迷人的科學風采--費恩曼傳 內容簡介
理察・費恩曼，一個視物理學研究為娛樂的人，一個當代最受愛戴的科學家之一。他不但以其科學上的巨大成功而名留青史，更因其在“挑戰者”號太空梭事故調查中的決定性作用而名聞世界。他以坦誠和嚴肅聞名。他在科學上極端的誠實令無數後來者高山仰止。他也是一位優秀的教師，他關於物理學的講演曾令無數青年學生領悟到物理學的奧秘。
本書不僅僅只是一本費恩曼的傳記，它還是一部現代物理學的發展史。它將深邃的物理學思想寓於簡單通俗的敘述之中，讓您體會到現代科學那難以言述的美，以及理察・費恩曼“迷人的科學風采”。
迷人的科學風采--費恩曼傳 本書前言
序幕： "迪克，我們愛你"
世人真的需要另一本關於理察・費恩曼的書么？我們認為的確如此，否則我們就不寫它了。這也就是我們寫此書的原因。理察・費恩曼是現代，抑或是有史以來最受愛戴的科學家，而在所有介紹其人其事的書中，幾乎都沒有發現這方面的內容。在一些介紹費恩曼性格的書中，費恩曼被寫成一個聰明絕頂的表演者，隨同他的軼事而顯露出不凡的處世本領；把費恩曼作為科學家來寫的書，將其工作納入了對20世紀後半葉物理觀念的透析；甚至有本圖畫書，是把插圖與費恩曼的家人和友人關於他的回憶錄結合而成的。不曾有人在同一本書中既抓住了費恩曼的科學實質，又抓住了這個人物的個人品質。這一點非常奇特，這是因為，在所有現代科學家中，看來費恩曼是有著最好的科學"感覺"的人，他不僅僅是依照寫在黑板上的一行行方程這種方式，而且以使他能夠洞察事情本質的深刻而內在的方式來理解物理學。
這樣說並不意味著費恩曼過著"科學家式的"生活，即老觀念中那種冷漠的邏輯學家的日常生活。事實上完全不是這樣。關鍵在於，費恩曼雖然從事物理學研究但"一如常人"，他把他的玩笑的內在意義、他的不敬言行以及對冒險和意外奇遇的愛好，帶進了科學世界。費恩曼從事物理學研究的方式，是採取他自己的方式，任何一個我們所知曉的物理學家都與他大不一樣。完全不了解費恩曼方式的人，是不可能理解費恩曼的科學的，他為科學注入的活力無人能比。
同樣，科學對費恩曼至為重要，誰對它沒有起碼的了解，就不可能了解費恩曼是什麼樣的人。像費恩曼這種愛開玩笑、喜歡冒險的人之所以被物理學所吸引，是因為物理學就是玩笑，還能提供冒險的機會。你也許覺得這樣說難以置信。然而，人們對於物理學的誤解，與其說是來自科學本身，不如說是由於講授和描述它的方式有問題。也許，費恩曼的最大成就如同一個教師，傳播科學玩笑；如同一個表演者，提供了一種正好打破陳規的科學形象。拉爾夫・萊頓（RalphLeighton）筆下的費恩曼猶如"物理學的巫師"。費恩曼稱大自然為"她"，他似乎已觸及這個世界的運作方式，而很少有人會有這種體驗。當他演講時，他把聽眾引人與大自然的接觸之中，讓他們變換體驗，以他們自身所不能達到的其他方式去理解大自然。每每如此，當他用他們能夠理解的方式解釋一些微妙之處時，聽眾們會情不自禁地喝彩甚至大笑。物理學家弗里曼・戴森（Freeman Dyson）評論道1："我從未見過他作的演講不讓聽眾發笑"，笑聲一半來自發現事物之歡愉，另一半來自費恩曼爆出的笑話。
有了這種體驗之後，人們常能記住弄懂了的東西，但不能經常完整地重現他們是如何弄懂的--費恩曼能把人們的理解力提高到他們所未曾達到過的高度，可是，他們此時已不完全記得費恩曼是怎樣做的。甚至同輩科學家們有時也對費恩曼的演講有同感--萊頓的父親是費恩曼在加州理工學院的一位同事，萊頓回憶父親時，也談到了他的這種非凡的體驗。聽過費恩曼演講的人說，他們像被施加了魔法，簡直被迷住了，見過他的人也有同樣的特異感覺，卻不能十分明確地道出原委。他們只是憑體驗來領悟其中的奧妙。從未見過費恩曼的人也寫信對萊頓說，他們已經受到費恩曼這個榜樣的鼓舞。很有可能，作為"智者"，他將更多地以這種方式受到懷念，而不是由於他參與科學的特殊緣故。
