費曼的6堂Easy物理課 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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原文作者： Richard P. Feynman

圖書標籤:

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　　公式閃一旁物理不再霧煞煞
　　物理不再霧煞煞

　　這本《費曼的6堂Easy物理課》，是直接從《費曼物理學講義》精選齣來的。原先重輯的目的，是要讓一般讀者從那部劃時代的名著內、不太復雜的頭幾章文字裏，直接見識一下費曼的教育傢風采。不料這本小書遠遠超齣瞭我們的預期，它成為非科學傢的物理學入門，也被用來當作介紹費曼這位偉人的初階讀物。

　　本書在題材選擇上，旨意不在使它成為近代物理學的概述，而是提供一個體驗費曼物理觀的引子……第二次世界大戰後不久，物理學的基礎已經相當穩定，理論結構也漸臻成熟，唯獨的負麵形勢，就是袖手旁觀、跟著起鬧的人多，真正動手動腦、從事開創的人少。費曼自甫齣校門，即邁入一個充滿許多抽象概念的奇境，然後他把個人獨創品牌的思想，深植於許多世人的心中。這本書給瞭我們一個難得的機會，得以一窺這位偉大人物的內心世界。——物理教授戴維思（Paul Davies）導讀
 

《光影的交織：探索視覺藝術與物理的交匯點》 導言：當光綫邂逅畫布，當色彩融入結構，一場關於感知與物質的深刻對話由此展開。 本書並非一部晦澀難懂的物理學教科書，亦非一本純粹的藝術史專著。它是一次跨越學科邊界的探索之旅，深入剖析瞭人類視覺體驗背後的基本物理原理，並考察瞭這些原理如何在藝術創作的各個領域中被巧妙地運用、甚至被顛覆。我們將追隨光的足跡，從最基本的波粒二象性，到復雜的光學現象，最終抵達人類心靈對圖像的解讀與共鳴。 第一部分：光——無形的塑造者 在本書的開篇，我們將迴歸物理學的核心——光。然而，我們的視角將是藝術性的，而非純粹的數學化。我們關注的焦點是如何“看”光，而非如何“計算”光。 第一章：光的本質與視覺的誕生 波與粒子：兩種看待現實的視角。 我們將簡要迴顧光子的概念，但重點在於理解光如何與物質錶麵發生相互作用，從而産生我們所感知的“顔色”和“亮度”。對藝術而言，光不是能量，而是媒介。 可見光譜的秘密。 人眼能夠捕捉到的極小範圍的電磁波段，如何決定瞭畫傢調色闆的極限？我們將探討光譜的構成，以及不同波長如何在大腦中被編碼為冷色調與暖色調。這不僅僅是物理學的劃分，更是情緒的劃分。 眼睛的構造與局限。 藝術往往是利用瞭我們感官的“缺陷”——例如，視網膜上視錐細胞和視杆細胞的分布差異，如何解釋瞭我們對中央視力和周邊視力的不同處理能力？這為藝術傢創造“焦點”和“模糊”提供瞭物理基礎。 第二章：反射、摺射與幻象的構建 鏡麵與漫射：材質的語言。 探討光滑錶麵（如鏡子、拋光金屬）如何産生清晰的反射，以及粗糙錶麵（如石膏、畫布）如何散射光綫。這種差異不僅定義瞭材料的質感，更是營造空間深度感和氛圍的關鍵。 透視的幾何學與光學原理。 拋開文藝復興時期的數學規則，我們從光綫直綫傳播的角度審視“消失點”。瞭解光綫穿過空氣層時可能發生的微小彎麯（如海市蜃樓效應的微觀版本），如何影響我們對遠景的感知。 棱鏡與色彩分離。 達芬奇曾思考過色彩的來源。我們將深入研究牛頓的實驗，但著重於探討色彩的“純度”和“飽和度”——這在油畫顔料的化學構成和光綫的分離現象之間，存在著微妙的共振。 第二部分：物質的紋理與光綫的對話 視覺藝術的魅力很大程度上源於對“物質感”的再現。本部分將物理學中的錶麵科學與藝術錶現力相結閤。 第三章：明暗關係：光影的雕塑力量 梯度與體積感。 探討光照角度如何決定物體錶麵的高光、中間調和陰影。這種光影的過渡（梯度）是立體主義和巴洛剋藝術中塑造形體的核心物理機製。高光點往往是光綫以特定角度垂直反射的結果。 環境光與反射光（Bounce Light）。 在真實世界中，光綫並非隻來自一個光源。物體錶麵的顔色會影響周圍環境的顔色。我們將分析如何通過模擬這種環境光的反射（例如，牆壁的顔色反射到陰影區域），來增強畫麵的真實感和空間感。 “空氣透視”的物理學基礎。 遠處的物體看起來更淡、更藍，這並非僅僅是經驗法則。我們將解釋大氣中微小粒子對高頻光（藍色）的瑞利散射效應，如何物理性地定義瞭遠景的視覺距離。 第四章：色彩的物理學與心理學交織 顔料的微觀結構。 藝術顔料並非“産生”顔色，而是“選擇性吸收”和“反射”顔色。探討不同類型顔料（如礦物顔料、有機染料）的晶體結構或分子結構，如何決定瞭它們對特定波段光綫的吸收率，從而影響瞭顔料的持久性和色彩強度。 疊加與混閤：減色法與加色法的辯證。 我們將對比印刷技術（加色法，基於屏幕發光）與繪畫實踐（減色法，基於顔料吸收）。理解這兩種混閤方式的物理差異，有助於解釋數字圖像處理與傳統媒介之間的本質區彆。 視覺暫留與運動的錯覺。 探討早期電影和動態藝術中，運動圖像得以成立的生理學基礎——視覺暫留。這為動態藝術（如動態雕塑或視頻裝置）提供瞭重要的物理參考點。 第三部分：超越邊界：從自然到人造的光學係統 本部分將目光投嚮人工乾預下的光綫控製，以及藝術對這種控製的反思與利用。 第五章：透鏡與聚焦：攝影術的物理根源 焦距與景深。 攝影機是人類對眼睛成像過程的機械模擬。我們將解析光圈、快門和焦距如何共同作用，在二維平麵上重現三維世界的深度信息。景深的物理學定義（可接受的清晰度範圍）直接影響瞭畫麵的敘事重心。 鏡頭畸變：非理想的光學世界。 廣角鏡頭和長焦鏡頭産生的物理畸變（如桶形或枕形失真），藝術傢如何將其轉化為風格化的錶達？探討這些“錯誤”如何服務於特定的情感錶達。 暗箱（Camera Obscura）的曆史與原理。 從一個簡單的針孔到復雜的現代鏡頭，暗箱原理揭示瞭光綫投射的基本法則，它不僅是攝影的先驅，也是早期精確透視測量的工具。 第六章：數字時代的像素與光場 像素：光信息的離散化。 數字圖像不再是連續的光流，而是被量化的光點矩陣。探討分辨率、色彩深度（位深）如何影響我們對圖像細節的感知，以及這種離散化過程對藝術錶達的潛在限製或解放。 光場與全息術的展望。 展望更先進的光學技術，如光場采集，如何試圖捕捉和再現物體周圍完整的光綫信息。這預示著未來藝術媒介可能超越二維平麵的限製。 光汙染與當代藝術。 在一個充斥著霓虹燈和LED的時代，人為光源的強度和性質改變瞭我們對自然光影的依賴。當代裝置藝術如何利用甚至對抗這種過載的光照環境，成為一種對現代環境的物理性評論。 結語：感知、重構與超越 本書最終旨在強調，藝術並非是對物理世界的單純模仿，而是對物理法則的深刻理解後，進行有意識的篩選、誇大或扭麯。每一幅傑作背後，都潛藏著對光綫行為、物質特性以及人類視覺生理的精妙操控。通過理解光，我們能更深地欣賞藝術的構建，並發現新的創作可能性。 本書適閤對視覺藝術、攝影、電影製作，以及任何對“我們如何感知世界”抱有強烈好奇心的讀者。它將為您提供一套堅實的、基於物理學的“看畫”工具，幫助您揭開圖像背後的秘密。

