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1870年左右，这种自然观达到了它的顶峰，而后逐渐开始走下坡路。80和90年代的种种发现，使机械自然观陷于难以克服的困境和矛盾之中。首先是麦克斯韦场方程和赫兹的研究成果，严重动摇了把力学看作是物理学思想最终基础的信念。不过，这两位物理学家仍然没有从前人的观念中彻底走出来，坚持认为牛顿力学是物理学的可靠基础。
马赫是一位奥地利物理学家、哲学家和物理学史学家。爱因斯坦说，他的功劳在于“冲击了这种教条式的信念”。1871年，马赫在布拉格科学院的报告中讲到，不必以机械自然观认识自然现象，它甚至还妨碍了对自然的认识。1883年，马赫在《发展的力学，历史的批判》一书中对于这种在当时是大胆而新颖的想法作了详尽论述。
几乎同时，恩格斯在《自然辩证法》片断中，谈到了机械自然观的局限性。恩格斯有力地批驳了自然科学家们把一切都归咎为机械运动的“狂癖”。然而这位辩证唯物主义哲学创始人之一的思想也还只是停留在早期阶段，对于19世纪自然科学研究的实际发展还没有产生影响。恩格斯的《反杜林论》中也有相似论点，不过也未引起自然科学家的重视。甚至连马赫在学术上对古典力学提出批判，最初也没有反响。直到70年代末，大多数物理学家仍然确信自然科学应以机械论作为基础，这是正确的、不可改变的。直到90年代中叶，从伦琴发现“X射线”开始，机械自然观在一系列惊人的重大发现的冲击下，才土崩瓦解了。被法国物理学家彭加勒称作“怀疑阶段”的时期开始了，随即发生了“物理学的危机”。
把机械物理学判成为死刑的自然科学成果中，除了伦琴射线的发现，首先应该指出的是放射性和电子的发现。这些发现都是在1896年至1900年期间，也正好是爱因斯坦大学期间。1900年晚秋，普朗克发现热辐射具有原子和量子结构。
这个发现动摇了旧世界大厦的地基。
由马赫发起的对旧物理学的冲击波直接影响到爱因斯坦物理学新思想形成。1948年1月8日在给M·贝索的信中，爱因斯坦不仅以成熟的思想评价着马赫，而且毫不避讳马赫对自己大学期间的重要影响：“就马赫而论，我想把他的一般影响和他对我的影响区别开来。……特别是在《力学》和《热学》中，他总是努力证明概念是怎样来自经验的。他令人信服地采取这样的立场：认为这些概念，甚至是最基本的概念，都只能从经验知识中得到它们的根据，它们在逻辑上决不是必然的。……我看他的弱点正在于他或多或少地相信科学仅仅是对经验材料的一种整理；也就是说，在概念的形成中，他没有辨认出自由构造的元素。在某种意义上他认为理论是产生于发现，而不是产生于发明。他甚至走到这样的地步：他不仅把‘感觉’作为必须加以研究的唯一材料，而且把感觉本身当作建造实在世界的砖块，因此，他相信他能够克服心理学同物理学之间的差别。只要他把这种想法贯彻到底，他就必然会不仅否定原子论，而且还会否定物理实在这个概念。
至于说到马赫对我的发展的影响，它的确是很大的。我记得十分清楚，在我学习的最初年代里，你曾使我注意到他的《力学》和《热学》，这两本书给了我深刻的印象。它们对于我自己的工作的影响程度，说实在的，我并不清楚。就我所意识到的来说，休谟对我的直接影响还要大些。……但是，如我所说的，我没法去分析那些在不知不觉的思想中停泊的东西呀。“
苏黎世工业大学的4年生活在爱因斯坦一生中留下了深刻的印象。以致崇尚简洁的爱因斯坦在自己极短的自传中却为这4年留下充分的记录：“1896—1900年在苏黎世工业大学的师范系学习。我很快发现，我能成为一个有中等成绩的学生也就该心满意足了。要做一个好学生，必须有能力去很轻快地理解所学习的东西；要心甘情愿地把精力完全集中于人们所教给你的那些东西上；要遵守秩序，把课堂上讲解的东西笔记下来，然后自觉地做好作业。遗憾的是，我发现这一切特性正是我最为欠缺的。于是我逐渐学会抱着某种负疚的心情自由自在地生活，安排自己去学习那些适合于我的求知欲和兴趣的东西。我以极大的兴趣去听某些课。但我‘刷掉了’很多课程，而以极大的热忱在家里向理论物理学的大师们学习。这样做是好的，并且显著地减轻了我的负疚心情，从而使我心境的平衡终于没有受到剧烈的扰乱。这种广泛的自学不过是原有习惯的继续；有一位塞尔维亚的女同学参加了这件事，她就是米列娃·玛利奇，后来我同她结了婚。我热情而又努力地在H·F·韦伯教授的物理实验室里工作，盖塞教授关于微分几何的讲授也吸引了我，这是教学艺术的真正杰作，在我后来为建立广义相对论的努力中帮了我很大的忙。不过在这些学习的年代，高等数学并未引起我很大的兴趣。我错误地认为，这是一个有那么多分支的领域，一个人在它的任何一个部门中都很容易消耗掉他的全部精力。而且由于我的无知，我还以为对于一个物理学家来说，只要明晰地掌握了数学基本概念以备应用，也就很够了；而其余的东西，对于物理学家来说，不过是不会有什么结果的枝节问题。这是一个我后来才很难过地发现到的错误。我的数学才能显然还不足以使我能够把中心的和基本的内容同那些没有原则重要性的表面部分区分开来。