這樣可能恰如其分，或許這也正是費恩曼本人所希望的。
對費恩曼來講，愛比科學重要得多；不過恰巧發生了這樣的事情：他既愛人們，也愛物理學。而人們，包括物理學家，也愛他。在《自然》雜誌1988年4月14日（332卷，588頁）發布的訃告中，漢斯・貝特（HansBethe），他曾經是費恩曼在洛斯阿拉莫斯和康奈爾兩處的上司，這樣說道："費恩曼受到的他的同事和學生的愛戴，比其他科學家都多。"費恩曼逝世的這天，加州理工學院的大學生們在學校11層高的圖書館大樓上懸掛了一條橫幅，上寫："迪克，我們愛你"。在世界各地，甚至許多未曾見過費恩曼的人都為他的逝世而懷有故人已去的感覺。儘管我們一直未曾見過他，但這裡有位物理學家、本書的作者之一（約翰・格里賓），恰巧是在大學裡從費恩曼的《物理學講演錄》中受益的首批大學生之一。那些明晰的講義幫助他確定了職業，即使是研究水平上的科學，也依然使他感到頗為有趣。讀費恩曼在那些年寫的書籍和文章，看電視中的費恩曼，更增強了這種信念，覺得費恩曼看起來像個老朋友。
但作為許多人的共識，費恩曼遠遠不只是一位偉大的現代科學家，而且還是"佼佼中之佼佼者"。史蒂芬・霍金（Stephen Hawking）的名字緊緊聯繫著黑洞；阿爾伯特・愛因斯坦（Albert Einstein）的名字聯繫著相對論；查爾斯・達爾文（Charles Darwin）的名字聯繫著進化論。而費恩曼呢？在許多非科學家眼裡，他僅僅是個"科學家"。這是令人啼笑皆非的，其緣由是因為費恩曼最偉大的工作實際上是在量子理論方面，即使對於今天的非科學家而言，這也依然是個非常令人迷茫的課題。我們想解釋為什麼這個工作如此重要，它是怎樣處於當今量子奧秘研究的核心；我們還想同讀者一起來認識完成這項工作的人。
即使在今天，在費恩曼1988年逝世7年之後撰文，對費恩曼其人和他的歷史重要性提出決定性的評述也為時過早。這不只是有關我們議題的個人看法，這種認識是我們通過長時間（或許片面）關注他的工作，並通過他的工作及與其家人和友人們新近的討論才得到的。
從費恩曼自己的工作和同與他相識的人會談，可以清楚地看到費恩曼性格的突出之點，這就是他的愛好，即對物理學、對畫畫、對打鼓、對生活自身和對他的玩笑的愛好。當然，費恩曼自己的軼事被拉爾夫・萊頓收集在一起並且出版了兩本書，傾向於把費恩曼描繪成某種誇張的形象、傳奇的科學超人和既定權威的懲治者。書中的那些故事準確么？我們在1995年4月訪問帕薩迪納時請教過費恩曼的妹妹瓊。"辨別那些故事是否準確不是難事"，她答道。"怎樣辨別？"我們又問。"我哥哥從不說謊。"
拉爾夫・萊頓，就是聽過費恩曼講這些故事的人，他贊成並強調費恩曼是個喜歡講故事的表演者。2這些故事都是真實的，故事中講的都是發生在費恩曼身上的真實事情；費恩曼卻往往以不同的方式和不同的側重點來講述它們，以達到最佳的效果。畢竟，它們並不僅僅是軼事，在很多情況下，這些故事變成了寓言，就像提供娛樂和消遣一樣給人以教益，教你以正確方式去生活和如何與這個世界融洽相處。
圍繞理察・費恩曼的成長過程，的確有著一個傳奇，但事實真相就隱藏在這個傳奇中。3在經典西部片《槍擊利伯蒂・瓦蘭斯的人》中，報告者面臨對一位偉人的早期生涯是再現真實情況還是再現傳奇的選擇問題，結果在難忘的一刻決定"再現傳奇"。儘管我們贊同那個決定的精神，但也不想走到那一步。我們雖然為讀者提供了理察・費恩曼傳奇中的一些東西，但隱藏在傳奇中的也有這個人的真相。我們希望能把他的科學工作的重要性融入我們的表述，使得非科學家們既能理解又可欣賞。畢竟，那應該正是費恩曼本人所期望的。
約翰・格里賓（John Gribbin）
瑪麗・格里賓（Mary Gribbin）
1996年3月
迷人的科學風采--費恩曼傳 本書目錄
