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超級科學明星費曼
送交者: ucca 2004年07月18日15:46:29 於 [教育學術] 發送悄悄話

  世界上有兩種天才。普通的天才完成偉大的工作,但讓其他的科學家覺得,如果他們足夠努力的話,那樣的工作他們也能完成。而另一種天才則像表演魔術一般,“一個魔術師所做的事任何別的人都無法完成,而且似乎完全無法想象。”

   諾貝爾獎獲得者、美國康耐爾大學的理論物理學家貝特曾轉用一位數學家的話,說世界上有兩種天才:普通的天才完成偉大的工作,但讓其他的科學家覺得,如果他們足夠努力的話,那樣的工作他們也能完成;而另一種天才則像表演魔術一般,“一個魔術師所做的事任何別的人都無法完成,而且似乎完全無法想象。”“這,就是費曼。”

  理查德·費曼,可以說是一位典型的美國物理學家,1918年,他出生在紐約的一個猶太人家庭中,1935年進入麻省理工學院學習,畢業後,又到普林斯頓念研究生,於1942年獲得博士學位。從1943年起,在美國的原子彈研製基地洛斯-阿拉莫斯工作,戰爭結束後,1946年,成為康耐爾大學教授。後來,從50年代起,在加州理工學院任教,先是當普通教授,後於1959年成為圖爾曼理論物理學教授。除了曾短期到巴西講學之外,他一直在加州理工學院工作,直到1988年2月15日,因患癌症而在洛杉磯去世。

  費曼的科學工作涉及到許多的領域。其中最重要的,包括他以路徑積分的形式重新寫出了整個量子電動力學,使之具有相對論協變的形式,並且通過重整化的方法避開了發散的困難,解決了電子的自能問題。利用這樣的理論,就可以相當精確地計算出蘭姆位移和電子的反常磁矩等用舊有的理論無法處理的問題。在這過程中,他還自行發明了一種獨特的利用一些圖形來極大地簡化計算的新方法。如今,在場論中,像費曼圖、費曼積分、費曼振幅等常用的重要概念和方法都與他的名字連在一起。

  1965年,由於在量子電動力學方面的基本工作,費曼與美國物理學家施溫格和日本物理學家朝永振一郎共同獲得了該年度的諾貝爾物理學獎。

  除了在量子場論和基本粒子理論方面的重要工作之外,在像凝聚態物理等領域中,費曼亦貢獻卓著,尤其是在對液氦的超流動性的理論研究方面。

  在美國,諾貝爾獎獲得者有許多,但能夠在科學界和科學界之外都幾乎家喻戶曉,並為人津津樂道的超級名星,恐怕只有費曼一人。這一切,除了天賦之外,還與費曼獨具一格、不拘小節的個性,以及他截然與眾不同的行事方式,有着決定性的聯繫。正如楊振寧曾講過的:“他是一個幾乎任何事情都與眾不同的人。”

  費曼是一位極為出色的教師。或者說,是一位教育家。他極其認真地對待教學工作,並且真正熱愛教學,在充分準備的課上,不時地冒出連珠妙語。在加州理工學院任教授的三十多年中,他除了自己進行研究工作,主要是為研究生開課。1961-1962年間,他曾給大學低年級的學生講了兩年的普通物理課程。像普通物理這樣的課程,在教材與教法上本是相當成熟的,雖然也有許多不同的課本,但本質都是大同小異的。費曼則不然,他完全拋開了傳統的體系,由自己安排教學內容。每次上課,只帶一張小紙,然而,在這背後,大量的準備工作是顯而易見的。結果,根據他講課的錄音,人們整理出三卷本的《費曼物理學講義》這部奇書。物理學家古德斯坦回憶說,費曼曾告訴他:從長遠眼光來看,他認為他對物理學的最重要的貢獻不是量子電動力學,不是液氦或極化子或旋子的理論,他真正的記功碑將是他的《費曼物理學講義》。這部與眾截然不同的教程,鮮明地反映了費曼的個人特色,在體系、論述和證明上均有別於傳統的教材,書中還充滿了生動的例證和深刻精闢的議論,以口語化的風格透徹地討論各種物理學現象的本質和規律。正如他在《講義》中所說的:“我講授的主要目的,不是幫助你們應付考試,也不是幫你們服務於工業或國防。我最希望做到的,是讓你們欣賞這奇妙的世界以及物理學家觀察它的方式。”這部教材出版後,非常暢銷,儘管對於絕大多數的教師和學生,它不一定是最實用的教程,但它確實是最出色的教學參考書,是教材中的經典著作。可以說,僅憑這部講義,就可以讓作者不朽。它被翻譯成多種文字出版,我國內地和台灣也都曾有其中譯本。

