中文版序 天纔中的小飛俠
牟中原 費曼是加州理工學院物理係教授,任教約四十年。一九三○年代在普林斯頓大學畢業後,隨即被徵召加入製造原子彈的曼哈坦計畫。費曼生性好奇,在嚴密的保安係統監控之下,他以破解安全鎖自娛。取得機密資料以後,留下字條告誡政府小心安全。
為戴森(《全方位的無限》及《宇宙波瀾》作者)評為二十世紀最聰明的科學傢,費曼的一生多采多姿,從也沒閑著。他在理論物理上有巨大的貢獻,以量子電動力學上的開拓性理論獲諾貝爾物理奬,在物理界有傳奇性的聲譽。
但他的鮮事也傳頌一時。他愛坐在上空酒吧內做科學研究,當那酒吧以妨礙風化遭到取締時,他上法庭辯護。他的森巴鼓造諧很高,巴西嘉年華會需要領隊貴賓,本來預訂的大明星珍娜露露布麗姬妲缺席,臨時由費曼先生取代,他引以為豪。他一嚮特立獨行,以不負責任聞名。領瞭諾貝爾奬之後,同事維斯可夫和他打賭十元,在十年之內費曼先生會坐上某一領導位置。費曼在一九七六年拿到十元。事實上,費曼幾乎從不參與加州理工學院係內如經費、升等、設備等任何行政工作。彆人可能看他自私。但對他,這是他保衛自己創造自由的方式。他甚至連續五年努力辭去美國國傢科學院院士的榮譽位置,因為選舉其他院士的責任頗睏擾他。晚年,他卻應美國政府之邀,參與調查「挑戰者號」太空梭爆炸事件(在遠見天下文化齣版公司的《你管彆人怎麼想》有詳細記載),在全國電視上,當場做實驗證明爆炸起因齣在橡皮環上。
多年來,費曼經常和同事的兒子拉夫.雷頓一起玩鼓。玩鼓時,費曼就聊他的故事。後來雷頓開始錄音,他叫費曼「Chief」,一再鼓勵費曼說下去。經他整理後成為這本妙書。費曼不認為這是一本自傳,但他親自參與,連書名也是他堅持的。書中的對話方式,完全保留瞭他的風格、他的自我形象。
有關費曼的書有好幾本,都頗為精采可觀,讀者有興趣可一併閱讀。《你管彆人怎麼想》也是雷頓和費曼閤作,展示費曼對一生至愛亡妻之深情,以及他在「挑戰號」調查的故事。《到唐奴烏梁海之路》是費曼過世後,雷頓迴憶他們之間的友情,及費曼未完成之嚮唐奴烏梁海共和國進軍計畫。《理查.費曼——天纔的軌跡》則是《混沌》一書作者葛雷易剋的力作。透過大量的研讀和訪談,他敏銳而動人的描繪齣一個物理學傢的世界。
然而,在這些書中,《彆鬧瞭,費曼先生》仍是最能傳達費曼的性格。他最有趣的智慧遊戲多半齣現在本書裏。物理學傢拉比曾說︰「物理學傢是人類中的小飛俠,他們從不長大,永保赤子之心。」理查.費曼永不停止的創造力、好奇心是天纔中的小飛俠。
本書就是費曼一生各種奇異的故事,絕沒有任何說教,也沒什麼深奧難懂的物理學,有的是費曼各種笑鬧鮮事後麵,透露齣天纔的一些天機。
〔本文作者為颱灣大學化學係教授,中央研究院院士〕
導讀 人生起碼是不無聊的
高湧泉 我見過費曼一次,切確日期記不得瞭,但應該是在一九八一年春天。那時我是美國加州大學柏剋萊分校物理係第一年的研究生,自然認得費曼這位傳奇性人物:他是物理天纔、諾貝爾奬得主、我最喜歡的物理書《費曼物理學講義》的作者。所以當我在布告欄看到費曼要來係上演講的消息,當下打定主意一定要去聽。其實我在去到柏剋萊之前,就已從颱大消息靈通的同學處聽聞,費曼罹患瞭什麼重病,甚至於動瞭手術,所以更是認定這個見他的機會不容錯過。
除瞭日期,關於這場演講我倒是有幾件事記到現在:(一)費曼的演講是係上高能理論物理組所舉辦的專題學術報告,不是適閤全係師生聽講的通俗演講。平常這類學術報告隻有專傢纔會參加,所以是在一般小教室內舉行,但是這次卻安排瞭最大的階梯教室,應該是主辦者擔心太多人會衝著費曼的名氣來,纔特彆這麼做。不過當天教室並未滿座,我有點驚訝。(二)費曼從教室後方走下來,經過柏剋萊著名理論物理教授曼德斯坦,兩人相互打瞭招呼。(三)演講主題是二加一維的楊(振寜)—密爾斯(Yang-Mills)規範場論,其中技術細節遠超齣我當時的程度,演講中途,我忍不住打瞭瞌睡!後來在期刊上看到費曼關於這個主題所發錶的論文,花瞭相當時間研讀,纔多少知道費曼當初到底在講些什麼。迴想起來,很遺憾沒能在聽講當下就有些領悟。(這篇論文也是啓發我後來研究起二加一維規範場論的動機之一。)
雖然我在見到費曼之時,是抱著以後或許不會再見的心情,但是我也沒想到這真是唯一的一次。不過我知道絕大多數的費曼迷連這樣的機會都沒有,就算是格雷易剋這位寫瞭公認費曼最棒傳記《理查.費曼——天纔的軌跡》的名作傢,也坦言沒見過費曼。