序幕 "迪克，我們愛你"
第一章 對物理學的迷戀
第二章 費恩曼以前的物理學
第三章 學院生
第四章 早期的工作
第五章 從洛斯阿拉莫斯到康奈爾
第六章 傑作
第七章 費恩曼傳奇
第八章 超低溫科學
第九章 名望和幸運
第十章 超越諾貝爾獎
第十一章 前輩的角色
第十二章 最後的挑戰
第十三章 晚年歲月
第十四章 費恩曼以後的物理學
尾聲
尋找費恩曼的大篷車
注釋
參考文獻和推薦讀物
迷人的科學風采--費恩曼傳 文章節選
費恩曼傳奇
到了20世紀40年代末期，有許多事由使費恩曼感到不滿足。在職業方面，儘管他已處在取得最大成就的進程之中，也剛剛過完30歲生日，想必他已意識到只有很少的大物理學家能在那個年齡界標之後再對他們的職業作出重要的貢獻。
費恩曼心目中的英雄狄拉克自身就是物理學家的一個範例，他的大部分成就都是在20多歲取得的，爾後卻極少有什麼真正重要的成果。實際上，這裡有一首打油詩，人有說這是狄拉克寫的，這使得這一觀點更有說服力！
年齡自然就是發燒時的寒冷，
每個物理學家都會為之擔心，
一旦超過三十歲的年齡，
他寧可去死也不願偷生。
不合乎這一規律的，只有極少的例外。薛丁格對科學作出量不合乎這一規律的，最大貢獻時是39歲。但那只是非常特殊的情況，因為薛丁格是直接回到舊的波思想，企圖挽救看來已陷入困境的量子力學，使之回到他年輕時所學的愜意的物理學中去。在那種意義上來說，這很像是一位老年人（相對來講）的工作，回顧勝於前瞻。一個更典型的例外是愛因斯坦，直到他40多歲時仍繼續對量子理論作出意義重大而富有遠見的貢獻�D�D�D�D即使這位30歲的迪克o費恩曼，如果不是自視為另一個愛因斯坦，也許他就停滯不前了。
他的社交生活也是個問題。作為康奈爾的一年輕、英俊、富有魅力而性格外向的教授，費恩曼在與女士們的交往中取得了相當大的成功。到20世紀40年代後期，他已得到了個憐香惜玉（如果用這個詞恰當的話）的名聲，這一點在事後看來，應看做是失去阿琳的一部分外補償。他最成功的消遣之一是到學生聯合會（威拉德o斯特雷特大廳）去閒蕩，喝喝咖啡，幫幫那些在物理作業中有困難的漂亮女孩。在一則典型的費恩曼軼事中，層層幽默使事情的真相（或者說，至少是部分的真相）變得很愜意，後來他告訴一位同事，"當他企圖對一個女生故伎重演，而她卻說："我知道你是誰。你不是學生，你是迪克o費恩曼"時，他便決定離開康奈爾了。看來名聲確實有它的弊端。
更嚴肅地說，通過在這生中閒蕩，費恩曼開始意識到，康奈爾教的東西在他看來多是些糊塗的東西。除了竭力研究像Q ED這樣的理論外，也許就沒有什麼該注意的事情了，但當他壓力減輕而有更多的時間去觀察時，所見的多是討厭的東西。這個把英國文學和哲學看成是明顯愚笨的學科的人，絕對覺得希奇古怪的居然有的學生用4年時間學習家庭經濟學或是飯店管理（畢竟，對於旅店事務，他是有親身經歷的），而且結束時還能得到一個看起來和物理學一樣好的學位。當然也有例外，物理學院本身的事和其他一些科學工作仍在康奈爾繼續進行著。但對費恩曼來說，要在他自己的領域之外找一個能愉快地交談他們的工作的人就非常難得了。他所遇到的都是像他給梅赫拉所講的那樣，在學生和教員裡面，他所遇到的都是像他給梅赫拉所講的那樣，在學生和教員裡面，存在著普遍的"遲鈍"和一種"低水平的胡扯"，與他記憶中的自己在麻省理工學院和普林斯頓做學生時的情景大不相同。但他也並不是從根本上反對遲鈍�D�D�D只是"如果你是跟學生和教授們談話，這就不太好了。這讓我討厭至極。"
還有一個原因就是天氣。康奈爾位於紐約州北部名叫伊薩卡的小鎮上，那兒冬季很冷。在《你真會開玩笑》一書中，費恩曼生動地描述了在雪中駕車的一場激戰：如何拋錨、如何用凍僵的手指給車輪裝上鏈條防滑，"而且你的手受著傷，這該死的東西還不下來�D�D�D唉，我記得就是那一刻，我斷定就是極其愚蠢的，世界上必定有某個地方不會遇到這個問題。"