作者簡介

理查．費曼 Richard P. Feynman

　　1918年，費曼誕生於紐約市布魯剋林區，1942年，從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰期間，他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯（LosAlamos）實驗室服務，參與研發原子彈的曼哈坦計畫（ManhattanProject），當時雖然年紀很輕，卻已經是計畫中的重要角色。隨後，他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年，由於費曼在量子電動力學的成就，與朝永振一郎（Sin-ItiroTomonaga）、許溫格（JulianSchwinger）兩人，共同獲得該年度的諾貝爾物理奬。

　　費曼博士為量子電動力學理論解決瞭不少問題，同時他首創瞭一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後，他跟葛爾曼（MurrayGell-Mann）閤作，研究弱交互作用（例如貝他衰變），做瞭許多奠基工作。後來數年，費曼成為發展誇剋（quark）理論的關鍵人物，提齣瞭在高能量質子對撞過程中的成子（parton）模型。

　　在這些重大成就之外，費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法，介紹給瞭物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖，因而改變瞭基礎物理觀念化與計算的過程，成為可能是近代科學史上，最膾炙人口的一種錶述方式。

　　費曼是一位非常能乾有為的教育傢，在他一生所獲多得數不清的各式各樣奬賞中，他特彆珍惜1972年獲得的厄司特杏壇奬章（OerstedMedalforTeaching）。《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年，當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃，但是非常營養，尤其是風味絕佳，為二十五年來僅見！是教師及最優秀入門學生的指南。」為瞭增長一般民眾的物理知識，費曼博士寫瞭一本《物理之美》（TheCharacterofPhysicalLaw）以及《量子電動力學》（Q.E.D.:TheStrangeTheoryofLightandMatter）。他還寫下一些專精的論著，成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。

　　費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎傢喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡，尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕，是一場非常優雅的即席實驗示範，而他所使用的道具不過冰水一杯！比較鮮為人知的事例，是費曼博士於1960年代中，在加州大學課程委員會任上所做的努力，他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。

　　僅僅重復敘說費曼一生中，於科學上與教育上的無數成就，並不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道，他的作品裏外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。在物理學傢正務之餘，費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、錶演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。他永遠對周圍的世界感到好奇，是位一切都要積極嘗試的模範人物。

　　費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。

譯者簡介

師明睿

　　普度大學生物化學博士。先後在衛生署預防醫學研究所、中研院生醫所及生農所籌備處從事研究，參與颱灣疫苗政策評估規劃、日本腦炎新款疫苗研發、以及中草藥金綫蓮藥理之動物研究，現任職於疾病管製局。暇時從事自由翻譯工作。譯作有《費曼的6堂Easy物理課》、《費曼的6堂Easy相對論》、《觀念物理Ⅲ：物質三態．熱學》（皆為天下文化齣版）等。

　　翻譯本書第1～5堂課。

審訂者簡介

高湧泉

　　加州大學柏剋萊分校物理博士。現任颱灣大學物理學係教授，專長為場論與粒子物理，認為量子力學是最奇妙的學問。喜歡柏拉圖、達爾文、愛因斯坦、費曼、魯迅的作品，也喜歡看各式各樣的電影與棒球比賽。除瞭學術論文以外，著有《另一種鼓聲：科學筆記》、《武士與旅人：續科學筆記》。

　　翻譯本書第6堂課。
 

齣版緣起
導讀 偉哉！費曼 戴維思

第１堂課 運動中的原子
物理該從哪兒學起？
一切物質由原子組成
原子與變化過程
化學反應

第２堂課 基本物理學
這就是科學方法
1920年以前的物理學
量子物理學
原子核與粒子

第３堂課 物理學與其他科學的關係
物理無所不包
化學
生物學
天文學
地質學
心理學
它是怎麼來的呢？

第４堂課 能量守恆
能量是什麼？
重力位能
動能
其他形態的能量
其他守恆律

第５堂課 重力理論
行星運動
刻蔔勒定律
動力學之發展
牛頓的重力定律
萬有引力
卡文迪西實驗
重力究竟是什麼？
重力與相對論

第６堂課 量子行為
原子力學
子彈實驗
水波實驗
電子實驗
電子波的乾涉
觀看電子
量子力學的首要原理
測不準原理

附錄一 最偉大的教師
附錄二 費曼序

 

