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加州理工学院之三:奇人费曼和他的刻骨之爱


凤凰城棒棒牛    12/20     11360    
4.7/3 

奇人费曼和他的刻骨之爱 

 

1. 费曼先生传奇

 

图1。物理大师费曼


 

 

其实,绝大多数加州理工学院的科学家,智商高,情商也不低。Caltech最知名的校友、二十世纪最伟大的科学家之一、量子电动力学之父、诺贝尔物理奖得主费曼先生(Richard Feynman1918-1988)的一生就充满着人性的光芒。他有别于许多沉浸在科学研究象牙塔内的学者,有许多幽默敏锐、率真热情和特立独行的行为、见解与言论。他的《别闹了费曼先生(Surely you’re joking, Mr. Feynman)》和《你管别人怎么想(What do you care what other people think)》两本书,是前几年国内科普类书籍的畅销书,有如偶像明星吸引着众多的粉丝。 

 

 

图2《别闹了费曼先生(Surely youre joking, Mr. Feynman)》


 

费曼是一位颇有建树的公众人物。几乎家喻户晓他参与「挑战者号」太空梭失事调查工作的事迹,尤其是他面对全球观众证明橡皮垫圈不耐低温的那一幕,是一场非常优雅的即席实验示范,而他所使用的道具不过冰水一杯[注10]

注10:太空梭爆炸后,政府成立调查委员会。如果不是费曼也被邀请参加,那结果会像成千上万的委员会一样,花大笔钱,写一份五千页,谁也看不懂的报告。费曼勉强被劝服参加后,在调查中发现,只要和科学家工程师打交道,就又实际又有效,一旦面对官僚,就落入不知所云中。费曼听了一大堆含混不清、甚至故意溷淆视听的证词后,决定要做个表演。吃晚饭时,他看到一杯冰水,马上有点子。虽然这个点子乍看太简单粗糙。他要在众人面前证明,发射那天太冷(约是冰水的温度),以致于橡皮垫圈失效(无弹性)。在记者会中,面对全美(以及转播到的全世界)观众,费曼要了杯冰水,对大家以及主管官僚说:“我把橡皮垫圈放在冰水中冰一下。”再用夹子把垫圈拿出:“现在垫圈暂时没弹性了,这是事件的关键。”

  

图3费曼的演示

 

费曼除了热衷本业的物理科学研究之外,其实是个有趣的性情中人。例如他会去上空酒吧,和许多歌舞女郎熟识,而他却是叫杯柳橙汁,找张桌子坐下,就以杯垫或纸巾开始他的物理或数学研究。他44岁时开始学画,而且一直勤画不辍并在美术馆展览,却又怕人家知道是他画的,而在画上签上另一个名字。有位凯萨琳小姐是他长期的模特儿,他们每周抽出一个晚上画画三小时,持续了20年,两人有很亲密的关係,却没有过肌肤之亲。

 

 

图4费曼作画

 

 

图5费曼画作

 

 

图6费曼画作2

 

 

图7费曼手鼓


 

 

(录像)费曼玩邦戈小鼓(Richard Feynman Plays the Bongos)


 


费曼永远对周围的世界感到好奇,兴趣广泛、积极尝试、学啥像啥且都颇有所成:他学开保险柜成了“神偷”;玩邦戈小鼓使他的舞团得到美国第一、巴黎第二;研究马雅古文明的象形文字,达到能鉴别古抄本的水平;休假时做的生物研究,几乎可以带来现代遗传学的下一个突破[注11]

注11:“Richard P. Feynman andintragenic suppression”(http://biocurious.com/2006/03/05/richard-p-feynman-and-intragenic-suppression):So, where doesRichard P. Feynman, QED (quantum electrodynamics) wizard, bongoplayer, half-genius, half-buffoon that he was, fit into this story?He very nearly discovered it all.*

Convinced by Max Delbruck,himself a physicist-turned-genetics professor at Caltech, Feynmantook a sabbatical year to study genetics in Delbruck’s lab (jokingthat it was time to do some “real work“ now). Delbruck’s lab studied the geneticsof the bacteriophage T4, another virus which attacks E. coli. Aparticular mutation of the T4 virus called rII enabled it to infectE. coli strain B — but not its normal host of strain K. Byinfecting strain K with the T4 mutant, normally no copies of thevirus would be found. If any were, some backmutation must haveoccurred to revert the virus to its original form — a rare event.If such a mutation did occur, it was possible to collect the viriiand re-infect some strain B to see what happened.

