“科學(xué)頑童”費(fèi)恩曼

歐陽(yáng)軍

費(fèi)恩曼，被譽(yù)為繼愛(ài)因斯坦后最偉大的物理學(xué)家。他參加了原子彈研制計(jì)劃，曾獲得諾貝爾獎(jiǎng)。他的一生研究成就斐然，以在科學(xué)上的巨大貢獻(xiàn)名留青史。同時(shí)他有著獨(dú)特的個(gè)性，他是一個(gè)會(huì)撬保險(xiǎn)柜、會(huì)敲邦戈鼓、開(kāi)過(guò)個(gè)人畫展的“科學(xué)頑童”。

一生的輝煌成就

1918年5月11日，費(fèi)恩曼出生于曼哈頓的一個(gè)猶太家庭。他的父親在妻子懷孕時(shí)預(yù)言說(shuō)：“如果是男孩，他會(huì)成為科學(xué)家。”

父親十分崇尚科學(xué)，從很早就引導(dǎo)兒子用“科學(xué)”的方式去思考。父親告訴費(fèi)恩曼：對(duì)任何事情，不管告訴你的人多么有名，不要相信事實(shí)就是這樣。這種思想貫穿在費(fèi)恩曼一生的科學(xué)研究中：他總是從最基本的原理出發(fā)，用自己獨(dú)特的方式解決問(wèn)題。

1935年，費(fèi)恩曼17歲，他考入了著名的麻省理工學(xué)院。從麻省理工學(xué)院畢業(yè)后，費(fèi)恩曼到普林斯頓大學(xué)攻讀博士學(xué)位。他的導(dǎo)師是年僅28歲的惠勒。事業(yè)上還沒(méi)有大建樹(shù)的惠勒不想在一個(gè)研究生身上浪費(fèi)大多時(shí)間。第一次和費(fèi)恩曼見(jiàn)面，他就掏出貴重的懷表放在桌上，以示自己時(shí)間的寶貴。從不懼怕權(quán)威的費(fèi)恩曼想：好吧，那咱們就玩一下吧。第二次見(jiàn)面時(shí)，他先給自己買了一只便宜的懷表，也掏出來(lái)擱在惠勒的表旁邊，似乎是說(shuō)他的時(shí)間和惠勒的一樣寶貴，雖然用的是一只便宜的懷表。這種怪異的場(chǎng)面讓兩人都禁不住哈哈大笑，從此成為好友。

費(fèi)恩曼在普林斯頓研究的是量子電動(dòng)力學(xué)。宇宙中存在四種最基本的力：引力、電磁力、強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力。量子電動(dòng)力學(xué)是研究電磁力的理論。這是一個(gè)和愛(ài)因斯坦的相對(duì)論(一種引力理論)相對(duì)應(yīng)的研究領(lǐng)域。

在費(fèi)恩曼之前，量子物理學(xué)研究有兩種截然不同的方法，一種基于波，另一種基于粒子，它們是完全等價(jià)的。現(xiàn)在，費(fèi)恩曼找到了量子物理學(xué)研究的第三種方法：基于作用量，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是基于粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。這種方法能得到和前兩種方法相同的答案，但它用起來(lái)更簡(jiǎn)便。重要的是費(fèi)恩曼的方法在描述經(jīng)典的牛頓物理學(xué)時(shí)同樣有效，從而使研究微觀粒子的量子物理學(xué)和研究宏觀物體的經(jīng)典物理學(xué)發(fā)生清晰的銜接，這是前兩種方法做不到的。

1941年，費(fèi)恩曼創(chuàng)立了量子力學(xué)的路徑積分方法。后來(lái)，費(fèi)恩曼又發(fā)明了費(fèi)恩曼圖，用于直觀地描述粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。費(fèi)恩曼圖在量子物理學(xué)中非常有用，是一種基本工具。物理學(xué)家將費(fèi)恩曼圖稱為“帶給大眾的計(jì)算法”。

1948年，費(fèi)恩曼運(yùn)用自己獨(dú)特的方法精確計(jì)算了長(zhǎng)期困擾物理學(xué)家的蘭姆移位。幾乎同時(shí)，美國(guó)科學(xué)家施溫格爾和日本科學(xué)家朝永振一郎也用傳統(tǒng)方法各自獨(dú)立解決蘭姆移位問(wèn)題。由于這一杰出貢獻(xiàn)，費(fèi)恩曼和他們共同獲得1965年度的諾貝爾獎(jiǎng)。

撬鎖專家酷“玩”科學(xué)

1943年，費(fèi)恩曼參加了研制原子彈的曼哈頓工程。未滿25歲的他擔(dān)任理論部計(jì)算小組組長(zhǎng)。很快，同事們就發(fā)現(xiàn)費(fèi)恩曼不但是物理學(xué)上的天才，而且是一個(gè)極其愛(ài)開(kāi)玩笑的人。尤其讓費(fèi)恩曼“科學(xué)頑童”的名聲遠(yuǎn)播的是他撬保險(xiǎn)柜的軼事。

在研究基地，所有的機(jī)密文件都是隨便放在檔案柜里，僅僅用普通掛鎖。為了指出安全隱患，每當(dāng)費(fèi)恩曼跟某人借文件而對(duì)方不在時(shí)，他便略施小計(jì)打開(kāi)檔案柜，拿出文件，并留下條子：“這個(gè)柜子不難開(kāi)啊，聰明鬼留。”

終于，有關(guān)部門安裝了保險(xiǎn)柜。費(fèi)恩曼就把自己柜上的鎖拆開(kāi)研究，又買了兩本教人撬鎖的書，最后竟然可以在10分鐘內(nèi)打開(kāi)保險(xiǎn)柜。不多久，費(fèi)恩曼就名聲在外了，時(shí)常會(huì)有人跑過(guò)來(lái)找他說(shuō)：“科里斯蒂進(jìn)城了，但我需要他柜里的一份文件，你能不能打開(kāi)它?”

1945年底，曼哈頓工程結(jié)束后，費(fèi)恩曼成為康奈爾大學(xué)的教授。那時(shí)，費(fèi)恩曼剛剛失去心愛(ài)的妻子，一度既孤獨(dú)又郁悶。他擔(dān)心自己已是精疲力竭，再也不能考慮物理問(wèn)題了。終于有一天，費(fèi)恩曼意識(shí)到他不必為“提出輝煌的新思想，解決驚人的大問(wèn)題”而憂慮。他要像小時(shí)候一樣玩“科學(xué)游戲”，享受科學(xué)帶來(lái)的樂(lè)趣。而根本沒(méi)必要擔(dān)心工作的意義和如何發(fā)表論文，能讓自己開(kāi)心就行。