序

齣版緣起

　　這本書《費曼的6堂Easy物理課》之所以麵世，乃是基於我們認為有此需要，把基礎物理知識中，一些經過費曼教授認知、篩選、整理齣來的，非常重要但技術性不高的部分，能夠廣為介紹給一般讀者大眾。我們從費曼最著名的劃時代作品，發行於1963年的《費曼物理學講義》（Lectures on Physics）中，挑選齣最容易叫人懂的6堂課來，匯集成此書。讀者的運氣算不錯，費曼當年在撰寫該套課程講義時，在討論一些重要議題上，他沒有依樣畫葫蘆按照教科書的慣例，全部倚賴數學的幫助來作闡釋。費曼獨樹一幟，選擇瞭偏重描述的方式。我們特彆把這些個絕少數學式的課程單元，湊閤到一塊，遂成為本書的內容。

　　珀修斯圖書公司（Perseus Books）藉此機會，嚮戴維思（Paul Davies）教授緻意，謝謝他特地為這本新輯，撰寫瞭一篇卓有見地的導讀。我們把他這篇導讀放在書首。接下來是從《費曼物理學講義》轉載過來的兩篇序文，一篇是費曼教授本人所撰，另一篇則齣自他的兩位當時同事之手。轉載的原因是這兩篇序文裏麵，談到《費曼物理學講義》各章之間的來龍去脈，同時也告訴我們一些費曼個人生活細節，以及他對科學的看法。

　　最後，我們要感謝加州理工學院物理係所檔案室的所有工作同仁，特彆是古德斯坦（Judith Goodstein）博士的鼎力相助。此外還要感謝哈特菲德（Brian Hatfield）博士，他從此書的最初起意，到終於付梓齣版的這段時日中，不斷提供我們非常寶貴的參考資料和建議。

　　■中文版編輯說明：

　　1. 本書《費曼的6堂Easy物理課》與姊妹作《費曼的6堂Easy相對論》都收錄瞭《費曼物理學講義》轉載來的兩篇序文。為瞭維持這兩本衍生作品各自的連貫性，在中文版裏，轉載而來的兩篇序文皆放在書末附錄中，請見附錄一〈最偉大的教師〉及附錄二〈費曼序〉。

　　2. 《費曼物理學講義》英文版是一套三巨冊的巨著（中文版拆成十四冊），成書時間早於《物理之美》。本書的六堂物理課，依序取自《費曼物理學講義》第I捲〈力學、輻射與熱專輯〉的第1章、第2章、第3章、第4章、第7章及第37章（也是第III捲〈量子力學專輯〉的第1章），其中後三堂講解能量守恆、重力理論、量子行為的課，部分內容與《物理之美》略有重疊。

　　3. 中文版的費曼照片，均購自the Archives, California Institute of Technology（加州理工學院檔案），獲得授權使用。

導讀

偉哉！費曼

　　社會上普遍有種錯誤的想法，總以為科學是完全客觀的，不但不會因人而異，更不會感情用事。對比之下，科學以外的各種人類活動，則多多少少會受到一般潮流動嚮、突發的時尚風潮，以及當事人的性格、偏好所左右。唯有科學，得受製於科學社群都同意的規則、步驟，與嚴密的測試、檢驗。科學僅著重於得到的結論，而不在乎誰是做研究、做實驗的人。

　　以上說法顯然是無稽之談，科學既然靠人推動，就跟其他人類活動相同，都會受到大環境趨勢及個人意念的影響。在科學領域，研究潮流的趨嚮受到主題素材選擇的影響並不大，卻相當取決於當時科學傢對整個世界的看法。

　　每個時代的科學研究，都會各自開闢路徑，走齣自己的不同方嚮來。一般是由少數幾個能力卓越的人士在前麵領導開路，然後大批研究人員在後跟進，那些開拓者不但訂定瞭此後的研究內容與程序，通常還會指明，什麼是用來解決問題的最好方法。有些時候，少數科學傢在獲緻相當身分地位後，往往躋身成為傢喻戶曉的人物。而其中三、五佼佼者，因為天纔橫溢，甚至被整個科學社群尊崇為偶像。

　　在過去幾個世紀裏，牛頓一度就是這麼一位科學偶像。牛頓在有生之年，以身作則，樹立起紳士型科學傢的典範。他為人熱情虔誠，人際關係良好，遇事不慌不忙，一切講究方法。他研究科學的方式，在其身後長達兩百年期間，被人們摹仿，並奉為圭臬。

　　一直要等到二十世紀的前五十年裏，愛因斯坦崛起，纔逐步取代瞭牛頓，成為科學傢心目中的新偶像。愛因斯坦的諸般想法皆與眾不同，他平素不修邊幅，一派德式作風，外錶看來一副漫不經心的模樣，其實整個人的心思全集中在研究工作上，是一位不摺不扣的抽象派思想傢。愛因斯坦喜好追究問題背後的基本概念，也因此改變瞭近代物理學的走嚮。

　　打造新物理學的第一層樓

　　如今，費曼已經成為二十世紀末物理學界的新偶像，為美國獲得如此崇高地位的第一人。1918那年，費曼齣生於紐約州，在美國東海岸一帶成長受教育。因為齣生年份稍晚，沒能夠趕上那個發生在本世紀頭三十年間，光輝燦爛的物理學黃金時代。在那個時代，物理學有兩項革命性的偉大發現，那就是相對論與量子力學的同時興起。除瞭世人為之觀感完全一新外，這兩樣新發現也奠下瞭如今我們稱之為「新物理學」這棟大廈的地基。

　　費曼的事業從一開始，就是在這棟新大樓地基上，協助建造齣新物理學大廈的地上第一層。他所做的貢獻幾乎遍及這門新學問的各個細枝末節，並且深刻雋永的影響到當今物理學傢對物質宇宙的看法。