Feynman found thatodd-looking plaques appeared. These “idiot r‘s” weren’t growing asthey should, and Feynman’s guesses as to what was happening at theDNA level were that either another mutation had occurred at the rIIsite, or a second mutation occurred elsewhere on the DNA whichpartially counteracted the original rII mutation. Through a lot ofhard work, Feynman was able to show that it had to be the latter —two mutations were working against each other in a kind ofself-suppression, and that the second mutation was another of thesame rII type. While persuaded to write up this finding (colleaguesin the Delbruck lab called the mutually suppressing mutations“Feyntrons”), he never did. It was discovered independentlyelsewhere, and became known as intragenicsuppression.


费曼是个有前瞻眼光的天才。
19591229日费曼在加州理工学院的美国物理学会发表着名的演讲“在底层还有很多的空间”(Theres Plenty of Room at the Bottom),他预言人类将设计制造出极微小的元件和机器,足以把整部《大英百科全书》印制到一个针尖上,可以把物体的尺寸以惊人的幅度大大的缩小,这种技术足以发展出一个新研究领域,也就是这几年红透半边天的纳米技术(nano technology)。费曼也因为预见了40年后的新技术,而被称为“纳米科技之父”。他晚年对电脑的的贡献,也许不久就可以看到成果。费曼讨论过“根据量子力学,电脑可以做到多小;计算时所牵涉的熵和测不准原理的影响”。现在媒体已在报导量子力学电脑的浮现。

 

费曼于1988215日因肾癌与世长辞,终年69岁。他留下的最后一句话是:“这样死真无聊(This dying is boring)。”他去世后的第二天,学生们在加州理工学院10层高的图书馆顶楼挂起一条横幅,上面写着:“我们爱你,迪克!(“理查德”的昵称)We love you Dick!”九泉之下,理查德•费曼对这句质朴的悼词一定会感到满意和感动的。

 

 

图8费曼

 


2. 费曼刻骨铭心的爱情故事


费曼在他唸高中时认识了第一任妻子亚琳(Arline Greenbaum);亚琳长得气质漂亮深得人缘,是当时男女生聚会玩乐时众人的焦点,费曼自然也被吸引。他得知亚琳喜欢艺术,就也去报名参加她的艺术班,一起上课吸引她的注意,而进一步熟识。

 

一张纸也可能只有一面

他跟阿琳都是那一种很在乎自己的感觉,自己想什麽、不去介意别人的人。他俩常喜欢辩论,有一次他跟阿琳辩论,阿琳就跟他说我们老师说,像一张纸一样所有的事情都有两面,费曼就说不见得,有时候一张纸只有一面,那阿琳说怎麽回事呢?他就做了一张,费曼就把它折过来贴在一起,就是黑面贴白面,贴成之后就会像一个像这样子的成为一个面(这就是莫比尔斯环Mobius Band [注12]),从白色的部分一直走…走到最后你会走到黑色的部分,黑色部分再继续走…走到最后会走到白色的部分,所以他证明跟阿琳说一件事情也可能只有一面,一张纸也可能只有一面,然后阿琳就很高兴,拿回去跟大学的老师说你说错了,费曼就靠这个追到他的第一任的老婆阿琳,因为阿琳觉得你跟我是同类的人,我们有一种秘密的语言。

 

