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家庭教育促進對知識的追求

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家庭教育太重要了。費曼小時候就深受爸爸的影響。他說:在我很小的時候,父親就把我放在他的腿上,給我讀大英百科全書,我們會讀到對于恐龍的描述,書上是這樣說的,這種動物有7.6米高,它的頭有1.8米寬,這時父親會停下來說,我們來看看這是什么意思,這是說如果它站在我們的院子里,它的高度足以讓它把頭伸進窗戶里,但它卻伸不進去,因為它的頭有點太寬了。想到世界上有如此龐大的動物,而那時還沒有人知道它們全部滅絕的原因,這是很令人興奮激動的,這就是父親教育我的方式。

長大后,作為大學教授的費曼,講課也是一把好手。他的物理課,總是能夠深入淺出地將復雜的專業理論講得通俗易懂,無論多么抽象、晦澀的概念,都能用非常生活化的例子表達出來,風趣幽默,一點也不枯燥。學生喜歡上他的課。后來,越來越多的人采用他的這種方法學習,最終形成了人們眾所周知的“費曼學習法”。

費曼學習法是什么?一句話說,就是以教代學。當你準備學習一門新知識時,必須站在講授者的立場,假設自己要向別人講解這門知識。你一定要用最簡潔清晰和易于理解的語言表達出來,善于運用巧妙的比喻,讓外行人也能聽懂。費曼說:“最好是幾歲的小孩也能明白你在說什么。”在學習方面,費曼有時候顯得憤世嫉俗。在這本書里,他對于別人的學習方式吐槽很多。后來他功成名就之后依然對一些不說人話的假道學非常不屑,比如他參與過教材制定工作,但也只能眼睜睜看著一些明顯錯誤的內容成為中小學生的必修課。他參與學術研討會,實在是看不懂別人在研究什么。比如,“社會大眾的每一成員,常常是通過視覺的、符號的渠道來接受信息。”費曼說:“我來來回回看了很多遍,終于搞懂了,他想說的是:人們閱讀。”再后來,他跟旋轉的盤子玩耍了幾年,然后就獲得了諾貝爾獎。

不過,在費曼贏得諾獎之前,發生了整本書里最觸動我的一個故事。我猜很多人最初對這本書感興趣,都是期待來了解一個偉大科學家是怎么克服重重困難最終贏得諾貝爾獎的。但費曼作為一個笑話大師,深知預期違背的喜劇原理,這本書難得有這么一講講到了他的研究本身,卻完全是我們預期之外的版本。華裔科學家楊振寧和李政道在1957年因為關于宇稱不守恒的研究而獲得了諾貝爾物理學獎,名聲大噪。但是你知道嗎?早在他們提出這一理論假設期間,費曼其實曾考慮過這個問題。他后來承認自己想到過宇稱可能不守恒,但他沒有深入研究和發表對這個問題的看法。不是因為他不夠聰明,而是因為他沒有親自去做那個實驗。楊振寧和李政道首先提出了宇稱不守恒的理論假設,后來,另一位華裔物理學家吳健雄做了那個關鍵性的實驗來驗證這個理論,實驗結果證實了宇稱不守恒。因為這個理論突破,楊振寧和李政道在他們三十多歲時,就獲得了諾貝爾物理學獎。



費曼在書里講這個故事的時候,我分明讀出了他的情緒,他的遺憾,他的不甘心,甚至是嫉妒。不過,我想他在意的其實也不是諾貝爾獎,而是那份發現本身帶來的榮譽。而他本可以做到的,就差臨門一腳,卻錯過了。他甚至一度都不愿意去認真讀那篇獲獎論文。不是因為不尊重,而是因為太難受了。那是一種“我明明站在門口,卻沒有推門而入”的遺憾。當費曼給同為物理學家的妹妹克里斯蒂抱怨說:那篇論文太復雜了我看不懂。克里斯蒂說:不復雜。你的意思不是你看不懂,而是那個東西不是你發明的。你應該設想你現在就是個學生,一行一行地看,你會很容易就看懂。費曼果然一下就看懂了,也意識到了自己其實一開始就搞對了所有的事情,但李政道的解法的確更簡單。之前他一直害怕去看這篇論文,因為他感覺自己落后了,那種感覺太糟糕了。

而正是這篇論文引發了費曼的新發現,他持續研究了很多年,終于有一天把一切都搞明白了,得到了一個全新的方程式。費曼喜出望外,他說:這是第一次,也是唯一的一次,在我的職業生涯中,我知道了一個自然規律,別人卻不知道。那是屬于科學家的至高榮耀,一個人在和自然對話時,找到了一塊前所未見的寶藏。他說:“這是我一生中唯一的一次。”你能感受到一個天才的那種孤獨和滿足交織的情感嗎?終于兌現了天賦、兌現了承諾。一個天才終于證明了自己的快樂,也能感染普通的我們。他終于完成了自己的使命,他知道自己能做到什么,也終于做到了。而這一切都始于一份似乎不那么光彩的情緒。

我跟同學們分享說:情緒就是動力。我們好像一直都會覺得情緒是理性的死敵,但是費曼的這個故事卻給了我一個巨大的啟發,一個理性至上的物理學家,這輩子最大的研究動力也是一個誰都能體會到的情緒,甚至是所謂的負面情緒。別小看你生命中那些沒被看見,但一直存在的情緒。正是那些你曾以為“不應該有”的情緒,把你推向更遠的地方。不要低估自己的情緒。不論它是憤怒、嫉妒、失落,還是遺憾,只要你把它放在一個安全的容器里,不讓它傷害你,它反而能變成前進的燃料,讓你變得更好。情緒,是最真實的燃料。費曼沒有在書里隱藏自己真實的情緒,這種真實無比動人。作為一個科學家,費曼對科學知識的態度也能從書中管窺一二,或許也對我們有啟發。我們來看看費曼對以下三個問題的回答。

1.科學和藝術是什么關系?

