科學頑童費恩曼

歐陽軍

小頑童的成長

費恩曼1918年5月11日出生于曼哈頓的一個猶太家庭。他的父親十分崇尚科學，很早就引導兒子用“科學”的方式去思考。父親告訴費恩曼：對任何事情，不管告訴你的人多么有名，不要相信事實就是這樣。這種態度貫穿在費恩曼一生的科學研究中，他總是從最基本的原理出發，用自己獨特的方式解決問題，重新“發明”了差不多整套物理學。

費恩曼的母親是極富幽默感和同情心的人，很能欣賞善意的玩笑。如果沒有母親的影響，費恩曼也許成為一個枯燥的學究，而不是一個率性的“科學頑童”。

費恩曼十一二歲的時候，他就有了一個實驗室——其實就是一個舊木箱，里面的設備包括蓄電池、福特線湖、揚聲器等他在自己的實驗室里學會了修收音機、造防盜鈴，還開通了“費恩曼電臺”。費恩曼對其他學科也很感興趣，身為孩子王，他經常為鄰近的小孩表演利用化學原理的魔術。

費恩曼最擅長的還是數學，他有非凡的數學天分，喜歡自己編題目或“定理”，還自創了許多數學符號。在小學畢業之前，他就用自己的方式發現了代數方程的解法，推導出中學幾何的大多數規則。上中學時，他已經在自學高等微積分這門大學高年級課程了。

1935年，費恩曼17歲，他考入了著名的麻省理工學院。

探討睡覺哲學

進入大學后不久，費恩曼選修了量子力學課程。上課的是一位年輕的物理學家。每當這位老師沒以真備課，講不下去時，他就會轉向學生問：“費恩曼先生，你是如何處理這個問題的?”此時，費恩曼就會接替他把課講完。

費恩曼的理科雖然出色，文科卻讓他頭疼，但憑著一貫的獨創精神，他總是順利通過考試。教哲學的是個老頭，說話含糊，費恩曼一個字也聽不懂，他常用一個小鉆頭在鞋底上鉆洞來打發上課時間。到了要寫學期論文的時候，費恩曼只記得上課聽過“意識流”幾個字。他決定論文就寫意識流，探討睡覺哲學：入睡時意識會發生什么情況?意識是怎么關閉的?

在接下來的4周時間內，費恩曼每天為自己制造兩次“黑夜”，躺下睡覺，以此觀察自己入睡時思維到底發生了什么變化。最后，他寫了一篇關于這個實驗的論文。為了給文章潤色，他以一首小詩結尾：

我想知道這是為什么。我想知道這是為什么。

我想知道為什么我想知道這是為什么。

我想知道究竟為什么我非要知道

我為什么想知道這是為什么。

這篇論文的命運是：教授當場朗讀了這篇論文并給了一個“A”。

一生的輝煌成就

從麻省理工學院畢業后，費恩曼到普林斯頓大學攻讀博士學位。他的導師是年僅28歲的惠勒。

事業上還沒有大建樹的惠勒不想在一個研究生身上浪費時間。第一次和費恩曼見面，他就掏出貴重的懷表放在桌上，以示自己時間的寶貴。不怕權威的費恩曼想：好吧，那咱們就玩一下吧。第二次見面時，他先給自己買了一只便宜的懷表，也掏出來擱在惠勒的表旁邊，似乎是說他的時間和惠勒的一樣寶貴，雖然用的是一只便宜表。這種怪異的場面讓兩人都禁不住哈哈大笑，從此成為好友。

費恩曼在普林斯頓研究的是量子電動力學。量子電動力學是研究電磁力的理論。這是一個和愛因斯坦的相對論(一種引力理論)相對應的研究領域。

在費恩曼之前，量子物理學研究有兩種截然不同的方法。一種基于波，另一種基于粒子，它們是完全等價的，現在，費恩曼找到了量子物理學研究的第三種方法：基于作用量，也就是基于粒子的運動軌跡。

這種方法能得到和前兩種方法相同的答案，但它用起來更簡便。重要的是，費恩曼的方法在描述經典的牛頓物理學時同樣有效，從而使研究微觀粒子的量子物理學和研究宏觀物體的經典物理學發生清晰的銜接。這是前兩種方法做不到的。

1941年，費恩曼和惠勒一起創立了惠勒－費恩曼輻射理論。1941年，費思曼創立了量子力學的路徑積分方法。后來，費恩曼又發明了費恩曼圖，用于直觀地描述粒子的運動軌跡。費恩曼圖在量子物理學中非常有用，是一種基本工具。物理學家將費恩曼圖稱為“帶給大眾的計算法”。