　　費曼是一位齣類拔萃的理論物理學傢。他的兩位前任偶像中，牛頓身兼實驗跟理論大師，且在修為程度上，雙方麵無分軒輊。而愛因斯坦簡直可說是完全藐視實驗，他寜可把自己的一切信念都訴諸於純淨的思考。

　　費曼礙於所處的時勢環境，不得不創建齣一套理論性的說法來闡述大自然，但他卻始終能夠保持不跟那個隻顧現實、裏麵布滿糟渣陷阱的實驗世界，完全脫節。甚至在他辭世之前不久，年邁的費曼教授還在眾目睽睽之下，手裏拿著一個橡皮環，浸入冰水，來說明「挑戰者號」太空梭何以發生瞭災難。凡是目睹過那一幕的人，都被深深感動。費曼的確是一位擅長引人注目、並且十分務實的思想傢。

　　在事業初期，費曼在研究次原子粒子理論上，尤其是在所謂的量子電動力學（quantum electrodynamics，簡稱QED）議題方麵，闖齣瞭極響亮的名聲。事實上，整個量子理論正因為該議題纔蓬勃發展起來。

　　早在1900年，德國物理學傢蒲郎剋（Max Planck）就提齣報告說，前此被大傢認為是「波」的光及其他電磁幅射，在與物質發生交互作用時，行為卻很弔詭的像極瞭一個個小包裝的能量，亦即所謂「量子」。由於跟光扯上瞭關係，這些量子後來又稱作光子。在1930年代初期，研究這門嶄新量子力學的學者曾經想辦法拼湊齣一套數學架構，來描述諸如電子之類的帶電粒子如何釋齣跟吸收光子。雖然這項早期的QED錶述係統多少跟實際現象有些相容之處，但它的理論顯然有重大瑕疵。在許多情況下，用它來計算特定的物理問題所得到的答案，往往前後矛盾，甚至齣現無窮解。

　　費曼圖另闢蹊徑

　　1940年代末期，當時仍甚為年輕的費曼，把他的注意力轉移到這個問題上，開始想法子打造一個不矛盾的QED理論來。

　　為瞭健全QED的理論根基，新理論不但必須切閤量子力學的原理，還不得與狹義相對論的原理衝突纔行。然而量子力學和相對論這兩套理論，各自擁有獨特的數學機製，裏麵各自包含非常繁復的方程係統。理論上，隻要把兩個數學機製結閤攏來，經過妥當搭配，自然能夠産生齣一套讓人滿意的QED理論素描來。不過如此說來似乎容易，要付諸實現可是睏難重重，在在需要極高難度的數學技巧。這也正是與費曼同時期的物理學傢一緻努力的方嚮，也無怪大夥兒成績都乏善可陳。

　　然而費曼本人呢，他卻沒跟著大夥兒一起起鬧、兜圈子，他另闢蹊徑，找到瞭一個截然不同的解決方法。費曼的方法到底有多麼不同呢？事實上，他能夠完全不動用數學，就把答案直截瞭當的寫下來。

　　為瞭幫助演繹他這個憑藉直覺而來的不尋常成就，費曼發明瞭一套冠以其名的簡單圖解係統——費曼圖，雖隻是些符號，但在描述電子、光子及其他粒子之間交互作用時所發生的一切，具有無與倫比的啓發性。如今費曼圖已廣為科學傢採用，當作輔助計算的例行工具，但是當初在1950年代初期剛問世時，它可是齣乎一般人意料之外，且被認為是與研究理論物理的傳統方式大相逕庭的做法。

　　雖然量子電動力學在物理學發展過程上，是件劃時代的大事，但是為它建立一個不矛盾的理論這件事，對費曼來說，僅隻是他一生事業的開端。並且藉此考驗，費曼樹立起個人獨特的處事風格，此風格種下瞭宿因，使他爾後在物質科學的諸多項目上，一連串獲緻許多極重要的成果。所謂的費曼風格，可以詮釋為一種對人類既有智慧抱著尊崇但不拘泥的態度。

　　治學態度灑脫不羈

　　物理學是一門講究精確的科學，其中已纍積下來的知識雖仍非完備，卻不能被輕易擱在一邊，不加理睬。

　　費曼年紀輕輕時，就已經把物理學上所有已被接受的原理，瞭然於胸。後來他做研究時所選題材，幾乎全部屬於傳統問題。他不是那種天纔人物，喜歡獨自前往人們不注意的範疇內拚命努力，以期能撞見奧妙的新事物。他的特殊天分，是擅長找齣與眾不同的方式，來解決熱門的主流問題。也就是說，他能夠避開既有的老套框框，靈活運用直覺，建立他自己的法門。

　　相對之下，絕大部分的其他理論物理學傢，篤信謹慎、仔細的數學計算；對他們來說，數學計算不隻提供他們到未知領域的方嚮指引，也是幫助他們隨時保持平衡，避免摔跤的枴杖。而費曼的治學態度則非常瀟灑不羈，讓你覺得他能夠一眼看透大自然，簡單得有如翻書一樣。然後根據他的瞭解，不須經過麻煩復雜的分析，就能直截瞭當的把結果描述齣來。

　　確實，費曼這種做研究的態度，錶現齣他對拘泥於形式，抱持正麵的衊視。不過我不確知在這背後，需要什麼樣程度的創造天分來配閤，纔能具體實現。

　　理論物理學是一種最難的腦力激盪，它是一些難以想像的抽象觀念跟極其艱深復雜的數學的組閤。對絕大多數物理學傢來說，似乎唯有保持兢兢業業、遵守最嚴謹的心智紀律，纔能冀望有所進境。然而費曼顯然與眾不同，他似乎能夠優遊於這些嚴肅課題之間，不用聚精會神，卻一而再、再而三，獲得新的成果，就如同從知識之樹上，摘取現成果子一般容易。

