作者:竺铝涛 来源:中国科学报 发布时间:2013-2-18
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迷人的科学风采 精彩的科学世界
 
■竺铝涛
 
第一次知道费恩曼是在刚上研究生时,当时的哲学老师向我们介绍了这位自爱因斯坦后最伟大的科学家,言语中饱含了对他的尊敬和推崇,于是课后我便迫不及待地上图书馆寻找他的传奇——《迷人的科学风采:费恩曼传》,此书在讲述20世纪物理学发展的同时,向我们描绘了集智慧、诚实和幽默于一身的科学巨匠——理查德·费恩曼。此书一直陪伴着我度过了整个研究生生涯,而里面蕴涵的科学精神也一直激励着我用诚实、独立的人生态度去对面每一次问题和挑战。
 
费恩曼于1918年5月11日降生在曼哈顿,当时他的父亲曾预计:“如果是男孩,他会成为科学家。”不料一语中的,后来费恩曼成为了他那一代最伟大的科学家。
 
当他还在坐高脚童椅时,他父亲就设法引导儿子用“科学”方式去思考,他通过游戏和故事讲解等各种方法鼓励儿子对科学的兴趣,并有意识地让他思考图形及基本的数学关系。他买了《不列颠百科全书》,带他去美国自然史博物馆,他运用普通的知识来源作为推断的起始点,使得枯燥的材料变得生动有趣,从而使费恩曼清楚地意识到科学的神奇和魅力。
 
孩提时的教育激发了费恩曼对大自然的好奇,激励着他对每一件事提出质问,去探寻最基本的真理,他养成了不会因为有些过程已被标明就认为已经理解了过程的习惯。童年的费恩曼从父亲那里学会很多对于科学世界和世界如何思维的方法,而不仅是积累了一些科学知识。
 
他父亲的教育是成功的,同时也给了我们很好的启示,即使我们并不掌握职业科学家所需要懂得的详尽数学知识,至少我们可以去理解自然和热爱自然,并把这种对自然的热爱传给下一代。这种特别的教育与目前我们所处环境的功利型教育形成了鲜明的对比。不能否认的是,孩子是需要引导的,开明的教育是孩子健康成长的土壤,而强制性的学习往往扼杀了孩子与生俱来的童真和好奇心。如果说他的父亲把儿子引向科学,那么他的母亲同样以她的幽默和温和教会他懂得了最好的理解就是笑声和同情。
 
1935年,费恩曼进入麻省理工学院,在那段时间,不管学校规定的课程是什么,费恩曼都坚持从许多书上学习比普通大学课程更多的科学知识,并广泛参与学术讨论,此时他已崭露了过人的天赋,科学成就相当突出,大学毕业前已有两篇科学论文在《物理学评论》上发表。毕业后,费恩曼被推荐到普林斯顿大学攻读博士学位,师从一流科学家惠勒,那时他21岁。费恩曼到普林斯顿的第一年,数学物理教师罗伯逊在费恩曼申请监视人职位的证明批件中这样描述他:最有前途的学生,在他们生涯的相应阶段,理查德表现得比巴丁还要出色。后来巴丁成了第一个两次获得诺贝尔物理学奖的人。
 
时值第二次世界大战,费恩曼应邀加入曼哈顿工程——制造原子弹,在工作间隙,他仅用几个星期完成的博士论文被评为出色,评语为:罕见的原创性。原子弹试验时,研究组的每个人发了一副深色眼镜,以保护眼睛免受由爆炸而产生的紫外辐射,而费恩曼是地球上唯一一个用裸眼观察第一次核爆炸的人,他通过计算选择了在敞篷车内通过挡风玻璃观察,其所处距离产生的普通光不至于强到使眼睛受伤。
 
