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費曼:誕生天才的土壤是自由與興趣

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作者:余海峰

費曼一生都覺得世界是有趣的,以純真的好奇心去看這個宇宙。他說,“我可以與懷疑、不確定、不知道共存。我覺得比起知道可能是錯的答案,不知道反而更加有趣。”

“I can live with doubt, and uncertainty, and not knowing. I think it is much more interesting to live not knowing than have answers which might be wrong.”

01

繼續鬧吧,費曼先生

100多年前,理查德·費曼在美國紐約出生。


費曼是誰?

他是理論物理學家、諾貝爾獎得主、開創量子電動力學、發明費曼圖;他亦傳奇無數,曾偷偷打開放有原子彈機密的保險柜、為舞廳老板出庭作證、在皇室面前邊抽煙邊講爛笑話、身為物理系教授跑到生物系與學生一起上課做功課、飛到巴西參加音樂表演等。

費曼從不介意別人目光,他甚至寫自傳細說這些離經叛道的行徑,使他可能成為物理學界里比愛因斯坦更有名的物理學家。

02

“拼爹”的費曼

按照費曼的經歷和折騰程度,很多人都會認為他一定是那種天才神童。

其實,他和愛因斯坦一樣,很遲才開口說話,他也從不認為自己是天才,而把自己對科學的聰明才智歸功于父親的啟蒙。

費曼的父親是個賣制服的商人,和物理學八竿子打不著,但費曼從父親處學到了如何學習。

有一天,費曼在玩一輛玩具貨車。他在玩具貨車上放了一個球,然后他發現當他把玩具貨車向前拉時,球會向后滾。

費曼覺得很奇怪,為什么玩具貨車明明向前跑,但球卻向后滾?

他跑去問父親,父親對他說,“其實球并沒有向后滾,你試試水平看著玩具貨車,就會發現這只是錯覺。”

費曼照做,果真發現球其實是向前滾的。他再問父親,為什么?

父親的答案影響他一生往后看待宇宙萬物的態度:

“那是個神秘的現象,沒有人知道為什么。普遍的原理是,運動中的東西會繼續運動,靜止的東西會繼續靜止。科學家們叫這做慣性,但事實上,沒有人知道為什么有慣性。這只是一個稱呼。”

父親短短的回答,不僅教會小費曼如何區分“知道東西的名字”和“知道東西”。也教會費曼一種科學家精神:誠實地表達自己的無知。

費曼小時候常和父親一起閱讀《大英百科全書》,父親喜歡圖像化地為小費曼解釋書中的內容。比如:

“暴龍身高二十五尺,頭闊六呎。這代表如果有一頭暴龍站在窗外,它能從這里的二樓窗外看見我們。不過它的頭太大了,穿不過窗戶。”

費曼日后做物理研究,也喜愛從圖像化方式入手把問題簡化。他說:如果我們無法把一個理論簡化至大學一年級的程度,我們就不算真正理解這個理論。

他發明的費曼圖,大大簡化了量子力學的計算方式,就是明證。費曼圖幫助費曼推導出光與物質的互動——量子電動力學,費曼因而獲頒1965年諾貝爾物理學獎。

03

不干正事的費曼先生

1942年,正在寫博士論文的費曼,被奧本海默招募進入極機密的原子彈研發計劃“曼哈頓計劃”。

研究所是軍事重地,保安非常嚴密。進入時必須在入口閘門經過冗長的安全檢查,然而離開卻只需出示證件就可以了。

費曼發現圍籬上有個大洞,可以避開安全檢查進入研究所,他認為軍隊安全意識不足,然而他愛玩的性格又驅使他不直接報告,而是跟軍隊開個玩笑。

費曼利用籬上的洞進入研究所,然后在閘門出示證件離開,不斷地重復進進出出。負責檢查的軍人覺得奇怪,為什么這同一個人沒有進入過,卻不斷離開?結果軍方竟然拘捕了費曼,而不是去正視問題。

研究所內每個人都有自己的保險柜。費曼研究了保險柜運作方式后發現,很多人選的密碼都很容易猜到。

于是,他練成了能在短時間內打開研究所內任何人保險柜的技術,經常偷走其他人保險柜內的重要文件,放在他們的辦公桌上,希望提高他們的安全意識。

費曼酷愛打邦哥鼓,他甚至因為作為愛打邦哥鼓的物理學家而為人所識。

1951年,費曼曾游學巴西,深受森巴音樂所打動,他學習了一種巴西獨有的樂器,并參加了一個地道的樂團,更被選拔進入街頭巡游表演。

表演那天,費曼入住的酒店一個相熟的侍應生知道費曼熱愛森巴音樂,就跟費曼說:“教授,今天街上有森巴音樂巡游表演,你一定會喜歡!”費曼就說:“今天我有事要做。”

結果,當費曼的樂團經過費曼的酒店時,那侍應驚喜地發現費曼竟然是表演者之一!他就大叫:“那是教授!那是教授啊!”