　　一生愛開玩笑

　　費曼的作風跟他的性情有著極大的關聯，他在工作上和私底下，都似乎同樣把世界當作一場極其有趣的娛樂遊戲，整個物質宇宙以及他周圍的社會環境，都不斷帶給他迷人的疑問和挑戰。

　　他一生喜愛開玩笑，完全不把官府當局、學術權威看得很重，就像他從來沒把索然無味的數學形式主義放在眼裏一樣。他這輩子從未心甘情願，容忍世間任何他認為愚蠢的事物，隻要他發現有任何規範是多餘，或是訂得沒啥道理，他就會斷然我行我素，拒絕遵守該項規則。

　　在他自傳式的雜記（《彆鬧瞭，費曼先生》、《你管彆人怎麼想》）裏，有許多讓人忍俊不禁的有趣故事。包括費曼在戰時，以機智修理瞭負責原子彈機密的情治人員；開保險櫃；以異想天開的果敢行為，解除異性對他的戒心。而相對之下，對他那座因為研究QED有成、得來匪易的諾貝爾奬，倒是抱著蠻不在乎、一副可有可無的態度。

　　除開他厭惡形式框框，費曼對怪異和不明白的事物也非常有興趣。許多人都記得，在他辭世之前不久拍攝的一部紀錄片裏，有一段生動的描寫，講他著迷於一個位於中亞、早已湮滅的古國唐努烏梁海。他的嗜好還包括打森巴小鼓、繪畫、光顧脫衣舞場，以及解譯馬雅文等等。

　　他那獨特的個性主要是自己培養齣來的。雖然費曼不大願意動筆寫東西，但與人交談則口若懸河，一發不可收拾。他極喜歡把心中意念和他過去闖蕩的逸事，當作故事題材告訴彆人。這些多年纍積下來的軼聞，益發增加瞭他身上的神祕氣氛，使得他生前就已經成為著名的傳奇人物。

　　費曼溫良的風度，則使自己備受學生的歡迎，尤以年輕學子為最，往往把他當作崇拜的對象。1988年，費曼因癌癥去世，追悼他的加州理工學院學生，展示齣一大幅布條，上麵簡簡單單幾個大字：「狄剋，我們敬愛您！」（狄剋是費曼的暱稱。）

　　傑齣的傳道解惑者

　　隨遇而安是費曼對人生的態度，也是他研究物理的特殊方法，也可說是造就齣他這位傑齣傳道解惑者的最重要原因。費曼平日忙到根本難得有時間作正式演講，甚至連指導博士班學生也抽不齣固定時間來，然而一旦遇到閤適機會，他總能夠即席發錶精湛的演說，且十足錶現齣他在研究工作上的特色，諸如閃亮的智慧、深遠的洞察力，以及絕不人雲亦雲、拾人牙慧等等。

　　1960年代初，加州理工學院當局要費曼教一門物理入門課程，對象是剛進大學部的一、二年級學生。在他執行這項任務時，順便給這門課程內容加上瞭一些精采的題外穿插，並賦予瞭自己那種獨特風格：集不拘形式、妙趣橫生、不落俗套等特質於一爐。

　　幸好他這番寶貴心血，沒有隨著學期結束而煙消雲散。課堂上講解的內容已經被集結成《費曼物理學講義》，留諸後世。在風格與錶達方式上，《費曼物理學講義》都跟傳統的教科書大異其趣，但反而因此洛陽紙貴，大大暢銷，並且無遠弗屆，全世界至今有整整一個世代的學子，都曾經受到它的啓發，被它激勵。在發行瞭三十多個年頭之後，這部書依然是光鮮亮麗，魅力絲毫不遜當年。

　　這本《費曼的6堂Easy物理課》，是直接從《費曼物理學講義》精選齣來的。原先重輯的目的，是要讓一般讀者從那部劃時代名著內，不太復雜的頭幾章文字裏，直接見識一下費曼的教育傢風采。不料這本小書超齣瞭我們的預期，它成為非科學傢的物理學入門，也被用來當作介紹費曼這位偉人的初階讀物。

　　費曼仔細編寫的這幾堂課文中，最讓人印象深刻的是他利用最淺顯的基本概念、極少的數學演算、極少的專業術語，而能引發齣廣博深遠的各種物理見解。他知道如何找齣恰到好處的類比，或是引用非常普通的日常實例，讓原理的深奧重點自然浮現齣來，並且不會橫生枝節、不至畫蛇添足。

　　本書在題材選擇上，旨意不在使它成為近代物理學的概述，而是提供一個體驗費曼物理觀的引子。我們等一會就會發現，他把一些新的見解注入後，譬如力與運動這類既通俗又瀋悶的題目，頓時變得鮮活起來。他用日常生活上、或曆史上著名的例子，來說明重要的概念。他處處強調物理學跟其他科學之間有著不可分割的關聯，但也讓讀者確實體認到，物理學是其他科學的基礎。

　　物理之美在於定律

　　《費曼的6堂Easy物理課》內容一開始，告訴我們物理學植根於對定律的信念。也就是人們相信宇宙間的一切，都是有規律的，而這些規律都可以經過閤理的推論，為人們勘破發現。

　　但是所有物理定律都不是透明彰顯的，當我們直接觀察大自然時，鮮能一目瞭然。它們總是深藏不露，似乎是以微妙的密碼形式孕含在我們能見到的自然現象中，叫人想盡辦法、曆經挫摺後，仍難以捉摸。而物理學傢對此，有個神祕的解密步驟，就是用小心翼翼設計齣來的實驗，結閤數學上的推演，來破解隱藏著的定律真相。

　　物理學中最著名的一個定律，大概是牛頓關於重力的平方反比律。本書第5堂課就在討論這個題目，內容從太陽係跟刻蔔勒（Johannes Kepler）的行星運動定律說起。

　　但是重力是宇宙間的普遍現象，無遠弗屆。這點讓費曼逮到機會運用天文學跟宇宙學上的例子，使得他的闡述生色不少。在他放映一張球狀星團的照片，來指齣其中所含的眾多光點顯然被看不見的力束縛在一起的時候，他變得很情緒化的說道：「任何人如果從這張照片裏看不見是重力在起作用的話，此人一定是中瞭邪而魂不守捨。」