費曼說,他的藝術家朋友有時會表達這樣一個觀點,他不是很同意這個觀點。

藝術家說:作為一個藝術家,他的眼睛可以看到這是多么的美麗,但作為一個科學家,就會把這全部拆解開,它就變得枯燥無趣了。費曼不同意,他認為,藝術家看到的美,我們其他人也能看到,雖然大眾的審美可能沒有藝術家那么高雅,也無法像藝術家一樣能夠準確地把這種美表達出來,但還是可以欣賞到花的美麗。無論是一個小朋友還是一個大人,一個會畫畫的人還是不會畫畫的人,大家都能感受到這種撲面而來的美。但是作為一個科學家,費曼說:關于花,我看到的比他更多,我可以想象那里面的細胞,復雜的運動機制,這也是美的,我是說美麗不只存在于這一厘米的尺寸,還存在于一個更小的尺寸,存在于其內部結構,還有過程。事實上,顏色和花的演變是為了吸引昆蟲來授粉,這很有趣,這意味著昆蟲能看到這些顏色。這就提出了一個問題:較低級的動物也有審美嗎?為什么它是美的呢?這里面包含了各種有趣的問題。科學知識為花的香味增添了令人激動的東西和神秘感,所以這會增加興致,而不可能是減少趣味。

費曼認為,科學知識能夠讓我們看到花還有另外一種美,是一種結構的美。他知道一朵花的細節的美,知道這在生物上意味著什么,在物理上意味著什么。到了某個階段它就會綻放,會有蜜蜂來幫助它去繼續繁衍。而它的每一朵花苞,每一根稈,都有精準的黃金分割一樣的結構,這是科學的準確的美感,這種東西不用專業的語言,甚至都沒法給別人講清楚。一個物理學家,除了能欣賞花的表面的美以外,他還能看到這種精確的美,欣賞這種你不具備知識就根本無從認識的美。費曼說:“我之所以想要學畫,是因為我想要表達我對于自然之美的情感。世界中所有的事物看起來都是那么的不同,但是它們卻驚人地有著相同的組織,遵守著通用的規律。物理是一種欣賞自然之美的數學,認識到原子之間復雜的結構和運動方式,這是何等精彩壯觀的感覺。這是一種敬畏之情——對于科學的敬畏。我覺得通過繪畫,人們也同樣可以體會這種感受。我可以告訴別人:請在此刻,感受宇宙的美妙。”

2.科學探索的本質是什么?

費曼說:首先是瞎猜。費曼是這么說的:我們怎么去尋找新的自然法則呢?總的來說步驟如下:首先我們要猜測,然后別笑,這是真的,然后我們計算猜測的結果。如果這個結果和實驗不一致,那么它就是錯的。這就是科學的關鍵。不管你的猜測多美妙,不管你多聰明,不管是誰做出的猜測,他叫什么,這些都不重要,只要猜測和實驗結果不一致,它就是錯的。就是這么一回事。科學就是瞎猜,這個說法是不是有點太草率了?但其實,科學有時候是會顯得有點草率。書里就提到了科學家密立根在1909年的一項實驗,在1923年為他爭得了諾獎,但是在很多年后被證明是錯的。這就是科學發展的過程,很多時候就是錯誤被修正的過程。反而是一開始為了惡搞的搞笑諾貝爾獎,居然真的出現了一個諾貝爾獎得主。2000年,來自荷蘭的科學家安德烈·杰姆,因為用磁鐵將一只青蛙懸浮在空中,獲得了當年的搞笑諾貝爾物理學獎。2010年,他因對石墨烯的研究獲得了真正的諾貝爾物理學獎,成了歷史上第一個同時獲得過搞笑諾貝爾獎和真正的諾貝爾獎的人。

很多人說自己信仰科學,但科學不是一個信仰。科學恰好是信仰的反面,信仰不需要證明,只需要相信。但科學需要證明,科學就是猜想與反駁的過程。卡爾·波普爾定義了科學的可證偽性。只有當一件事將來有可能被證明是錯的,它才是科學的。科學是大膽假設,小心求證。科學是不怕犯錯的勇氣。科學不用一直板起臉來,科學可以很有趣。科學從好奇開始,科學始于瞎猜。

3.科學是最重要的事嗎?

費曼有個朋友是天體物理學家馬庫斯·喬恩,他的媽媽看了費曼的講座,很感興趣,但是她沒有任何科學背景,對費曼講的內容一知半解。喬恩希望費曼給他媽媽寫一封信,這樣他就有機會教他媽媽一些物理知識了。費曼的確寫了一封信,他說:“親愛的喬恩夫人,別在意你兒子試圖教你物理的努力。物理不是最重要的,愛才是。”哲學家康德的墓志銘上寫道:有兩種東西,我們愈是時常愈加反復地思索,它們就愈是給人的心靈灌注了時時翻新, 有加無已的贊嘆和敬畏——頭頂的星空和心中的道德律。

這句話費曼沒準也會同意,除了對頭頂的星空,也就是科學真理的探索,他也有心中的道德律,也就是他對人類苦難不可遏制的同情心。

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