注12:莫比乌斯(Mobius)是一位德国教师,西元1790年出生,1868年去世。他提出了一种很特别的数学性质,这项数学性质就以他的名字来命名,称为「莫比乌斯环」。「莫比乌斯环」最特殊的性质就是:它只有单面,没有内外。这个性质听起来很不可思议,不妨自己动手做做看。

 

制作的方法如下:拿一条大约40公分长,3公分宽的纸条,将纸条的两端接在一起,形成一个纸环,但是先不要粘贴。接着,把纸条的一端扭转一百八十度,再用胶水把纸条的两端粘起来,这样,就可以做出一个莫比乌斯环了。你可以拿出一枝彩色笔,从莫比乌斯环上的某一点出发,沿着环面一直画下去,不要让彩色笔离开纸面(代表彩色笔都在同一面上移动),最后可以发现,彩色笔又回到了原本的起点。这就说明了:莫比乌斯环真的只有一面!

莫比乌斯环的发明,为人类的生活带来了很大的方便。传统点阵式电脑报表列印机或上班打卡机(列印时会发出嘎!!!的声音)的印表色带,如果用一般的接合方式,色带只能用一面;以莫比乌斯环方式接合的色带,两面都能派上用场呢!还有工程用的滑轮也是採用这种方式连接,这样不但皮带两面的耗损比较平均,也可以延长使用寿命哦!

 

 

图9莫比乌斯环(Mobius Band

 

当费曼在MIT唸大学时,他们俩人已经是一对相爱的恋人,并且互相承诺等他大学毕业后就结婚。天有不测风云,当亚琳被确证为淋巴腺结核只有七年的存活期后,费曼坚持实践对爱情与婚姻的承诺。此时他正要接受征召参与“曼哈顿计划”(Manhattan Project,美国陆军部于19426月开始实施的利用核裂变反应来研制原子弹的计划),他们很快做好了安排,去公证结婚,并且在普林斯顿附近居住。费曼一边工作用收入支付亚琳的医药费,一边继续他的学业。不久费曼到新墨西哥州的Los Alamos国家实验室参与原子弹的製造,颇有人情味的“曼哈顿计划”实验室主任欧本海默(J. Robert Oppenheimer)帮忙安排亚琳在Albuquerque市的医院疗养,两地相距一百英哩,他们俩人开始过着「周末夫妻」的生活。周五晚上费曼就搭便车到城里医院陪亚琳,周日再回实验室上班,如此过了他们九年的快乐时光。

 

亚琳是个聪明善体人意又会玩花样的人。在如同坐监的疗养生活中,她做了不少令费曼啼笑皆非,(却也很合他的风格)的事。例如买了全套烤肉用具及衣服,要费曼陪她在医院外的大马路边生火烤肉。在费曼生日那天印制「全国热烈庆祝费曼生日」的报纸,分派到他工作地点每个同僚的信箱内;订制刻有「亲爱的理查德,我爱你!(Richard darling I love you! )」金色字样的铅笔。费曼不好意思使用,用小刀把字迹刮掉,却在亚琳的抗议下不得不使用。

 

他俩充分利用无多的余日,过着令人称羡又心酸的婚姻生活。终于亚琳的身体渐渐衰弱,在病危之际,费曼匆匆由Los Alamos赶来陪伴她,看着她嚥下最后一口气(1945616日)。事后费曼对他妹妹说「我们无法白头偕老,却拥有九年时光,这只是时间长短不同,我们拥有最美好的时光」。

 

费曼对亚琳恋恋情深,在她过世后两年,费曼曾写了一封深情的信给她:

亲爱的亚琳……

你一定会觉得我很傻,一定希望我把你忘了,去追求幸福。但你绝对想不到,两年来,我还没交过任何女朋友(除了你,甜心)。这也是没办法的事,我曾遇过许多不错的女孩,也不想再过孤单的生活。但我和她们约会过几次后,就觉得索然无味了。能让我念念不忘的,只有你一个人。

我心爱的妻子

我爱我死去的太太

附言:请原谅我没有寄出这封信──我没有你的新地址

 