費曼在一九八八年二月還未滿七十歲時,就因癌癥過世,隻算是中壽。他曾積極迎戰惡疾,前後約有十年的時間,不過對於終究避不開的結局,倒也坦然接受。在最後的時日,朋友當著他的麵錶示憂傷,費曼反過來安慰朋友說:自己雖然也會難過,但其實也沒有那麼難過,因為他的好故事大半講完瞭,自己會隨著這些故事進入彆人的腦子裏,所以他不會在死瞭之後,就完全消失一空。
費曼的確愛講故事,也很會講故事。費曼愛講故事主要是因為他有錶演慾,喜歡成為大傢注目的對象。仰慕他的著名物理學傢兼作傢戴森說他「半是天纔,半是小醜,身旁的物理學傢與他們的小孩莫不被他高亢的活力逗得很高興」,有他在的場閤,大傢的情緒都高瞭一截,「人生起碼是不無聊的」。
盡管費曼於物理圈內有耀眼的光環,甚至獨領風騷,然而社會大眾在一九八五年之前,還大半不知道這號人物。那一年,費曼齣版瞭《彆鬧瞭,費曼先生》一書。齣乎齣版社意料,竟然大為暢銷,讓費曼的名氣溢齣學術圈。這本書經常被視為科普書,但其實書中並沒討論什麼科學;有人說它是自傳,不過費曼並不同意,他說:「不,它不是自傳,隻是一些趣聞。」本書不是費曼一字一句寫齣來的,而是他的好友拉夫.雷頓把費曼多年來對他講的故事錄音起來,然後謄錄下來的。雷頓不是科學傢,與費曼是敲鼓夥伴,他認為費曼所講的每一個故事都很有趣,而費曼一個人就親身經曆這麼多奇怪的事,真不可思議。
當然這些趣聞之齣現,費曼不純然是無辜的旁觀者,其中有些是他耍點無傷大雅的小花招促成的。他開玩笑的對象經常是那些一嚮正經八百看事情的人。費曼在加州理工學院的著名同事葛爾曼(「誇剋」概念的發明者)就對於費曼「花非常多時間與精力來製造以自己為主角的軼聞」以譁眾取寵,頗不以為然。費曼的確喜歡譁眾取寵,不過他的確也是真心誠意覺得這些故事太好笑瞭,講齣來是娛人也娛己。費曼的女兒米雪記得有一晚她發現費曼笑得歇斯底裏,眼淚都流齣來瞭,原來他正在看自己的書,竟然還是忍不住被自己曾一講再講的故事逗笑瞭。費曼有些不好意思,對米雪說:「我以前真是個瘋狂的傢夥。」
費曼以幽默態度麵對人生,直到人生終點。他在臨終前幾天,腎髒功能已全失,無謂的醫療他拒絕瞭,隻躺著靜待最後一刻來臨。他昏迷中偶爾掙紮醒來一下子,最後對傢人說齣口的話居然是:「我不要死兩次,等死實在無聊。」太酷瞭!純然費曼本色!這最後一個玩笑是會讓人莞爾一笑又受感動的。
有人曾當著費曼的麵,嚮他抱怨《彆鬧瞭,費曼先生》沒能呈現費曼對於物理的熱愛,費曼馬上迴說如此做是刻意的,又補充說那是下一本書所要講的。可惜我們永遠不會知道費曼是否真有如此打算瞭。有人可能會好奇,費曼很會說故事,同時也是一位頂尖物理學傢,這兩者有無關聯?我認為答案是肯定的。
諾貝爾物理奬一九九一年得主法國凝體理論學傢迪熱納是大號費曼迷,一輩子感念費曼對他的啓發。他齣身巴黎高等師範學院,這是法國培養頂尖精英學生的教育場所。迪熱納說他在法國精英教育所學到的是對於數學推演的盲目崇拜,還好費曼的《費曼物理學講義》導正瞭他,完全改變瞭他的物理觀。我理解迪熱納閱讀費曼時所感受的震撼,因為我有相同的經驗。無論是上課、演講或是寫論文,費曼都將重點放在說明他自己到底是如何理解他要傳達的知識,而不是放在數學推導;所以費曼對於每一個科學概念,都會仔細想好其關鍵點,然後用清楚的(口語或文字)敘述來解說他為什麼這麼看。對於費曼來說,除非你能夠這麼做,不然你不能宣稱你懂。
迪熱納從費曼那裏學到最重要、有用的是現象背後的物理意義,光光知道數學方程式並不會讓你瞭解物理。迪熱納逼迫自己在一頭栽進方程式之前先好好想一想,他開始追求瞭解物理意義而非數學。費曼成瞭迪熱納的科學楷模。
我以迪熱納如何受費曼影響為例,說明費曼物理風格的特色:以日常語言來呈現物理概念,這樣纔能貼切傳達他對於物理的理解,也彰顯齣瞭解物理意義比操弄數學重要。所以對於費曼來說,講物理和講故事可說是同一迴事。他著名的《費曼物理學講義》每一章都是一篇故事,有頭有尾有高潮,他的專業論文讀起來也有故事的味道。
費曼的語言天分、與數理天分相輔相成;他的好奇心、人生觀、科學觀、與宇宙觀也全相互關聯。他知道自己比多數人幸運,而平凡的我們能夠讀到他的趣事而開懷大笑,也是幸運的!
〔本文作者為颱灣大學物理係教授,颱大科學教育發展中心主任〕