爱因斯坦失传已久的信件探讨了物理学和生物学之间的联系——在证据出现前 70 年

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自电子时代来临以来，研究人员从未如此轻松地与…互动普通公众可以获取原本无法获得的宝贵资源。

这完美地体现在我们的最新出版，其中我们介绍了一封 1949 年由阿尔伯特·爱因斯坦写的之前不为人知的信。在信中，这位德国出生的数学家和物理学家讨论了蜜蜂、鸟类，以及研究动物感官是否能产生新的物理原理。

我们第一次发现它是在 2019 年，当时住在英国的退休人员 Judith Davys 阅读了我们发表的一篇关于蜜蜂数学能力的文章。她联系我们，与我们分享了这封 72 年前的爱因斯坦写给她已故丈夫 Glyn Davys 的信。我们花了一年时间研究这份珍贵的文件。

一次关键的邂逅

爱因斯坦是二十世纪最伟大的思想家之一，也是优秀的沟通者他的想象力帮助塑造了当今信息时代的许多技术。例如，爱因斯坦的广义相对论控制着宇宙的大尺度结构，进而能够校正我们智能手机上使用的 GPS 系统。

1921 年，爱因斯坦获得诺贝尔奖以表彰他对“光电效应”的研究。光电效应描述了光如何从原子中去除电子，这一原理是当今太阳能电池运行的基础。

1933年，爱因斯坦离开德国前往美国普林斯顿大学工作。1949年4月，他在这里遇到了科学家卡尔·冯·弗里施在一次讲座上。

冯·弗里施访问普林斯顿大学是为了展示他的新研究，即蜜蜂如何利用从天空散射的光的偏振模式更有效地导航。他利用这些信息帮助翻译了蜜蜂现在著名的舞蹈语言，最终他获得了自己的诺贝尔奖。

爱因斯坦参加的第二天von Frisch 的讲座上，两位研究人员进行了一次私人会面尽管这次会面没有正式记录，但最近发现的爱因斯坦信件让我们对可能讨论的内容有了一定了解。

从物理学家的角度看动物行为

我们怀疑爱因斯坦的这封信是格林·戴维斯向他提出的一个问题的答复。1942 年，二战爆发，戴维斯加入了英国皇家海军。他接受了工程师培训，研究的主题包括新兴的雷达探测船舶和飞机。这项新兴技术当时是绝密的。

纯属巧合，生物声纳感知在蝙蝠中发现同时，提醒人们动物可能具有与人类不同的感官。虽然戴维斯之前与爱因斯坦的任何通信似乎都已丢失，但我们感兴趣的是，是什么促使他写信给这位著名的物理学家。

因此，我们开始在网上搜索 1949 年在英国发表的新闻档案。通过搜索，我们发现冯·弗里施关于蜜蜂导航的发现已经重大新闻同年7月，他的名字甚至登上了伦敦《卫报》的报道。

新闻特别讨论了蜜蜂如何利用偏振光导航。因此，我们认为这就是促使戴维斯写信给爱因斯坦的原因。戴维斯写给爱因斯坦的第一封信也可能特别提到了蜜蜂和冯·弗里施，因为爱因斯坦回复说：“我很熟悉冯·弗里施先生令人钦佩的研究。”

自从六个月前两位科学家在普林斯顿大学相遇以来，冯·弗里施关于蜜蜂感官知觉的想法似乎一直留在爱因斯坦的脑海中。

在写给戴维斯的信中，爱因斯坦还表示，要想扩展我们对物理的了解，就需要观察蜜蜂的新行为。值得注意的是，从他的信中可以清楚地看出，爱因斯坦设想通过研究动物的行为可以带来新的发现。

爱因斯坦写道：

“可以想象，对候鸟和信鸽行为的研究也许有一天会让我们理解一些尚未知晓的物理过程。”

爱因斯坦的观点再次被证明是正确的

如今，距离爱因斯坦发出那封信已经过去了 70 多年，研究确实揭示了候鸟如何飞行数千公里后导航至到达准确目的地。

2008 年，对装有无线电发射器的画眉鸟的研究首次表明，这些鸟类利用一种磁罗盘作为飞行过程中的主要方向指引。

关于起源的一个理论鸟类的磁感是使用量子随机性和纠缠这两个物理概念都是由爱因斯坦首先提出的。尽管爱因斯坦是量子物理学的创始人之一，但他对其含义却感到不安。

“上帝不掷骰子”，他有句名言声明，表达他对量子力学核心随机性的反对。

在一个有影响力的1935 年论文爱因斯坦和合著者鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森提出了量子纠缠的概念。有趣的是，它被引入时是作为量子力学概念上的失败，而不是我们现在所理解的量子力学的核心部分之一。

或许具有讽刺意味的是，关于鸟类的磁感是使用量子随机性和纠缠. 该理论表明自由基对化学反应隐花色素— 在某些植物和动物中发现的信号蛋白 — 受地球磁场的影响，从而构成鸟类生物磁罗盘的基础。

尽管爱因斯坦不同意纠缠，但他愿意推测我们如何从动物身上学到新的东西这表明他会很高兴看到有关鸟类迁徙的新研究突破了我们对物理学理解的界限。

事实上，爱因斯坦写给戴维斯的信表明他对在自然界中观察到的物理学领域的新可能性持开放态度。这再次表明，他非常重视从不同的视角看待世界时可能会发现什么。

本文转载自对话根据 Creative Commons 许可。阅读来源文章。

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