【編者按】
美國物理學家理查德·費曼,是20世紀偉大的科學家之一。二戰(zhàn)中,他曾參與秘密研制原子彈的“曼哈頓計劃”。1965年,因量子電動力學理論的研究工作,他獲得了諾貝爾物理獎。近日,《永遠的費曼(走近費曼叢書合集)》中文版出版,囊括了費曼最著名的自傳《別逗了,費曼先生》、費曼書信集《費曼手札:不休止的鼓聲》、費曼經典物理學講義《費曼講物理:入門》《費曼講物理:相對論》、演講集《費曼講演錄:一個平民科學家的思想》等等。本文為英國曼徹斯特大學粒子物理學教授布萊恩·科克斯為合集中《費曼語錄》一書所寫的前言,澎湃新聞經授權刊載,標題為編者所擬。
理查德·費曼
如果你走進世界上的任何一所大學的物理系,問大學生:哪位科學家是他們最熱衷的榜樣?我認為大多數(shù)人會說:“理查德·費曼?!睈垡蛩固够蛟S是緊隨其后的第二名。
理查德·費曼是20世紀最偉大的物理學家之一。他與施溫格、朝永振一郎分享1965年的諾貝爾物理學獎,獎勵他們開拓了量子電動力學理論的研究工作。他們的研究,直到如今,仍然是關于光與物質相互作用的最精確的描述。沒有他們的研究,我們不會理解原子。費曼的名字與這個理論難解難分,是因為他搞出了費曼圖?!皻W洲粒子物理研究所”,或者任何一個現(xiàn)代粒子物理實驗室,在那里工作的每一位物理學家,都要學會如何使用費曼圖。要理解亞原子世界,費曼圖是我們理解的基礎;當粒子碰撞之際,費曼圖能讓我們計算出會發(fā)生什么,甚至能預言新粒子的存在,如希格斯玻色子。沒有費曼圖,我就不能想象粒子物理學;若無費曼,多半至今也沒有費曼圖。在有人為你解釋了之后,你會覺得費曼圖在直覺上是一目了然的,而你也會感覺你自己是鼓搗不出這種東西的。此乃理查德·費曼的特別天才:探索自然,用的是一種心里就有的直覺魔法。他的朋友和同事漢斯·貝特(Hans Bethe)精彩地總結了他的方法:“有兩種天才。一般的天才干大事,但他們?yōu)槟懔粝铝讼胂蟮挠嗟?,你相信你也能干同樣的事,只要你足夠賣力。還有一種是魔法師,他們怎么把事兒辦成的,你茫然不知。費曼是魔法師?!?/p>
美劇《生活大爆炸》中,謝爾頓在向潘妮介紹費曼圖
單憑量子電動力學就足以把費曼穩(wěn)穩(wěn)地置于偉人行列,但得了諾貝爾獎的物理學家大有人在,卻少有幾個大學生能記得他們的名字,更甭提把他們當英雄崇拜。理查德·費曼獨享的那份尊崇,我認為其原因可發(fā)現(xiàn)于本書:他那尖銳而質樸的邏輯,剃刀一般的精確又不失人情味,催生發(fā)現(xiàn)的奇妙感,對自然的深愛,以及對理解自然工作方式的渴望。我讀他的言辭,應該用紐約工人的腔調來讀,我就聽到過一位到處給人家修理管道的老技師的那種言之鑿鑿的清晰性。不來虛的,不擺迷魂陣,沒忽悠人或者自命不凡的意思;只覺得這個人以最少的唆把事兒辦妥。理查德·費曼思考物理學,就是這個樣子。我常常在我的書里引用他的話,因為我不能把我對物理的感覺表達得像他那么清楚。1981年BBC播出了一個精彩的訪談節(jié)目,叫《發(fā)現(xiàn)的樂趣》,費曼被問到發(fā)現(xiàn)“萬物理論”的可能性——這個理論是一個完整的數(shù)學框架,在最基本的層面上描述自然的全部。
“大家對我說,‘你想尋找物理學的終極定律嗎?’不,我不想。我僅僅指望更多地找到與這個世界有關的東西,假如到頭來有一個簡單的終極定律,能解釋萬事萬物,那敢情好;找到那個是太好了。如果到頭來事情像個洋蔥,有好幾百萬層,我們就只能煩躁,懶得一層一層地剝了,那就那樣了!因此,在我們去研究的時候,我們不應該預先決定我們試圖干什么,只管發(fā)現(xiàn)更多的東西就行了……我的科學興趣,僅僅是更多地發(fā)現(xiàn)與這個世界有關系的東西。”
在我看來,此乃對科學的完美描述。面對自然的復雜而無限的精妙,在小事兒中自得其樂,而不擺出無用的學術姿態(tài),你或許還能取得一點進步。讀他的言辭,你會翻來覆去地聽到這個意思。我是個簡單的人,我喜歡仔細思考簡單的東西。真正的物理學家就這么說話。
這種直截了當?shù)暮啒阈?,在描述搞科學的過程之際,當然也不見得就缺少詩意的激情。我最喜歡的語錄里有一些揭示費曼心里對科學事業(yè)的看法:“我們身處一個英才輩出的時代,一個得天獨厚、充滿妙趣、令人興奮的時代。后來人回望今天,當大生嫉妒。前人生在一個發(fā)現(xiàn)基本規(guī)律的時代,那是何等滋味?”用一句常常用來揶揄科學家的套話來說,這話融合著孩子般的奇妙感,而費曼對這種雙重的恭維心安理得。“我討厭成年人?!?/p>
費曼還善辯,一有機會,他就口齒清楚,鞭辟入里。我想不起有幾個物理學家能像他這樣寫電磁學的導論課:“從人類歷史的長遠觀點來看,比方說從未來的一萬年看今天,19世紀最重大的事件毫無疑問應該算麥克斯韋發(fā)現(xiàn)了電動力學的規(guī)律。與在同一個十年中發(fā)生的這一科學大事相比,美國內戰(zhàn)黯然失色,淪為本鄉(xiāng)本土的雞毛蒜皮?!蔽蚁矚g這話。我讀這段話,把它完全理解為對無聊的地區(qū)戰(zhàn)爭的恰當鞭撻,那也預示了卡爾·薩根的《淡藍的小點兒》(Pale Blue Dot),此書在30年后寫成,對狹隘的人類蠢行大放悲嘆:“在宇宙這個浩大的競技場上,地球是一個小小的舞臺。想想看,那些將軍和帝王讓血流成河,在榮耀和勝利中,他們才成了一顆小點子的一部分的暫時的霸主?!?/p>
那么,在這些書頁中,你會對天才有一瞥之見,你會讀到歷史上一位偉大的博學者以及古往今來一位偉大的科學家的思想。我希望你會學到不少,正如我已經學會了不少一樣,此后你對自然界或許多了一點好奇心、奇妙感、謙卑和尊敬。費曼說過:“我不想把這種事兒搞得太嚴肅。我認為,對大自然,我們也該僅僅是找點樂子,我們想象它,而非為它擔心?!?/p>
“永遠的費曼(走近費曼叢書合集)”,【美】理查德·費曼/著,湖南科學技術出版社2020年5月版。