注:尽管费曼和亚琳的爱情与婚姻在他的书本中有提到,但仍以描述他早期生活的传记电影《爱你一万年((Infinity)》较详细传神,两位男女主角的演技演活了他们动人的爱情故事。

 

 

图10费曼早期生活的传记电影《爱你一万年((Infinity)》




3. 费曼的选择:加州理工学院和高薪养小蜜

费曼1950年来到加州理工学院,在那儿从事了近40年的研究和教学。费曼找到了他心仪的科学殿堂并在那儿落叶归根,Caltech也因巨匠费曼成为新一代科学家(包括史蒂芬•霍金(Stephen Hawking))向往的地方。费曼选择加州理工学院还有一段一波三折的趣事呢。

1939年从MIT毕业后,费曼到普林斯顿大学深造。年仅23岁时,他对理论科学和数学方程的驾驭能力已傲视同侪,堪比同龄时的爱因斯坦。因此,1942年取得博士学位后,即被征召参与研制原子弹的“曼哈顿计划”(Manhattan Project)。战后,他加入康乃尔大学教授理论物理。

费曼对所在的环境不太满意。首先,他“对康奈尔大学的许多科系都不怎么感兴趣。这并不代表他们有什么问题,而只不过我刚好对这些科系没兴趣而已。这包括了家政科学、哲学(这个系的家伙特别不正常),以及其他有文化的东西,像音乐等等。”其次,康奈尔大学所在的Ithaca只是一个小镇,太枯燥,不够好玩。最后,Ithaca冬天时常恶劣的天气,让他受不了。于是有了跳槽的想法。
 

费曼想起以前曾经应巴查(Robert Bacher1905-2004)教授之邀,到加州理工学院访问过两次。巴查与费曼有过不少交集,任职过康奈尔和MIT,并负责“曼哈顿计划”的实验物理。他很聪明,对费曼的性格也了若指掌。他说:“费曼,我这里多一辆车,借给你。另外这是到好莱坞及日落区(距离Caltech15哩左右)的地图,好好享受吧。”于是费曼每晚开着他的车子到日落区--去那里的夜总会及酒吧凑热闹。巴查实在很清楚如何令费曼对加州理工学院产生兴趣!

 

不久加州理工和康奈尔为吸引费曼进行了你来我往的待遇拉锯战。促成费曼最后决定的,是他的教授休假年。那时他在康奈尔刚巧已到了可以休假一年的时候,想再度去巴西访问,去10个月。于是,费曼写信给巴查,用不愿丧失休假一年权利的理由,告诉他决定留在康奈尔。巴查回信:“我们会立刻聘请你,而且你可以用你的第一年作为休假年。”费曼事后说:“他们(Caltech)就是那副德性:无论我的决定如何,他们总有办法把我的决定搞砸。因此我在加州理工学院的第一年(1950年),事实上是在巴西过的。到了第二年,我才在加州理工正式教书。”

 

但当费曼到了加州理工还没多久,有一天遭遇严重的烟雾侵袭(费曼注:那时的烟雾比现在要厉害多了),双眼被薰得刺痛万分,眼泪直流,心里便想:“这太疯狂了!这是绝对的神经病!在康奈尔的时候还好好的。我要离开这里!”于是他打电话到康奈尔,问他们他还可不可能回去。他们说:“当然可以!我们立刻着手安排,明天打电话给你。”

 

第二天,费曼碰到了极大的运气,让他做出决定(费曼注:也许上帝在帮我忙做决定)。他正在走回办公室的路上,有个家伙跑到他面前说:“嘿,费曼!你有没有听到最新发生的大事?巴德(Walter Baade1893-1960)发现星球原来有两种不同类型!我们以往计算星系和我们的距离时,原来都只是以一种造父变星(Cephid)为基准。但现在发现还有另一种,因此宇宙的年龄可能比我们想象的要老两倍、三倍,甚至四倍!”费曼很清楚这是怎么一回事。那时候,地球好像比宇宙还要老。根据估计,地球年龄为45亿年,但宇宙的年龄只有2030亿年。这是一个很大的谜团;而这个发现把谜团解开了:重新计算之后,证明宇宙年龄比以前想象中的要老。但重点是,当时他立刻知道了这项新发现--那家伙匆匆跑过来把第一手的消息告诉了他。