“在这些学习年代里，我同一个同学马尔塞耳·格罗斯曼建立了真正的友谊。每个星期我总同他去一次马特河口的‘都会’咖啡店，在那里，我同他不仅谈论学习，也谈论着睁着大眼的年轻人所感兴趣的一切。他不是像我这样一种流浪汉和离经叛道的怪人，而是一个浸透了瑞士风格同时又一点也没有丧失掉内心自主性的人。此外，他正好具有许多我所欠缺的才能：敏捷的理解能力，处理任何事情都井井有条。他不仅学习同我们有关的课程，而且学习得如此出色，以致人们看到他的笔记本都自叹不及。在准备考试时他把这些笔记本借给我，这对我来说，就像救命的锚；我怎么也不能设想，要是没有这些笔记本，我将会怎样。
“虽然有了这种不可估量的帮助，尽管摆在我们面前的课程本身都是有意义的，可是我仍要花费很大的力气才能基本上学会这些东西。对于像我这样爱好沉思的人来说，大学教育并不总是有益的。无论多好的食物强迫吃下去，总有一天会把胃口和肚子搞坏的。纯真的好奇心的火花会渐渐地熄灭。幸运的是，对我来说，这种智力的低落在我学习年代的幸福结束之后只持续了一年。”
取得伟大成就的科学家，在青年时代，大多在勤奋学习中经历过一种艰苦卓绝的、英雄主义的生活。爱因斯坦也不例外。他租的那间斗室，书桌上、椅子上、床上到处摊满了书，房东太太看了直摇头。书，书，到处是书！读书，读书，直读到眼睛发花头发昏！直读到肚子叽哩咕噜叫，才到小巷里的那几家小饭馆、小咖啡馆去胡乱吃些东西。有时候，干脆三顿并作两顿，因为爱因斯坦觉得头脑比肚子更饥饿。从1896年到1900年的整个学生时期，爱因斯坦依靠几个舅父，每月有100瑞士法郎的生活费，此中还要每月节约20法郎来交付入瑞士国籍的证件费。
在这一时期中，爱因斯坦的家庭处于经济拮据的局面。赫尔曼和雅各布开设在帕维亚的工厂失败了，不得不在1896年进行债务清理，家里投入这个企业的资金，大部分都蚀光了，雅各布在一家大公司找到了工作。这时，赫尔曼则决定在米兰独自重新再开设一个工厂。爱因斯坦为这个新的冒险计划警告了父亲，然而没有用处；他还去探望了一位在德国的叔叔，要求他不要再作经济支援。这位叔叔也没有听从他的劝告。爱因斯坦家于是又迁回了米兰，开始了新事业。2年之后，赫尔曼又不得不关厂了。此时，爱因斯坦给妹妹玛雅写信说：“可怜的父母亲多年来没有一刻幸福之时，他们的不幸使我心情十分沉重。作为一个成年人而只能消极旁观，……对此连丝毫也无能为力，这也使我深为苦恼。对亲人说来，我只是一个负担……我不活着，肯定还好受些。年复一年，我不让自己有半点欢乐。靠了这种思想，也就是一种分心的办法，我才得以捱了过来，常常使我不致失望的也一直是这种思想。”直到他父亲找到了新工作，又在安装电站的工程中找到一些事做，这种伤感情绪才算过去了。
1900年秋，爱因斯坦通过了毕业考试，拿到了文凭。他的朋友们也都在工大毕业了。米列娃除外，她在下一学年结业，但没得到文凭——当时文凭是不发给妇女的，代替文凭的是一份结业证明书。爱因斯坦的成绩如下（按6分制）：理论物理5分；物理实验5分；函数论5。5分；天文学5分；毕业论文4。5分；总分：平均4。91分。
虽然分数是好的，又有优秀研究者的名声，但爱因斯坦未被留在工大。他的朋友们则留下了：格罗斯曼留在斐德烈那里；埃拉特留在鲁迪奥那里；科尔罗斯留在胡尔维茨那里。爱因斯坦不能指望找到理论物理或实验物理方面的工作。韦伯与佩尔内对他屡屡缺课深为不满，他们的自尊心妨碍了他们对爱因斯坦的深入了解与客观评价。
爱因斯坦步入了漫长的求职道路。他替苏黎世联邦观象台做过计算工作。为了寻求固定工作，他不得不考虑加入瑞士国籍。1901年2月，爱因斯坦花掉了自己的全部储蓄，回答了有关祖辈们的健康和性格问题，并向当局保证不酗酒之后，才获得了瑞士国籍。这个新公民没被征入瑞士联邦军队，因为发现他是平足还有静脉曲张。
5月间，爱因斯坦得到了在温特图尔城的职业技术学校当几个月教师的职位。为此，爱因斯坦特给苏黎世的一位教授写信说：“我接到了一个建议：从5月15日到7月15日，去温特图尔技术学校工作——负责教数学，因为常任教员要去服兵役。我今天得到了问题终于解决的通知书后，简直喜出望外。我不清楚哪位仁慈的人推荐我去那里：因为我原先的教授中没有一个人曾认为我是好样的，同时我并没有申请就得到了这个职位。我还有希望以后得到瑞士联邦专利局的固定工作……应当补充一句：我是一只快活的小鸟，决不会沉缅于郁郁不乐之中，如果我没有肠胃失调或其他类似的病痛的话……最近我将沿施普留根徒步而行，以便把接受令人高兴的职务和娱乐结合起来。”
这就是爱因斯坦！
设身处地地想象一下这只“快活的小鸟”吧！没有生活费用，没有可能获得一个固定的工作，因为有希望获得2个月的工作并徒步越过施普留根山到工作的地方去而“喜出望外”！爱因斯坦