一個選擇是搬到南美洲去。有個順路搭費恩曼車的人告訴他那裡是多么有意思，還尋訪他該去那兒，從那以後，費恩曼就被這種可能性吸引住了。並不是那裡的天氣吸引人。當時是冷戰的初期，許多費恩曼所認識的以前在洛斯阿拉莫斯的同事們正捲入氫彈的研製，而且他也仍舊認為那場核戰爭是難以避免的（主一點或許是他的使人困惑的冒險經歷的一個因素）。現在很難理解，在整個50年代直到進入60年代的那個時期，這種威脅曾被多么認真地對待過，費恩曼不知為什麼會獨自有這樣的老虎，以為在南美也許比在美國更為安全。他甚至去學西班牙語，為南方的行程做準備，因為在南美它是最普遍的一種語言。然而結果證明這是一個錯誤。
1949年初，費恩曼遇到一位訪問普林斯頓的巴西物理學家蒂姆諾（Jaime Tomno）。當蒂姆諾得知費恩曼要去南美的計畫並不很明確時，他表示願為費恩曼安排在里約熱內盧的巴西物理學研究中心的夏季訪問。這一提議是不可抗拒的。但這意味著為了如期旅行，費恩曼就得放下西班牙語而改學葡萄牙語的速成課程。
1949年7、8月間在里約熱內盧為期6周的訪問是一次巨大的成功。當他在累西腓著陸轉機時，他第一次體驗到一種輕鬆的生活方式，而且在那兒也遇到了該中心的代表們。他要乘的這趟班機被取消了，48小時後的下一趟班機要到下個星期二才能把他送到里約熱內盧，比他預定的工作日程晚一天。
我為此很煩惱。"也許會有一架運貨的飛機，我要搭運貨的飛機走。"我說。
"教授！"他們說，累西腓這地方真的非常美麗。我們願帶您到周圍轉轉去。您為什麼不放鬆一下呢？�D�D�D您已經到了巴西了！
在里約熱內盧，費恩曼上午教物理（用的是他所謂的"費恩曼式的葡萄牙語"，我知道這可能和真正的葡萄牙語不同，因為我能明白我自己講的是什麼，但聽不懂街上的人講的是什麼），正午到海灘上去休息。在好兒有一些物理學家可以交談，其中有從法國來中心訪問的莫雷特，還有許多漂亮小姐（其中有一個還真的和他一起回到伊薩卡，但沒呆多久）。里約熱內盧確實是迪克o費恩曼式的地方。
從那兒返回康奈爾時已是1949年秋天，紐約的冬季馬上又要來臨了，這也許促使他下定決心更長久地搬到一個暖和些的地方去。那時，昔日洛斯阿拉莫斯組的另一名成員巴徹（Robert Bacher）正擔任加州理工學院物理科學部的主任，他邀請費恩曼於1950年1月至3月到加州理工學院做一個系列演講。費恩曼利用這個機會躲避了紐約的冬季，就在這個時候，巴徹則試探他會不會長期地搬過來。加州理工學院從哪個方面講都值得來：由此看來薩迪納的氣候較之伊薩卡顯然大有改善，而更重要的是此處沒有那種遲鈍麻木的狀態。在這兒沒有家庭經濟學的學生，而有的是許多出色的科學家，從天文學家到動物學家都有。加州理工學院也是一個迪克o費恩曼式的地方。
想搬家的唯一顧慮是，這就意味著離開貝特，無論是在洛斯阿拉莫斯還是在康奈爾建立他的量子電動力學理論的困難歲月里，此人都是他的良師益友。費恩曼再次被挽留，當康奈爾得知他打算搬走時又給他加薪，因為加州理工學院給他待遇更高。費恩曼真是難以決定（這段時間他也問了里約熱內盧的研究中心是否有機會得到永久職位），直到1950年春天，加州理工學院才找到最後的香餌。費恩曼留在康奈爾的話，他在資格享受一年的休假，這能使他有機會回巴西呆較長的時間，可加州理工學院說，好的，來這兒，仍然給你一年的時間去巴西，費用由我們代替康奈爾支付。就這樣定下來了。費恩曼答應於1950和天接受加州理工學院的任命，並獲允在1951年至1952年這一學年他能呆在里約熱內盧。
在那之間的1950年4月，他初次到歐洲參加巴黎一個國際學術會議，接著去了蘇黎士，在愛因斯坦的母校ETH（聯幫技術學院）做了演講。結果證明巴黎也是迪克o費恩曼式的地方："我遇到一些正在巴黎的麗都跳舞的拉斯韋加斯舞女。我在麗都看她們排練，去後台，還開各種玩笑。"