1945年,27岁的费恩曼到康奈尔大学执教。在科学界,30岁被视为物理学家的年龄界标,很少有物理学家能在30岁之后取得真正重要的成果。费恩曼心目中的英雄狄拉克的大部分成就都是在20多岁取得的,而另外一个典型就是爱因斯坦,他在20世纪头三个十年中,每个年代都对基础物理学作出了重大的贡献,甚至快到50岁时,他还完成了最后一项工作,提出了玻色—爱因斯坦统计原理。爱因斯坦的成就只有另一位物理学家能与之匹敌,那就是在20世纪40年代(量子电动力学和第一种基本力——电磁学理论)、50年代(另两种力,弱相互作用和引力,科学界直到80年代和90年代才获得对于引力的充分认识)和60年代(第四种力——强相互作用)都对基础物理学作出重要贡献的费恩曼,甚至到70年代,他还继续着一项伟大的工作。没有第二个人能对所有四种相互作用的研究有过如此有影响的贡献,被认为是非凡的天才的默里·盖尔曼只对强和弱两种相互作用的研究作出了重大贡献。
 
毫无疑问,费恩曼做到了与爱因斯坦同样伟大的事情,这与他不安于现状,迷恋物理学新探索带来的乐趣密不可分。就目前我国而言,科学界不乏青年才俊,但是很多人在取得一些成果后就停止了进取精神,“研而优则仕”固然是一个原因,但更为关键的是他们对人生的定位和对真理的追求已经缺少了以前那种执著和向往,人还是那个人,但是精力却散了。
 
当很多人还在为研究的广度和深度困惑时,费恩曼给出了最好的启示,他不但处于物理学界的金字塔尖,还涉足于数学、天文学、宇宙学、生物科学等众多领域,并且在每一个领域都作出了重要的贡献。
 
如果单纯论述费恩曼在科学史上的成就,难免让人产生高山仰止的感觉,而更为世人所津津乐道的是费恩曼顽童般的心态,他视科学如娱乐,对生活和科学一如既往地充满激情,一生中他研究物理学都是为了消遣,甚至不知道什么时候是在工作什么时候是在玩乐。他淡泊名利,当1965年获得诺贝尔物理学奖时,曾一度考虑拒绝接受这项奖励,理由是领奖太麻烦;他从不接受任何名誉学位,认为这是对学位授予方式的贬低。
 
同时,费恩曼还是一位有造诣的业余艺术家,他曾举办过一次个人画展,出售过自己的画;他是一个特立独行的人,喜欢到脱衣舞酒吧去思考物理问题或进行素描写真,而当酒吧面临取缔时,他成了唯一一位愿意到法庭上作证,以证明酒吧经营合法性的人。此外,费恩曼还一度热衷于中美洲文化和破解密码,他破译了《德累斯顿抄本》玛雅文字;他还是邦戈鼓高手,曾在正式场合顶替职业选手演出。他更是一位优秀的教师,他的讲演曾令无数学生领悟到物理学的奥秘。他为一些教授树立了榜样,科研和教学是同等重要的,通过审视学生的提问能萌生许多新思想,他甚至认为此生最大的贡献,是撰写了三本《物理学讲义》,这些教材灌输了全新的思想理念。
 
费恩曼具有一种绝对诚实的科学思想,1986年,美国“挑战者”号航天飞机发生爆炸事件,他在身患绝症的情况下,被邀参加事件调查,并现场演示了寒冷对航天飞机O形圈影响的实验,他拨开迷雾,揭示事故真相,使公众亲眼目睹了科学是怎么回事,理解了伟大的科学家是怎样借助双手来思考的。在他病重时,医院外面有100多人自愿为他输血,而他却对医生说,如果病情不能好转,请不要实行麻醉,让我体验死亡是怎样一个过程。
 
费恩曼一生热爱解决问题,喜欢冒险和挑战。这本书吸引我的不光是精彩的物理学世界,而是字里行间所流露出的人性真实,相信很多人都会被吸引,并为之着迷,它拉近了普通人和科学的距离——原来科学是可爱的而不是可怕的,科学是大众的而不是少数的,科学的探索者是快乐的而不是苦恼的,科学是一种“娱乐”。
 
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《中国科学报》 (2013-02-18 第6版 博客)
 
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