还没穿过校园,回到他的办公室,另一个家伙又走过来了。这是梅索森(Matt Meselson),他主修生物、副修物理,费曼曾经是他博士论文口试的委员之一。他建造了第一部“密度梯度离心机”density gradient centrifuge),用来分离及测量分子的密度。他对费曼说:“看看我刚得到的实验数据!”他证明了当一个细菌制造出一个新细菌时,它会把一个完整的分子传给那个新细菌;这个分子就是DNA了。在那个发现之前,人们一直以为什么东西都在分裂、分裂。因此大家原先也以为细菌会分裂,一半成为新细菌。但(费曼认为)那是不可能的:包含着遗传信息的那个最小分子,不可能一分为二;它必须复制自己,把复制品给新细菌,给自己留一份。梅索森证实这个想法了。

 

费曼一边走进办公室,一边意识到这里才是他想待下来的地方!在这儿,科学界的各路人马都会告诉他他们的研究成果,真是令人兴奋。因此,稍后当康奈尔打电话给他,说他们已差不多全安排好的时候,费曼说:“对不起,我又改变主意了。”他已决定,以后不用再决定去留问题了。没有任何东西——绝对没有——可以让他再改变主意了。

 

不过,还是有人尝试过要改变他留在加州理工的念头。那时物理大师费米(Enrico Fermi1901-1954))刚过世不久,芝加哥大学在物色替代费米的人选。他们派了两个人来费曼家拜访——当时费曼对他们的动机一无所知。而他们开始谈论各种他应该去芝加哥的好理由:他可以做这做那,那里有许多优秀人才,他有机会做很多事情。费曼一直没有问他们待遇问题,而他们拼命暗示,只要他问的话,他们就会告诉他。终于,他们还是问他想不想知道薪水有多少。“唉,不!”费曼说,“我已经决定待在加州理工。我的太太玛丽露就在隔壁,如果她听到薪水有那么高时,我们又会吵起来。而且,我早已决定了不再做决定了。我要永远留在这里。”我不让他们告诉我芝加哥打算给我的薪资。

 

过了大约一个月,在一个学术会议上,“曼哈顿计划”少数几位女科学家之一、高能物理领域的奠基人之一、任职于芝加哥大学的马歇尔(Leona Marshall Libby1919-1986[注13]跑来跟费曼说:“奇怪你没有接受芝加哥的职位。我们觉得很失望,也不明白为什么你会拒绝这么优厚的待遇。”“那很容易”,费曼说:“因为我从头到尾没让他们告诉我待遇如何。”

 

一星期后,费曼收到马歇尔的一封信。把信打开,第一句话说:“他们提出的待遇是 -- ”十分庞大的一笔数字,大概是三四倍于他原来的薪水,很惊人呢!信中继续说:“在你读下去之前,我就让你知道待遇是多少。也许现在你会重新考虑,因为他们告诉我这个空缺还在,而我们都很希望你能来加入我们。”

注13:马歇尔女士随同费米参加了“曼哈顿计划”。怀上第一胎时,因为担心被除名,她乔装打扮,用宽大的袍子掩饰隆起的肚子,直到即将分娩才停止工作,一周后又回来继续工作。

 

费曼写了封信给他们说:“知道了薪水的数目之后,我已决定必须要拒绝了。我必须拒绝这么高的薪水,原因是如果我真的拿那种高薪,我就可以实现一切从前想做的事了——找一个很漂亮的情 妇,替她找个公寓,买漂亮东西给她……用你们给我的薪水,我真的可以那样做,但我也知道我会变成怎么样。我会开始担心她在做些什么,等我回家时又会争吵不休,这些烦恼会使我很不舒服、很不快乐。我再没法好好做物理,结果会一团糟!我一直都想做的事情都是对我有害无益的,我只好决定,我没法接受你们的邀请了。”