拉斯韋加斯？費恩曼怎么會認識來自拉斯韋加斯的舞女呢？在《你真會開玩笑》一書中他寫道，他在康奈爾時多數夏天總是開車西行去太平洋。"但出於多種原因，我常常會在一些地方停留一下，經常是在拉斯韋加斯。"這個"多種原因"使他過得很快活，參與像拉斯韋加斯這樣的地方的日常活動時是如此，觀察那裡的人和整個體制如何運作時也是如此。就這樣漸漸地，到他30歲的時候，他不形成了在爾後差不多十年的時間裡所一直保持著這種生活方式：在加州理工學院教學和研究，到世界各地旅行並參加科學會議，到海灘或是像拉斯韋加斯那樣的地方去娛樂，作為科學家的這種名望他早就有了，而迪克o費恩曼傳奇中的科學花花公子正是在這一階段出現的，而且他本人的許多軼事和回憶也是由此而來的。他西去的新生活中的第一次大奇遇就是那一年在巴西度假時的事。
1950年至1951年這一學年，即費恩曼西去的第一年，他並沒有真正在帕薩迪納定居。對於加州理工學院將成為他長期居住地這一點，他還不太有把握，仍在老虎也許會搬回東部，或是（更像是）想法說服巴西人為他提供一個終生職位。因此，全年他都呆在校園的教員俱樂部這個學者集會的場所，有意地不去紮下根來。然而加州理工學院也不是一個能明確地與過去隔斷的地方，至少在個人生活方面是如此。瑪麗o露易絲o貝爾（Mary Louise Bell）是他在康奈爾約會過的女子中的一位，她是從堪薩斯州的尼歐德沙來的學世術史的學生。瑪麗o露是那種引人注目的金髮碧眼的女子，她比迪克大幾個月。她是那樣一種女人，如果費恩曼和她只限於短期交往的話，他的朋友們絲毫也不會感到驚訝；會遇到當她很快就成為他的第二位妻子時，他們目瞪口呆了。正如我們將要看到的，儘管迪克和瑪麗o露經常爭吵，而且最終在性格上和如何生活的看法上並不和諧，但她（除了她的相貌外）還有一個可取之點，即不遲鈍，她還了解很多黑西哥文化，這也同樣吸引迪克。他們在康奈爾就已相識，當迪克搬到帕薩迪納時，結果她也住到了韋斯特伍德附近的洛杉磯加利福尼亞大學（UCLA）近旁。
即使是這樣，在費恩曼到加州理工學院的第一年其間，這種關係也並未得到特別認真的發展，他1951年夏天離開那兒去巴西時基本上是個自由的單身漢。從1951年8月到1952年6月這10個月的時間裡，他在物理學研究中心，資金一部分由加州理工學院提供，另一部分出自美國國務院的一個項目。他住在科帕卡瓦納的米拉馬爾和平賓館，能俯瞰海灘。這個賓館也是泛美航空公司的乘務員在里約熱內盧做中途停留時喜歡住的地方，不久費恩曼就成了他們這群人中的一個固定成員，和空姐們交往和他們在酒吧間酣飲，但有一天正午，他意識到這已發展到遠遠超過了一種社交習慣，對此他是這樣寫的：
我獨自沿著科帕卡瓦納沙灘對南的人行道散步，路過一家酒吧。我突然有種非常強烈的欲望："那正是我想要的東西，那正好適合於我。我急切地想喝一杯！"
我剛走進酒吧間，自己突然意識到："等一下！"現在是下午，這裡沒有人，也沒有喝酒的社交理由，你怎么會有這種強烈得可怕的欲望，非得喝一杯不可呢？�D�D�D我大吃一驚。
我再也不喝酒了……你知道，通過思考我能得到許多樂趣，我不想毀掉這個給生活帶來極大快樂的最怡人的機器。
迷人的科學風采--費恩曼傳 作者介紹
約翰・格里賓，英國著名科學讀物專業作家，薩塞克斯大學天文學訪問學者。他畢業於劍橋大學，獲天體物理學博士學位。著有50多部科普和科幻作品，其中《薛丁格之貓探秘》、《雙螺鏇探秘》和《大爆炸探秘》等尤為膾炙人口。瑪麗・格里賓以其青少年科普作品著稱。她畢業於薩塞克斯大學，現在東薩塞克斯任教。他倆合著了一系列科學讀物，包括《生而為人》、
《時間和空間》、《地球之火》、《氣候觀察》以及《90分鐘叢書》中哈雷、愛因斯坦、達爾文和居里等著名科學家的傳記。