費曼從不擺教授的架子。他試過在休假年走到生物學系上課,因為他對生物學感興趣。生物系的教授就說:“你可以跟其他學生一起上課和實習,條件是你要跟他們一樣交齊功課和報告。”結果費曼真的照做了。

費曼喜歡光顧一家脫衣舞酒吧,他會點一支可樂,然后計算一些物理問題,或是練習素描。酒吧顧客也不乏其他專業人士,有律師、老師等等。

后來,這家酒吧被人告上法院,說他們破壞社區形象之類的。酒吧老板請求常客們幫他辯護,可是那些專業人士們一個也沒答應,除了費曼。

費曼想,我喜歡這里,而且也沒有做什么違法的事情,怕什么?費曼就出庭作證了。結果,第二天報紙就刊登了“物理學教授經常光顧脫衣舞酒吧”。

04

無用之用,方為大用

二戰后,費曼在康奈爾大學當物理學教授。他曾有一段時間因為想不出新的物理構思而非常苦惱。

費曼覺得自己不值得大學高薪聘請,他走去跟物理系主任說:“我想不到重要的問題去研究。”系主任就跟他說:“別擔心,聘人是我們應該承擔的風險,你盡管做自己感興趣的東西就好。”

從此,費曼就真的不管任何人,只做自己感興趣的事。

有一天,費曼在餐廳看到幾個學生在拋餐碟。餐碟上印有學校的標志。費曼發現標志旋轉和擺動的頻率似乎有著某個數學關系。他覺得這個現象很有趣,于是立即埋首計算。他把計算結果交給系主任看,主任問他:“這很有趣,可是有什么用?”費曼回答:“我只是覺得這很有趣,我不管它有什么用!

但是沒想到,這個“沒用”的研究,最后卻產生了“大用”。費曼在 1965 年獲頒諾貝爾物理學獎,原因是他成功推導出電磁輻射與物質的交互作用的一個完整理論,稱為量子電動力學 。其中一部分計算靈感就是來自于當年餐碟標志的計算。

除了費曼,1965年這個諾貝爾物理學獎,還有另外兩位科學家共同獲得,因為他們各自使用不同方法推導出相同結論。其中,費曼的方法與別不同,他用圖象方法代替繁瑣的代數運算,使整個物理過程能表達得更清晰,這種方法就是費曼圖,最初來自于費曼父親對他的教導。

費曼最值得我們學習的地方,可能并非他的科學成就,而是他對知識的態度。

費曼得到諾貝爾獎后,他以前的一個學生寫信祝賀他。費曼回信問學生現在做些什么研究, 學生回復說自己的研究是“卑微”的。

費曼看了,就回信說:

“那些你能解決、能幫助解決、能夠出力的問題,就是值得花時間研究的問題。……如果我們能夠做些東西,這問題就不小、不瑣碎。你說你名不見經傳?對你妻兒來說,沒有這回事。”

費曼的藝術家朋友曾對他說:“科學拿走了花朵之美,令花朵變得枯燥乏味。”

費曼回答道:

“我也可以感受到花朵之美。但同時我看到其他人并不一定能立即看出的更深刻的美麗。我能看見花朵之中復雜的互動之美。花是紅色的。這代表花朵演化出顏色去吸引昆蟲嗎?

這帶出另一個問題:昆蟲能看見顏色嗎?它們會審美嗎?如此類推。我看不出研究花朵何以拿走它的美麗。這只會加深。我不明白這如何減少。”

費曼認為,世界的美麗是每個人都可以看見的。但透過科學,除了世界外表上的美,我們更可以看見大自然運作的美麗。

05

驕傲的費曼先生

費曼蔑視政治權威,且并不喜歡諾貝爾獎或任何其他榮譽,他認為榮譽只會為他帶來煩惱。

1965 年,當諾貝爾獎委員會于美國半夜時間從斯德哥爾摩打電話給費曼時,他生氣地說:“現在什么時候?明天早上再打來!”就掛了電話。很多記者一個接一個打電話給費曼,使得他要把電話線拔掉。

費曼苦惱地問妻子,他應不應接受這個獎。他妻子就說:“如果你不接受這個獎,你會更加出名。”于是,他無可奈何地就接受了諾貝爾獎。

費曼在諾貝爾獎晚宴上看見丹麥公主,他就問可否坐在旁邊。

公主說:“可以,你不是其中一位得主嗎?你是做什么領域的?” 費曼回答:“我做物理的。” 公主就說:“噢!我們不能談論物理,因為那是沒有人明白的領域。” 費曼卻說:“正好相反。正是沒有人明白的東西,我們才要去討論。人人都明白的東西,就不需要討論了。”

費曼認為能夠發現自然定律,就已經是最大的榮譽。他享受找尋大自然定律的樂趣,認為成就不應該由獎項去量度。在他看來,只要其他科學家會運用他的研究結果,那就是他的成就。