 

自从1951年起,费曼就待在加州理工学院,而且一直都很快乐。他说:“对我这种性格的人来说,这里是再适合也没有了。那里有很多顶尖的人物,他们对自己的工作很有兴趣;我也很喜欢跟他们聊,因此我一直都觉得很惬意。”                  

 

 

11. 费曼,广受加州理工学院学生爱戴和崇敬的老师


 

 

4. 费曼和盖尔曼的合作与竞争

 

50年代中期开始,费曼与小11岁的、夸克之父、诺贝尔物理奖得主默里•盖尔曼(Murray Gell-Mann1929-)进行了长期的和卓有成效的合作。

 

 

图12费曼和盖尔曼

 

19501970年代,加州理工学院也因为拥有这两位当时世界上最伟大的理论粒子物理学家(办公室紧挨着)而闻名,那里的研讨会也因为他们而以残酷著称。莫雷可能会喋喋不休地向你挑战,连最小的细节也不放过。更糟的是,如果他认为你说的内容不重要或乏味不堪,他可能会拿出报纸来看,满脸无聊的样子。费曼也总是很粗鲁,不愿接受错误或草率的想法,他似乎乐于享受猫捉老鼠的游戏。对费曼来说,物理学是一场秀,如果你的回答无法令他满意,他有时会站起来,直接说出自己的看法,然后大步离开。由于莫雷和费曼两人的作风太可怕,至少就曾有一位未来的诺贝尔奖得主,对到加州理工演讲踌躇不前。

 

不过,他们的合作常常看起来更像竞争。“狄克(费曼)总是打电话来查寻默里是否在工作,”盖尔曼的太太玛格丽特曾说。“如果我说他在花园里干活,狄克那一整天会乐不可支。但是,如果我说默里正做物理研究,那么狄克就会紧张起来,马上要跑过来看个究竟。”

 

“美元”的故事

在每个礼拜的理论物理研讨会上,费曼喜欢开盖尔曼的玩笑。当然,盖尔曼也会反击,找一些费曼不知道的事情,这对他来说并不难。有时候,费曼好象对有关物理的东西无所不知,而对物理之外的事情一无所知。有一次,费曼漫不经心地问起“美元”一词的起源,盖尔曼当然知道答案:源于德语“thaler”,它是16世纪波希米亚的一种硬币。“这不是每个人都知道吗?”默里讽刺道!费曼马上意识到自己犯了一个错误,给了默里•盖尔曼一个表现他语言学上的一点小能耐的机会。“默里!”费曼马上戏谑地说:“再过100年,不会有人知道你的名字带不带连字符[注14]。”想让费曼发火是没有用的,此人总是镇定自若。

注14:默里盖尔曼也就是Murray Gell-Mann,他的姓名很奇特,中间有连字符,这个问题比较复杂,这个连字符其实是默里的父亲发明的,为什么?据说是因为他作为一个犹太移民,想在纽约出人头地(要使自己的名字与众不同,更像是一个学者的名字),所以老爷子就给自己的名字中间添加了一个连字符。

 

“魔法”的故事

美国幻觉(visual illusion)研究大师、曾任教于加州理工学院并成为费曼好友的阿尔•塞克尔(Al Seckel)回忆:

 

有一次我犯了一个很严重的错误,同时请了费曼和盖尔曼两人和一些其他的客人一起吃晚饭。结果几乎整个晚上就听见这俩人在互相攻击。“你用不着说这些,我早就知道了!”然后说这话的人就会说点别的,接着又是“你用不着说这些,我早就知道了!”如此反复……

 