　　其他已知的定律，是關乎自然界中形形色色的非重力的力，用來解釋物質粒子之間如何交互作用，這些不同的力為數並不多。而在這方麵，費曼本人有個與眾不同的地方，是他身為曆史上僅有的少數幾位發現物理新定律的科學傢之一。他的發現，跟一種影響某些次原子粒子行為的弱核力有關。

　　談對稱，說守恆

　　高能粒子物理在第二次世界大戰後，成為科學王冠上最耀眼的明珠。當時各國紛紛建造齣一個個龐大的加速器，而且緊接著的一段時間內，似乎沒完沒瞭的，有許多次原子粒子陸續被人發現。整體上，高能物理給人的印象不隻是明珠般耀眼，簡直可說是嚇人。

　　那時期費曼的研究工作，主要是解釋紛至遝來的實驗結果。那時候粒子物理學傢普遍有個共同看法，那就是應該以對稱律與守恆律為齣發點，把形形色色的諸多次原子粒子群，異中求同，整理齣一些頭緒來。

　　事實上，粒子物理學傢此時所注意到的許多對稱性問題，在古典物理學早已不是陌生的議題。那些對稱性的議題主要源自空間與時間的均勻性。就拿時間來說吧，除瞭宇宙學中有個大霹靂（big bang）算得上是代錶時間的起始外，物理學就沒有任何其他東西可以用來判彆時間上的先後次序。物理學傢常說，世界「不因時間的平移而變化」，意指在做各種物理測量時，無論你是選擇子夜或是正午當作零點，對於被描述的物理現象來說，完全不會因此而産生任何差彆。一切物理過程都不需要有個時間上的「絕對零度」。

　　這個在時間平移情況下所錶現齣來的對稱性，卻意外暗示齣一個最基本、最有用的物理學定律，那就是能量守恆律。能量守恆律說，你可以把能量搬來搬去，甚至改變它的形態，但你既不能創造它，也無法毀滅它。

　　費曼藉用漫畫人物淘氣阿丹的有趣故事，把這條定律解釋得一清二楚。淘氣阿丹喜歡惡作劇，經常把積木藏瞭起來，捉弄他的媽媽（詳見第4堂課）。

　　量子力學駭人聽聞

　　書中最具挑戰性的一篇講義乃是最後一堂課，解釋量子物理。若說量子力學稱霸二十世紀物理學，而且是有史以來最為成功的一套科學理論，則一點也不誇張。

　　如今我們若要瞭解各種物理現象，諸如次原子粒子、原子與原子核、分子與化學鍵、固體結構、超導體與超流體現象、金屬和半導體的電與熱傳導性質、恆星的構造等等，全少不瞭量子力學。在實際應用上，它更是牽涉廣泛，從雷射到微晶片，不一而足。

　　所有這些萬象，全導自一個叫人難以接受的理論，它不但讓人初看之下覺得荒誕不經，再看之後依然無法相信！量子力學開創人之一的波耳（Niels Bohr）就曾經宣稱，隻有尚未搞清楚這項理論的人，纔不會被它嚇住。

　　問題的根源是，量子觀念跟我們從現實所得到的常識印象，不但不吻閤，還格格不入。特彆是我們會認為，像電子或原子既是實質的物體，就應該各自擁有它獨立的存在空間，是以在任何時刻皆會具備一整套物理性質。但這個看法本身就大有問題。譬如事實上，一個電子就無法同時擁有確切的空間位置以及確切的速率。如果你想單獨找齣某一個電子的位置，沒有問題，你可以藉由測量方法為它定位。如果你要單獨測齣它的速率，也沒問題，你一樣會得到明確的答案。但是你卻不能針對同一個電子，同時進行這兩項觀測。而在沒法同時觀測的條件下，若要硬說電子同時具有明確的位置與速率，當然毫無意義。

　　這種原子粒子性質的不確定性，正是著名的海森堡測不準原理的要義。測不準原理告訴我們，在同一時刻測量到的一些物理性質，諸如位置、速率等，準確度會受到一定的限製。位置的測定數據值愈是精確，速率測定就會變得模糊起來，反之亦然。在涉及電子、光子及其他粒子的運動方式裏，都廣泛的呈現齣這種量子模糊現象（quantum fuzziness）。

　　某些實驗能夠顯示，粒子遵循著確切的路徑劃過空間，就像子彈順著彈道射嚮目標一樣。但是在不同安排下，另外一些實驗卻顯示，前個實驗裏的同樣這些粒子，舉止卻一如波，呈現齣波特有的繞射和乾涉等模式。

　　針對著名的雙狹縫實驗結果，費曼的巧妙分析，已經成為科學闡釋史上的一則經典範例。其中他把「駭人聽聞的」波粒二象性抽絲剝繭的剖析瞭齣來。費曼藉用瞭少數幾個極簡單觀念，把讀者帶領到量子理論的祕密核心，讓讀者大眾麵對那兒所展示的、非常弔詭的量子真相本質，看得目瞪口呆。

　　獨創路徑積分法

　　雖然早在1930年代初，量子力學已經上瞭教科書，但是由於費曼不喜盲從權威的天性，即使他寫此書時年紀很輕，卻寜願自己另創一套方法來解說這項理論。費曼方法的優點，是供給瞭我們一個清晰的畫麵，從而瞭解自然界裏的量子詭異現象和運作。

　　費曼的理念重點是：在量子力學中，粒子穿過空間的路徑一般都不是非常明確的。我們可以想像有一枚自由運動的電子，從A點行進到B點之前，它並非如同我們依據常識的判斷，理所當然的隻走兩點之間的直綫而已，而是一大堆左搖右晃的不同路綫。費曼要我們想像，實際上那個電子會去試探所有的可能路徑，因而在無法測定那個電子到底走瞭哪條路的時候，我們必須假設，所有可能的不同路綫都或多或少要對實際呈現的結果做齣一些貢獻。因此當一個電子到達空間中的某一位置，例如目標屏幕時，在那一霎那之前，可能有許多不一樣的曆史，它們都必須整閤起來，纔能真正抓住這個事件的因果、始末關係。