  不管是科學上的成就,還是在科學教育方面的貢獻,都只能使一個人在有限的範圍內變得知名。但費曼響亮的名聲卻絕不僅限於科學界。在美國,在更廣大的公眾眼裡,他也是真正的科學明星。這在很大的程度上,與他兩本回憶錄的出版有很大的關係。

  1985年,費曼出版了他的第一本回憶錄《費曼先生,你肯定是在開玩笑》,這本書是由費曼同事的兒子拉爾夫·萊頓根據與費曼談話的錄音整理而成的。它一經出版,就變得異常暢銷,僅僅在出版後一個月內,就連續印刷了9次。而且,至今,仍常常停留在美國書店的的排行榜上。在國內,1989年,科學出版社曾以《愛開玩笑的科學家費曼》為名翻譯出版了此書,但譯文中錯誤頗多,且印數只有3000來冊。1997年,三聯書店又以《別鬧了,費曼先生》為名出了新的譯本,遺憾的是其譯文中意譯之處過多,且港台味太重。通過這部回憶錄,讀者可以看到一位真正活生生的、多才多藝、喜歡惡作劇、極具個性、我行我素且不加掩飾的科學家:他從小就好獨立思考;在製造原子彈的基地工作時,曾是偷開保險柜的“撬鎖英雄”;在宿舍中作運送螞蟻的實驗;與酒巴里的女招待開令人啼笑皆非的玩笑;愛好玩鼓,達到很高的水平,一部只由他用鼓聲伴奏的芭蕾舞最後竟贏得了美國全國舞蹈設計競賽的大獎和在巴黎舉行的世界舞蹈設計者競賽的第二名;偶爾因琢磨古代抄本而最後成為瑪雅天文學史專家;他學習繪畫,最後達到舉辦個人畫展和售出所繪作品的程度……,如此等等。這樣一系列令人捧腹的故事在其他科學家的傳記中是很難發現的。隨後出版的續集《“你何必在意別人怎麼想?”:一位好奇者更多的奇遇》一書也同樣獲得成功。(參見本期重點推薦新書)尤其是費曼參與對航天飛機“挑戰者”號失事原因調查的故事,更給人以深刻的印象。他曾演示用一杯冰水浸泡橡皮而使其在低溫下失去彈性的簡單實驗,說明推進火箭管道接口的漏氣原因,使美國公眾大為震驚。這一故事,以及在前一部回憶錄中講述的他參與審定小學教材的故事,真切地表現了費曼作為一位正直的科學家所具有的社會責任感。當然,在某些人看來,費曼的一些作法似乎有些花花公子的味道,如他在回憶錄中也並不諱言自己出入夜總會以及追求萍水相逢的一夜風流的經歷,但這只是費曼自己並不加以掩飾的一個側面。在另一方面,他與第一任妻子阿侖結婚,卻是在已經知道對方患了肺結核而且活不了幾年的情況下,而且婚後阿侖一直就住在醫院中,直到去世。在晚年,當有人問費曼一生最自豪的是什麼事時,他說,那就是“我能用盡我所能的愛去愛了我的第一位妻子”。在台灣,這兩部回憶錄均有中譯本出版,但遺憾的是,到目前為止,內地仍沒有第二本回憶錄的中譯本出版。

  科學家的回憶錄能成為長久不衰的暢銷書,這是很少見的事情,表明了公眾對費曼的極大興趣。實際上,除了這兩部回憶錄之外,許多由他人撰寫的費曼的傳記也非常引人注目。(其中部分書目請參見本版重點推薦書目和新書信息)例如,《紐約時報》首席科學記者格萊克曾以出版在各國成為暢銷書的科學報告文學集《混沌開創新學科》而聞名(所說此書僅在內地就出版有4種不同的譯本),他於1992年出版的費曼傳記《天才:理查德·費曼的科學與生活》,也很快就成為美國的暢銷書。1993年,格萊克到加州大學聖巴巴拉分校作該書的促銷演講時,筆者曾有幸親耳聆聽。當時會場的熱烈氣氛,也充分表明了他撰寫的那部傳記之引人入勝。這部傳記同時出版有錄音帶版本(其實費曼的許多著作現在都出版了CD版,從中可以聽到費曼本人的聲音)。在台灣,也出版了該書的中譯本,只是內地目前也仍還沒有譯本出版。據報道,格萊克撰寫的另一本費曼傳記也將於1999年問世。

  可以說,費曼確實是獨一無二的。他也許是只有在美國的文化下才能培養出來的那種科學家。了解費曼,也可以讓人們看到,科學家,如果教育得當,完全可以是飽食人間煙火併且令人喜愛的天才。談到為什麼能夠成功,為什麼能夠成為超級科學明星,原因可以有許多,但其中最重要的一點,也許正像其回憶錄的書名(這來自他第一任夫人的說法)所表明的,那就是:“你何必在意別人怎麼想?”

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