那天晚上我们坐在一起聊天,有人说了一件什么事,盖尔曼听后评论说,pleonasm。大家都问,什么意思?盖尔曼解释说,就是说刚才那个句子至少有三倍的冗余度。盖尔曼向来以其文绉绉的用词著称。事后费曼跟我钻到图书馆里,查了一下字典。盖尔曼是对的。费曼一拳捶在桌子上骂到,“妈 的!这家伙总是对的,总是的!(He's always GODDAMNED right, always!)”我说,让我们看看明天晚上有没有办法整他。

 

于是第二天晚上我们特别把话题拐到魔法。盖尔曼说,你们知道詹姆斯一世(James I1566-1625)在1623年写的Malleus Maleficarum吗?不对,盖尔曼,Malleus MaleficarumSprengerKramer1486年写的,詹姆斯一世在1597年写的是Demonology(鬼神研究),我权威地说。盖尔曼很惊讶地问,是么?就在那时费曼脸上开始浮现出满意的笑容,但是我们还得进一步地证明。盖尔曼还在问,是么?我翻开我的魔法百科全书,查到了书名、作者和日期。费曼已经狂笑得掉到了桌子下面,同时还在模仿小号的声音和天使的歌声!“我不会让你忘记这件事的,默里!”只有我和费曼知道,默里被我们设计上了圈套。。。

 


5. 费曼惊世骇俗之语


科学哲学对科学家的用处,就如鸟类学对鸟的用处。

Philosophy of science is about as useful to scientists as ornithology is to birds.

 

如果你不能向一年级学生解释某种事物,那就没有真正懂得这一事物。

If you can't explain something toa first year student, then you haven't really understood it.

费曼具有将几乎任何问题删繁就简深入浅出形象生动地解释出来的本事,因此深受学生爱戴,被公认为物理学有史以来最好的老师之一。加州理工学院把最有声望的教学奖命名为“费曼奖”。

费曼:“「师生不求甚解,教科书也是:‘摩擦发光(Triboluminescence):当晶体被撞击时所发的光。’这样的句子,只是教名词,只是用一些字说出另一些字,一点都没提到大自然--没有提到撞击什么晶体会发光。学生看了,会不会想回家做实验?不会,他根本不知怎麽做。可是,如果你写‘在黑暗中拿钳子打在一块糖上,会看到一丝蓝光。其他晶体也有此效应,这叫摩擦发光’。那么就会有人回家试着做,那是一次与大自然的美妙相遇经验。”

 

科学的美妙之处在于它是鲜活的。

The wonderful thing about science is that it's alive.

 

科学就是我们在世界之道上学会不欺骗自己。

Science is what we have learned about how not to fool ourselves about the way the world is.

 

物理学之于数学,好比性 爱之于自 慰。

Physics is to math what sex is to masturbation.

 

物理学与性 爱有相似之处:是的,它可能会产生某些实在的结果,但这并不是我们做它的初衷。

Physics is like sex sure, it may give some practical results, but that's not why we do it.

 

宗教是信仰的文化;科学是怀疑的文化。

Religion is a culture of faith; science is a culture of doubt.

 

6. 费曼的其它逸事

台湾工研院副院长郑瑞雨先生说:“每次有百思不解的难题,或觉得有很棒却未弄通的想法时,我就去找费曼,他一面听,一面在纸上算。当我把问题讲完,他就把纸给我:‘这就是答案’--我想了好多天无解,他听完就解出。”郑先生在哈佛任教过,功力一定深厚。他的经验,印证康乃尔大学的波兰数学家Mark Kac 的话:“费曼不是普通天才,他是顶尖魔术师般的天才”。

 

这种故事一再重演,物理学家常问费曼,请他对他们花了好几个月做出来的东西提供意见......他会让这些人把问题大略介绍一下,忽然跳起来说,喔,这个我知道,然后在黑板写下结果。写的不是对方的A,而是一个更艰深广泛的X,而A只是X的特例......。这种经验让他的客人很沮丧,闪电般的答案怎麽来的...... ChandrasekharSubrahmanyan Chandrasekhar)根据费曼所提供的意见,发挥扩充,成为他20年后因黑洞研究获得诺贝尔物理奖的基础。