　　費曼的所謂路徑積分（path integral）或曆史總和（sum-over-histories）法，用來處理量子力學，可清楚錶達齣：這個不尋常的量子力學概念無非是建立在一個數學程序上而已。

　　他這個看法發錶後，有許多年不太被彆人當一迴事，鹹認為不過是奇談一樁罷瞭。但到後來，當有些物理學傢想要探測量子力學的極限，並試著把它應用到重力或甚至宇宙學上時，居然發現費曼的方法提供瞭大傢一個描述量子宇宙的最好計算工具。青史上將來一定會有公斷，費曼提齣的量子力學路徑積分法，在他一生對物理學的眾多傑齣貢獻中，影響是否最為深遠。

　　最深刻的科學哲學傢

　　這本書討論到的許多觀念，哲學意味都非常濃厚。但是奇妙的是，費曼一生卻從不相信哲學傢。

　　我有一次齣難題問他，數學及物理定律之間有何本質上的關係？抽象的數學定律可否認定成一種獨立無羈絆的柏拉圖式存在而已？費曼起先發錶瞭一段興緻洋溢、極富巧思的說詞，解釋為何至少從錶麵上看來，事實確乎如此。但當我進一步逼迫他，要求他就此為例，錶明他的特殊哲學立場時，他馬上把話題打斷岔開。同樣有次當我企圖逗引他，請他發錶一番他對化約主義的看法時，一嚮口若懸河的他，即刻變得謹慎木訥起來。

　　經過事後思考，我如今相信，基本上費曼並非故意衊視哲學問題。正如同他能夠不動用係統數學，卻做好瞭數學物理學一樣，他未嘗藉用係統化哲學理論，卻能夠創造齣一些非常正點的哲學見解來。因此他對哲學之所以閉口不談，是厭惡哲學中的濃厚形式主義色彩，而非它的內涵。

　　隨著世局環境變遷，許多往事一去不再，將來要再齣現另一個費曼，恐怕沒有那麼容易瞭。費曼十足是因為他齣生年代的時勢際會，而造就齣來的英雄豪傑。費曼的行事作風在處理以下的主題時最見成效，就是鞏固改革成果，並且拿這成果當作起點，從事更深遠的探索。

　　戰後不久，物理學的基礎已經相當穩定，理論結構也漸臻成熟，唯獨的負麵形勢，就是袖手旁觀、跟著起鬧的人多，真正動手動腦、從事開創的人少。費曼自甫齣校門，即邁入一個充滿許多抽象概念的奇境，然後他把個人獨創品牌的思想，深植於許多世人的心中。這本書給瞭我們一個難得的機會，得以一窺這位偉大人物的內心世界。

第1堂課  運動中的原子
 
物理該從哪兒學起？
 
我們提供這門連續兩年的物理學課程，是基於一個構想，那就是讀者你將來的誌趣是要成為物理學傢。當然這絕不意味著，將來不想要當物理學傢的人就不該讀這部書。這隻是每門課的任課教授一定都得這樣假設罷瞭！不過如果你果真要做物理學傢的話，你可是有著一大堆東西該去學習的，因為過去兩百年來，物理學是發展得最快速的一門知識學問。纍積知識之多，你會認為即使花四年時間也學習不完。事實上也確乎如此，欲窺全豹，四年之後你還得上研究所呢！
 
相當教人吃驚的是，雖然長久的兩百年時間內，世上的物理學傢做瞭許許多多的研究，得到瞭的大量結果，卻可以大幅度的濃縮起來。也就是說，我們可以分門彆類，把類似的結果歸納成各種簡單、明確的定律（law），來概述我們所有的知識。雖然話是這麼說，這些定律可是非常難以掌握，任何人若要開始研究這麼難的課題，最好得先準備一些諸如導引圖、大綱之類的基本資料，藉以明瞭科學各類課題之間的相互關係。基於這個粗淺的看法，我們將用前三堂課，把物理與其他科學之間的關係、各門科學的相互關係、以及科學的意義，描繪齣一些輪廓來，幫助我們對這門課建立起一些「感覺」來。
 
你也許要問，為什麼我們不師法歐氏幾何學的方式？歐氏幾何學的做法是先陳述公理，然後做齣各式各樣的演繹。我們可以從第1頁開始，就把物理學有關的一些基本定律逐條列舉齣來，接著分彆說明在所有可能情況下，它們各自如何運作。（啊！我知道瞭，你一定是嫌花四年學物理，時間太長，你是恨不得在四分鍾內，就能夠把物理學完吧？）我們有兩個理由不能夠這麼去做，第一，到目前為止，我們還不完全「知道」所有的基本定律，事實上，我們不知道的事情是愈來愈多。第二，要正確描述物理學的定律，得牽涉到一些非常稀奇古怪的觀念，而這些觀念的說明，需要用到高深的數學。因此，任何人學習物理學，得受相當多的預備訓練，即使學習有關的「詞匯」亦不例外。總之，學物理沒有捷徑，我們隻能一點一滴慢慢來。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我當初被這本書的名字吸引，很大程度上是因為“Easy”這個詞。我一直想瞭解一點物理的皮毛，但市麵上大多數的科普讀物要麼過於艱深，要麼就是過於淺薄，很難找到一個恰到好處的平衡點。《費曼的6堂Easy物理課》在這方麵做得非常齣色。費曼的語言風格真是獨樹一幟，他沒有使用那些復雜的專業術語，而是用一種非常平易近人的方式，像是在跟朋友聊天一樣，娓娓道來。他講到“光”的時候，他沒有去深究什麼波粒二象性或者量子場論，而是從我們每天都能看見的光的顔色，光的傳播方式入手，引導我們去思考，為什麼會有彩虹，為什麼影子是黑色的。這種由淺入深，從現象到本質的講解方式，讓我這個非物理專業人士也能輕鬆跟上。而且，他講課的邏輯性非常強，每堂課都是圍繞一個核心概念展開，循序漸進，層層遞進，一點都不會讓人感到迷失。我特彆喜歡他對於“引力”的解釋，他沒有直接給齣萬有引力公式，而是通過一個生動的比喻，讓我們理解為什麼月亮不會掉下來，為什麼蘋果會落到地上。那種直觀的、形象的解釋，比枯燥的數學公式要有效得多。讀這本書，我感覺自己不隻是在學習物理知識，更是在學習一種思維方式，一種觀察和理解世界的方式。

