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作者:丁玖 来源:科学时报 发布时间:2008-5-6 3:51:37
迷人的费恩曼 诺奖得主、《物理学讲演录》作者追忆
 
2008年5月11日,将是伟大的美国物理学家理查德·费恩曼(Richard Feynman,1918~1988年)诞辰90周年纪念日。1988年2月15日,他在闻名于世的美国加州理工学院最后一次上课2周后,终于未能抵挡与之搏斗10年的癌症,永远地离开了他心爱的讲台。当天,加州理工学院的大学生们在学校十一层的图书馆大楼上高高悬挂了一条横幅:“迪克,我们爱你!”这种爱戴,和当年北京大学学生在天安门广场上高举横幅“小平您好!”一样,胜过千言万语。
 
几年前当我第一次读完在家乡扬州特价书店意外发现的英国科学传记作家约翰·格里宾和玛丽·格里宾夫妇于1996 年出版的费恩曼传记Richard Feynman:A Life in Science(译为《迷人的科学风采——费恩曼传》)的中文译本后,深深地被这位天才的科学家、杰出的教师、高尚的人物“真正迷人的风采”所折服。
 
在科学研究中极端诚实
 
费恩曼,这位当代最受爱戴的科学家之一和第二次世界大战后一代科学家中最卓越、最具影响力的理论物理学家,他的名字之于量子电动力学,就像爱因斯坦的名字之于相对论、霍金的名字之于黑洞理论一样如雷贯耳。他和美国哈佛大学的施温格尔、日本的朝永振一郎分享了1965年的诺贝尔物理学奖。作为最受欢迎的教授和最有成就的演讲者,费恩曼的《物理学讲演录》,令无数的青年学生领悟到物理学的奥秘,成就了一代又一代的科学工作者。这些书从未绝版,我的国内合作研究者的儿子去年考上北京大学物理系,身边就多了这一套教材。费恩曼已成为崇高人格和优秀品质的代名词,他在科学研究中极端诚实,毫无名利思想,令无数后来者高山仰止。
 
“理论若与实验不符就是错的”,这一简单道理是他对科学界的谆谆告诫,“因为大自然是不可戏弄的!”小他9岁并成为一名天体物理学家的妹妹琼·费恩曼1995年4月在接受格里宾博士夫妇采访时,对她哥哥的一生品格一言以蔽之:“我哥哥从不说谎。”如果不是听从美国《时代周刊》杂志记者的规劝“如果拒绝受奖,将会造成比接受此奖的新闻更大也更为轰动的新闻”,他会拒绝诺贝尔奖。李政道的博士论文导师费米1954年去世后,芝加哥大学以3至4倍于费恩曼当时的工资聘请他去填补费米的位置却被他婉然谢绝,只因为加州理工学院有令他特别满意的自由学术空气。1964年,他又谢绝了该校授予他的荣誉学位,并对其他学校“如法炮制”。他的合理解释是:他在普林斯顿大学获得的博士学位是长期为之努力的结果,而不应该再获得没做任何事情的荣誉学位。
 
出生于波兰的美国数学家马克·卡克把天才分为两类,一类天才只比别人聪明一点就可以做他们所做的事,而另一类天才是真正的魔术师。他认为“费恩曼正是能力最强的魔术师”。这个超凡脱俗的“大魔术师”,除了荣获诺贝尔奖的量子理论以外,至少还有其他两三项也可以获此殊荣的杰出工作,如低温物理中液氦之研究。他在普林斯顿大学完成博士论文前就参加了美国原子弹之父奥本海默(Robert Oppenheimer,1904~1967年)挂帅的有关原子弹研制的“曼哈顿工程”,并成为其理论小组的领导。美国第一颗原子弹爆炸成功,费恩曼既是唯一用肉眼直接看到磨菇云的科学家,又是世界上第一个裸眼观察到原子弹爆炸的人。在美国洛斯·阿拉莫斯国家实验室的那几年他为反法西斯而战,忘我的工作和经常接触放射源,这可能是他日后遭受癌症折磨的原因之一。
 
用科学的方式去思考
 
费恩曼的父亲很早就设法引导儿子用科学的方式去思考,并让他懂得仅仅知道事物的名称和充分了解事物的本质这一根本区别。费恩曼的畅销书What do You Care What Other People Think?(《你在乎别人想什么?》)生动地回忆了父亲对他早期启发性教育的轶闻轶事。他另一本讲故事的畅销书Surely You’re Joking,Mr. Feynman!(《费恩曼先生,你真会开玩笑!》)中记载的第一个故事,就是他儿时怎样在大人迷茫的目光下来回踱步,不停地用大脑思考,最终修好收音机而“名声远播”。在麻省理工学院读本科的那几年,不管必修课是什么,他都坚持不懈地从其他书中学到比一般大学课程多得多的知识。大四时他应数学系之邀加入校队参加全美最有名的一年一度的普特兰(Putnam)全美大学生数学竞赛,并以绝对优势获得第一名。他大学毕业前发表在《物理评论》上第一篇论文的结论,成为量子力学奠基者之一、“测不准原理”创始人、1932年获诺贝尔奖的德国物理学家海森堡关于宇宙线专著的压轴戏。他在普特兰数学竞赛折桂而成为“普特兰学者”后,哈佛向他召唤,但他选择了普林斯顿大学读研究生。不久,他送给妹妹14岁的生日礼物是一本大学天文学教科书,并教她这样读:“你从头读,尽量往下读直到你一窍不通时,再从头开始,这样坚持往下读直到你全能读懂为止。”他妹妹用这种方法读到书中第407页,看到了英国女天文学家加波施金发现的星球光谱,从此她就立志要和哥哥一样成为科学家。
 
费恩曼的名字第一次被美国人民广为所知是他于1986年2月11日当众演示的“O形密封圈实验”。那一年的1月28日,美国“挑战者”号航天飞机起飞一分钟后突然爆炸坠毁,包括一名女教师在内的7位机组人员全部遇难,震惊世界。作为富有独创性的严肃科学家和思想家,费恩曼拖着病体应邀加入了总统事故调查委员会。与大多数委员会成员不太一样的是:他放弃了所有的其他工作,以让自己全身心地投入其中。在召开委员会首次会议之前,他就先去了加州理工学院喷气推进实验室向工程师们了解关于航天飞机失事的第一手资料,并在他的笔记本的第二行批注道:“O形圈留有焦痕。”通过大量的调查研究,他知悉了美国国家航空航天管理局领导层曾忽视第一线工程师们对O形圈低温有效性的担忧。在得知“挑战者”发射前夜气温陡然降至摄氏零度以下这一极其重要的信息时,活跃的科学思维马上令他意识到寒冷对O形圈之弹性毁灭性的破坏。既像儿童游戏一般地,又像魔术师表演一样地,费恩曼在调查委员会成员和记者面前将O形圈浸入一杯冰水的小小动作,催生了那个足以证明“挑战者”号航天飞机失事原因的具有决定性作用的伟大“小实验”。这是他与癌症搏斗的最后10年内最大的挑战,也是他不到70年的人生中最后的辉煌!
 
费恩曼的一生,是让我们着迷的一生,你和我也许都没有费恩曼那样超群的科学洞察力和天才的直观想象力,也许我们对大自然还缺乏他那样的极端迷恋和真知灼见,可是,他对科学的坦诚和对人生的严肃,应该是我们永远追求的目标。迷人的费恩曼就在我们面前!
 
(作者为美国南密西西比大学数学系教授)
 
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