芝加哥大学的 Philip Morrison回忆说:我们大家都跑去看这位天才露一手。果然他立刻解出,而那个题目我们已经用尽各种方法算了一个月没结果

 

1958年,美国开始与苏俄太空竞争,困难之一是追踪火箭轨迹。虽有巨大电脑,主事人 Hibbs还是担心,他向老师费曼求援。费曼打赌他可以算得比电脑更快。火箭升空,大电脑的许多操作者和费曼开始工作。半小时后,费曼站起来说:「火箭摔到大西洋了」。实验的人发现事实后,没有为发射失败难过,倒为费曼胜过电脑兴奋。

 

 

图13鲜活的费曼


 

 

图14永远的费曼


 


7. 加州理工学院的几位校友:美好人生》、阿波罗17号飞船和“摩尔定律”

 

还记得美国冒险喜剧家庭科幻电影《亲爱的,我把孩子缩小了(Honey, I Shrunk the Kids (1989))》里穿着加州理工学院制服的科学家吗(见图15和图16)?那大概是不少人心目中加州理工学院校友的形象;只不过那是被歪曲了的形象。

 

 

图15亲爱的,我把孩子缩小了

 

 

图16亲爱的,我把孩子缩小了2

 

Caltech校友除了科学家工程师之外,还包括:

-       圣诞节经典应节电影《美好人生》(It's a wonderful life)的导演、30年代荣获三次最佳导演弗兰克•卡普拉(Frank Russell Capra 1897 – 1991)。六岁从意大利西西里移民美国、居住过洛杉矶贫民窟的卡普拉,在加州理工学院攻读化学工程学位时,不得不四处打工,包括在夜总会弹班卓琴、在校园洗衣店工作、在餐厅服务和在电厂擦洗引擎。

 

 

图17大导演弗兰克•卡普拉

 

 

图18《美好人生》(It's a wonderful life

 

-       乘坐阿波罗17号飞船抵达月球表面并在那里停留了70多个小时、进行迄今为止人类最后一次月球漫步活动的宇航员哈里森•施密特(Harrison Schmitt1935-)。

 

 

图19阿波罗17号登月宇航员哈里森•施密特

 

 

图20哈里森•施密特(迄今为止)的人类最后一次月球漫步

 

-       被信息产业视为金科玉律“摩尔定律”[注15]的提出者、英特尔创建人之一及前行政总裁、前董事会主席戈登•摩尔(Gordon Moore 1929-)。1954年取得加州理工学院化学博士学位(并辅修物理)的摩尔在1994-2000年期间担任母校董事会主席,并在2001年捐给Caltech六亿美元($600million),写下了单一高校捐款的历史记录(迄今仍是)。

 

 

图21戈登•摩尔


注15 1965年,摩尔在《电子杂志》(Electronics Magazine)发表的“Cramming more components onto integrated circuits”一文中预测“单块硅芯片上所集成的晶体管数目大约每年增加1倍(the number of transistors that can be placed inexpensively on an integrated circuit doubles approximately every year)”(后来被修正为“每18个月”),即后来被信息产业视为的金科玉律的“摩尔定律”。


【作者连鹏后注】:本文3年前首次发表于其他网站,现加于更新。图片皆来自网上,在此多谢摄影者。 


【编者注:“介绍加州理工的4个精品系列文章”均由加州理工校友连鹏先生,花了很多心血收集资料,整理写作而成。经连先生的同意,现在微动博网站转载。在此表示衷心感谢!】 




【介绍加州理工的4个精品系列文章】(点击”标题“,即可阅读)


1. 加州理工学院之一


2. 加州理工学院之二:钱学森和中国缘


3. 加州理工学院之三:奇人费曼和他的刻骨之爱


4. 加州理工学院之完结篇:争奇斗艳的恶作剧