1986年,美國太空穿梭機挑戰者號 (Challenger) 升空時發生爆炸,7名航天員全部罹難。政府邀請費曼成為事故調查委員會的成員,他本來是拒絕的。可是,費曼的妻子對他說:“如果你不去做,就永遠沒有人能夠發現這意外的真相。”

最終,費曼調查出了事故原因,并在聽證會上突然公開做實驗。展示美國太空總署的失誤,令全世界嘩然。

美國政府對費曼的擅自行動也非常不高興,調查委員會拒絕將費曼的報告加入到最終要總統簽署的報告書之中。費曼就說,如果不加入我寫的報告,我就不會在報告書上簽名。這樣的話,調查就永遠不能結束。

最后雙方妥協,費曼寫的報告被放在報告書附錄里。費曼在里面寫的最后一句話,當為所有人引以為鑒:

“對于一項成功的技術,真相必須置于公共關系之前,因為大自然是不可能被欺騙的。”

費曼晚年時,醉心于克孜勒文化。可是,克孜勒當時屬于蘇聯的一部分,由于美蘇冷戰,一般美國人是很難得到簽證前往蘇聯的。

蘇聯政府提出,如果費曼以諾貝爾獎得主身份去蘇聯的大學演講,就可以獲得特權去克孜勒,費曼拒絕用這個方法得到簽證。

直到1988年2月18日,能夠前往克孜勒的簽證終于送到了費曼的家。可惜的是,費曼已經在3天前與世長辭。

費曼清楚知道自己未必能夠等到簽證去完成他這最后心愿。可他仍然堅持原則,不使用任何特權。

06

物理學家的愛情故事

費曼一生經歷過三次婚姻。第一任妻子叫做阿琳,他倆從學校讀書時已相識,是對青梅竹馬,而且亦認定對方為終身伴侶。

可惜,天意總弄人,正當一切都看似美好時,阿琳被診斷出患有肺結核,當時這是不治之癥。阿琳剛出現癥狀時,醫生以為阿琳患的是小病。費曼卻不同意,他自己一個在圖書館里尋找資料,對比阿琳的病癥。最后是他向醫生建議,阿琳患的可能是絕癥。多么動人、又多么令人心碎。

阿琳的病情成為這對有情人結為連理的阻礙,再加上費曼在普林斯頓的博士獎學金不頒給已婚的受獎人。因此,費曼的父母反對兩人的婚姻。

但是,費曼不顧一切阻礙,毅然與阿琳在紐約史丹頓島的市政廳結婚。由于肺結核會透過接吻傳染,費曼只能在婚禮親吻阿琳的臉頰。沒有親人和朋友來他倆的婚禮,只有一對陌生人見證。

后來,因為曼哈頓計劃的機密性,阿琳不可以隨費曼搬到洛斯阿拉莫斯的研究所居住。而且,她因病情嚴重,必須24小時住院。費曼于奧本海默的協助下,在新墨西哥州阿布奎基 找到一間療養院供阿琳入住,以便費曼能于周末駕駛幾個小時的車程穿過沙漠去探望她。

費曼和阿琳喜歡以書信通訊。

在戰時的軍事重地都有一個不明文規定,軍隊負責人會拆開所有信件,確保軍事機密沒有外泄,而且會擅自刪改內容。為了不讓其他人明白信件內容,費曼和阿琳就發明了一種只有他倆明白的密碼。但亦因為這個原因,他們的信件常常通過不了軍隊審查,因為軍隊想要知道他們的密碼有沒有泄漏機密!

不過費曼和阿琳很享受寫這些密碼去刺激軍隊,當軍隊發現花時間譯碼后發現密碼內容只是日常購物清單之類,臉上的表情別提多有趣了。

費曼曾一度介意其他人對自己的看法而苦惱。阿琳告訴他,不用介意別人的評價,要忠于自己。阿琳在療養院對費曼說:“你管別人怎么想?”阿琳過世后,費曼寫了兩本自傳,第二本自傳的書名,就是以這句話命名。

阿琳在醫院病危,費曼就借了朋友的車(他們后來才發現這個借車的朋友是間諜),極速向醫院開去,但在途中車子又壞了幾次,幾經波折才趕到醫院,可惜已經來不及見阿琳最后一面。

費曼回憶說,他當時很傷心,可是卻沒有哭出來。直到阿琳過世后好幾個月,他在街上看見時裝店里賣的裙子,心想阿琳一定會喜歡,終于才淚流不止。

阿琳生前很喜歡與費曼寫信。她死后一年半,費曼寫了一封最后的信,自己一直收藏著,直到他1988年離世后人們才把信打開。信中充滿費曼對阿琳的愛,在最后一句,費曼寫道:

“附注:請原諒我沒有把信寄出。我不知道你的新地址啊。”

轉自:設計與哲學公眾號

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