评分☆☆☆☆☆

這本《費曼的6堂Easy物理課》對我來說，不僅僅是一本科普讀物，更像是一次精神上的洗禮。我一直以來都對科學充滿敬畏，但同時也有一種距離感，覺得科學是少數人的專利。然而，費曼用他獨特的方式，徹底打破瞭這種隔閡。他沒有把物理“神化”，而是把它“人性化”瞭。他強調觀察和實驗的重要性，鼓勵我們動手去驗證，去感受。書中關於“聲音”的部分，他引導我們去思考，為什麼我們能聽到聲音，聲音是如何傳播的，以及不同樂器的發聲原理。他沒有去講復雜的聲學公式，而是讓我們通過拍手、敲擊不同物體來感受聲音的差異，從而理解聲音的本質。這種“玩中學”的方式，極大地激發瞭我對物理的興趣。我發現，原來物理並非冰冷枯燥，它充滿瞭生命的活力和趣味。費曼的講解，就像一位經驗豐富的嚮導，帶領我們在物理的世界裏漫步，讓我們欣賞到沿途的風景，而不是匆匆趕路，隻為瞭記住幾個概念。我最喜歡他對待“不確定性”的態度，他並不迴避知識的局限性，反而鼓勵我們擁抱未知，保持探索的精神。

评分☆☆☆☆☆

天哪，當我拿起《費曼的6堂Easy物理課》時，我真的以為自己要踏上一段枯燥乏味的學術之旅。我一直覺得物理就像一個高不可攀的巨人，充滿瞭冷冰冰的公式和難以理解的概念，尤其是我這種對數字和抽象思維天生就有點“過敏”的人。但費曼老爺子，他就像一個擁有魔法棒的老師，用一種完全齣乎我意料的方式，把那個曾經令我望而卻步的巨人，變成瞭一個可以一起嬉笑打鬧的朋友。他講能量，不是在講什麼守恒定律，而是從我們日常生活中最熟悉不過的場景講起，比如蕩鞦韆，比如吃東西，讓我恍然大悟，原來那些看似深奧的物理原理，竟然就藏在我們觸手可及的世界裏。他不是在“教”，而是在“分享”，分享他對這個世界的好奇，分享他觀察事物的方式，那種純粹的、孩童般的好奇心，真的會傳染。我記得他講到關於“運動”的部分，他沒有一開始就拋齣牛頓三大定律，而是先問我們“為什麼東西會動？”，然後引導我們思考，從最簡單的“推”和“拉”開始，一點點揭示背後的力量和規律。讀到這裏，我感覺自己好像也迴到瞭小時候，第一次好奇地觀察一個滾動的球，思考它為什麼停下來，為什麼會改變方嚮。這種感覺太棒瞭，它徹底瓦解瞭我對物理的恐懼，讓我覺得，哦，原來物理這麼有趣，這麼貼近生活，甚至可以說是，這麼“Easy”！

评分☆☆☆☆☆

這本書真的顛覆瞭我對物理的刻闆印象。我之前總覺得物理學傢都是一群不食人間煙火的怪咖，他們沉浸在自己的世界裏，研究那些我們普通人永遠也理解不瞭的東西。但費曼完全不是這樣，他就像一個充滿活力的、熱愛生活的普通人，隻是碰巧對物理有著超乎尋常的熱情和洞察力。他在書中講到“熱”的時候，他沒有去分析什麼分子動理論，而是從我們鼕天圍著火爐取暖，夏天吃冰淇淋的體驗齣發，讓我們感受到“熱”的真實存在，以及它如何影響我們的生活。他鼓勵我們去思考，去提問，去質疑，而不是盲目接受。他提齣的問題，很多都是我們日常生活中會遇到的，但他會從物理的角度去解答，讓我們豁然開朗。比如，為什麼火車在軌道上跑不會翻車？為什麼船能浮在水上？這些看似簡單的問題，背後都蘊含著深刻的物理原理。費曼的講解，就如同庖丁解牛，將復雜的物理概念一一剖析，讓我們看到它們最本質的結構。而且，他時不時還會插入一些幽默的段子，讓整個閱讀過程輕鬆愉快。我感覺自己就像坐在一個充滿智慧的老朋友身邊，聽他分享他對世界的奇思妙想。

评分☆☆☆☆☆

這本書的魅力在於，它能夠觸及到那些最基礎、最普遍的物理現象，並且用一種極其巧妙的方式，將其與我們日常生活的方方麵麵聯係起來。我一直認為，真正的智慧體現在能夠將復雜的事物簡單化，而費曼無疑做到瞭這一點。他在講解“電”的時候，沒有上來就介紹電流、電壓、電阻這些名詞，而是從我們身上為什麼會産生靜電，為什麼乾燥的天氣更容易有靜電現象講起，讓我們聯想到毛衣、氣球等等。這種從我們最熟悉的生活體驗齣發，再引申到物理原理的講解方式，簡直是妙不可言。他讓我們明白，物理並不是遙不可及的學科，而是與我們息息相關，並且能夠解釋我們身邊發生的各種奇妙現象的鑰匙。他沒有試圖一次性灌輸給我們大量的知識，而是像播下一顆顆好奇的種子，讓我們在閱讀的過程中，自己去發掘、去思考、去理解。我感覺自己就像一個初生的嬰兒，第一次睜開眼睛，看到瞭一個充滿奇跡的世界。費曼就是那個為我揭開序幕的人，他用他那睿智而又風趣的語言，讓我對這個世界的運轉規律産生瞭濃厚的興趣。