撬鎖專家酷玩科學

1943年，費恩曼參加了研制原子彈的曼哈頓工程。未滿25歲的他擔任理論部計算小組組長。很快，同事們就發現費恩曼不但是物理學上的天才，而且是一個極其愛開玩笑的人。

在研究基地，所有的機密開始時都隨便放在檔案柜里，僅僅用普通掛鎖。為了指出安全隱患，每當費恩曼跟某人借文件而對方不在時，他便略施小計打開檔案柜，拿出文件，并留下條子：“這個柜子不難開啊，聰明鬼留。”

終于，有關部門安裝了保險柜。費恩曼就把自己柜上的鎖拆開研究，又買了兩本教人撬鎖的書，最后竟然可以在10分鐘內打開保險柜。不多久，費恩曼就名聲在外了。

1945年底，曼哈頓工程結束后，費恩曼成為康奈爾大學的教授。那時，費恩曼剛剛失去心愛的妻子，一度既孤獨又郁悶。終于有一天，費恩曼意識到他要享受科學帶來的樂趣，根本沒必要擔心工作的意義和如何發表論文，能讓自己滿意就行。

費恩曼重新獲得了研究激情。1948年，他解決了后來使他獲諾貝爾獎的蘭姆移位問題。在20世紀50年代，費恩曼又為物理學做出兩大貢獻：一項是建立超流體模型，屬于低溫物理學領域；另一項是建立費恩曼形式的β衰變理論。

有一次，費恩曼從《科學》雜志上看到一篇討論獵犬的文章，提到它們的嗅覺極其敏銳。費恩曼想：人類的嗅覺有多靈敏呢?于是，他開始研究自己的嗅覺。他甚至和自家的狗比嗅覺：趴在地毯上用鼻子嗅，看看能否像它那樣嗅出自己的腳印。最后，他的結論是：人的嗅覺雖趕不上獵犬，卻也不像想象的那么糟，只是“人的鼻子離地面太高而已”。

費恩曼從小喜歡敲鼓。在巴西講學期間，他加入了當地窮人的一個桑巴樂團，在其中擔任邦戈鼓手，和樂隊一起上街參加狂歡節。

在40多歲的時候，費恩曼對藝術發生了濃厚興趣。他拜師學藝，成了頗有造詣的業余藝術家，而且不介意自己的畫掛在酒吧和按摩院里。費恩曼還曾辦過個人畫展。

最得意的是講課

費恩曼是迷人的演說者，他能把聽眾的理解力提高到他們前所未有的高度。加上他風趣的語言，他的演講沒有不讓聽眾發笑的。

1959年，費恩曼作了題為《實際上空間大得很》的著名演講，這是對納米技術可行性的第一次清楚的陳述。費恩曼在演講中提出了兩個玩笑式的挑戰，對解決每個問題的人給予1000美元的獎金。第一個挑戰是在邊長0.4毫米的立方體內放一個能運轉的馬達，第二個挑戰是在針尖上寫下全部的《大英百科全書》。后米，還真有兩個年輕的物理學家帶著成果來領獎，費恩曼只好自掏腰包給他們頒獎。

1961年至1963年間，費恩曼為大學新生講授物理學導論。授課的部分錄音后來整理成三卷本的《講演錄》。這套書在過上的三四十年中從未絕版，是正式課本外卓越的補充讀物。費恩曼自己認為：從長遠看，他對物理學的最大貢獻不是理論工作，而是他的《講演錄》。因為科學理論可以來了又去，被更好的理論代替，但科學的方法，發現的快樂卻是所有科學賴以建立的基本原則，

費恩曼的名聲常和這些字句聯系在一起：一個獨辟蹊徑的思考者，超乎尋常的教師，盡善盡美的演員、小丑、多情種，熱愛生活和自然的人……

他制造了無數笑鬧軼事。1985年，朋友和他一起把他平時的趣事整理出版，名為《費恩曼先生，你開玩笑!》。這本暢銷書記錄了費恩曼一生的各種玩笑和最有趣的智慧游戲，沒有說教，更沒有深奧的物理，有的是一顆好奇心的種種歷險。

1988年2月15日，理查德·費恩曼斟腎衰竭逝世，加州理工大學的學生在學校11層高的圖書館大樓上掛了一條橫幅，上面寫著：“迪克，我們愛你”。迪克是理查德的昵稱。