没把这事透露给家里人，但她把这件事告诉了阿劳的温特勒一家，而爱因斯坦的母亲保莉妮·科赫则从罗莎·温特勒那得知了此事，因此，她于1902年2月20日给罗莎·温特勒太太写了一封信：“玛雅写给我的信中关于此事（注：爱因斯坦和米列娃准备结婚）也没有吐露一个字，很清楚，在这种情况下，她已经感到我也的确是不乐意倾听的。……她在哪儿也不敢谈及她哥哥订婚的事……这位玛丽奇小姐（注：即米列娃）给我制造了一生中最痛苦的时刻，要是我有权处理此事的话，我就会竭尽全力把她逐出我们的视野之外，她简直令我感到厌恶。可是我已经失去了对阿尔伯特的一切影响。亲爱的教授太太，您可以想见这件事使我多么悲伤！”

不被家人祝福的婚姻问题并没有阻挡爱因斯坦在物理学事业上探索的脚步，1902年4月30日，他在研究玻尔兹曼理论的过程中完成了论文《关于金属及其盐的全离解溶液的势差的热力学理论和研究分子力的一种电学方法》，并将其投给了《物理学年鉴》，并于7月10日发表。

爱因斯坦在这篇论文中推广了玻尔兹曼热力学第二定律可以应用到半透膜隔离不同气体的论断，将热力学第二定律以及第一定律应用到了金属及盐的全离解溶液中，根据热力学第二定律可以将系统标定为近似可逆循环过程的理论，对于理论局部的电荷变化（电功量）和离子迁移的做功等问题采用微积分方法进行了分析，根据上述积分结果分析了金属盐溶液、酸溶液的电势差与溶体浓度、流体静压力的关系，还采用自己论文《从毛细现象得出的结论》中提出的分子力势能理论分析了离子相当于溶剂的分子势能，对于自己理论推导出的一些可以由实验检测给出数据的表达式，爱因斯坦在论文中还给出了实验建议，但整篇文章只是定性分析了上述问题，并没有牵扯实验数据，后来也没数据表明有任何实验科学家根据爱因斯坦论文中的理论推导做了实验。

1902年6月2日，瑞士联邦专利局致函联邦委员会，建议从6名应征者中遴选苏黎世联邦理工学院机械工程系毕业生海因里希·申克（1872年-1938年）和苏黎世联邦理工学院教育系阿尔伯特·爱因斯坦为联邦专利局的Ⅲ级技术专家（Ⅱ级工程师），每人每年薪金3500法郎。

6月19日，瑞士联邦专利局给爱因斯坦发了公函，通知他已于6月16日在联邦委员会会议上被遴选为临时联邦专利局Ⅲ级技术专家，年俸3500法郎。注意目前还只是“临时联邦专利局Ⅲ级技术专家”，想把临时二字去掉还得两年以后。

同一天，伯尔尼专利局也给爱因斯坦发了公函，通知他至迟于7月1日就职。内中还附有瑞士联邦司法与公安部的委任书。

就此，爱因斯坦就职瑞士伯尔尼专利局一事终于板上钉钉了。在此新路初露的时刻，6月26日，他又向《物理学年鉴》投了一篇文章《关于热平衡及热力学第二定律的分子运动论》，文章最终于9月18日发表。

这篇论文就是爱因斯坦在1901年9月6日给马塞尔·格罗斯曼的信中提到的分子运动论方面“为玻尔兹曼所提出的一连串证明提供缺失的楔石”的成果。在这篇论文中爱因斯坦采用力学模式，给出了描述全同绝热体系的状态分布方程，从势能和动能的角度分析了无限多同类体系的热力学行为，以力学思维采用微积分方法分析了温度平衡。

将作用于体系的力分为可以从势函数导出，反映外部条件的力（如重力、没有热作用的固态壁等）和不能从势函数导出，引起热输入的力两种，以这两种力为方程规范条件，用微积分方法处理了拉格朗日运动方程，最终给出了从力学模式导出的熵的表达式，并论断说热力学第二定律是力学世界图像的必然结果。

当然，这篇文章也只是定性分析了上述问题，并没有牵扯实验数据，属于纯粹的理论推导。爱因斯坦在文章一开始就说明了自己论文的目的，用力学方程和概率运算推导出热平衡和热力学第二定律（随时间进行，一个孤立体系中的熵不会减小），从力学观点出发，得出熵的数学表达式（热量变化热力学温度），而且认为自己的论文超越了麦克斯韦和玻尔兹曼在相关方面的理论成就，他们没有从力学观点导出相关的热力学方程，给出热力学第二定律力学解释，而他做到了。

到此为止，爱因斯坦人生中一个艰难的阶段结束了，从1895年第一次报考苏黎世联邦理工学院之前创作关于以太的论文到1902年创作热力学定律的力学阐释的论文，爱因斯坦孜孜不倦的奋斗了7年，总起来说这7年的学习和创作并没有引起太大的轰动，也未开拓出新的物理学世界，但他的研究其实算是紧跟当时主流的物理学研究潮流，研究的范围其实依然被框定在经典物理学的藩篱之内，他努力在主流物理学的疆土上做出自己的成就，目的，在我看来，爱因斯坦是想得到主流学界的认可，跻身物理学专业人士的队伍，既是自己的兴趣所在，更是谋生的手段。

如果爱因斯坦的人生照这样的节奏发展下去，他依然囤于分子力、热力学、以太等经典物理学的藩篱之内，他不会做出太令人轰动的成就，直到入职伯尔尼专利局，爱因斯坦的生活不再被生活所困，他的思维才真正脱离了经典主流物理问题的束缚，开始天马行空起来，再次拾起了1896年就已在脑海出现过的追光实验，从而深入思考起了物理学大厦的底层根基问题，光速、时间和空间以及最终的万有引力，最终的阶段终点是狭义相对论和广义相对论，附带着涉猎了光量子理论，旁观并间接辅助了量子力学大厦的建立。

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