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主题:刘兵《费曼:超级科学明星》
发信人: jeter(云胡不归)
整理人: k_xiaoyao(2001-01-20 01:03:19), 站内信件
费曼:超级科学明星

□刘兵


  世界上有两种天才。普通的天才完成伟大的工作,但让其他的科
学家觉得,如果他们足够努力的话,那样的工作他们也能完成。而另
一种天才则像表演魔术一般,“一个魔术师所做的事任何别的人都无
法完成,而且似乎完全无法想象。”

   诺贝尔奖获得者、美国康耐尔大学的理论物理学家贝特曾转用
一位数学家的话,说世界上有两种天才:普通的天才完成伟大的工作,
但让其他的科学家觉得,如果他们足够努力的话,那样的工作他们也
能完成;而另一种天才则像表演魔术一般,“一个魔术师所做的事任
何别的人都无法完成,而且似乎完全无法想象。”“这,就是费曼。”


  理查德·费曼,可以说是一位典型的美国物理学家,1918年,
他出生在纽约的一个犹太人家庭中,1935年进入麻省理工学院学
习,毕业后,又到普林斯顿念研究生,于1942年获得博士学位。
从1943年起,在美国的原子弹研制基地洛斯-阿拉莫斯工作,战
争结束后,1946年,成为康耐尔大学教授。后来,从50年代起,
在加州理工学院任教,先是当普通教授,后于1959年成为图尔曼
理论物理学教授。除了曾短期到巴西讲学之外,他一直在加州理工学
院工作,直到1988年2月15日,因患癌症而在洛杉矶去世。

  费曼的科学工作涉及到许多的领域。其中最重要的,包括他以路
径积分的形式重新写出了整个量子电动力学,使之具有相对论协变的
形式,并且通过重整化的方法避开了发散的困难,解决了电子的自能
问题。利用这样的理论,就可以相当精确地计算出兰姆位移和电子的
反常磁矩等用旧有的理论无法处理的问题。在这过程中,他还自行发
明了一种独特的利用一些图形来极大地简化计算的新方法。如今,在
场论中,像费曼图、费曼积分、费曼振幅等常用的重要概念和方法都
与他的名字连在一起。

  1965年,由于在量子电动力学方面的基本工作,费曼与美国
物理学家施温格和日本物理学家朝永振一郎共同获得了该年度的诺贝
尔物理学奖。

  除了在量子场论和基本粒子理论方面的重要工作之外,在像凝聚
态物理等领域中,费曼亦贡献卓著,尤其是在对液氦的超流动性的理
论研究方面。

  在美国,诺贝尔奖获得者有许多,但能够在科学界和科学界之外
都几乎家喻户晓,并为人津津乐道的超级名星,恐怕只有费曼一人。
这一切,除了天赋之外,还与费曼独具一格、不拘小节的个性,以及
他截然与众不同的行事方式,有着决定性的联系。正如杨振宁曾讲过
的:“他是一个几乎任何事情都与众不同的人。”

  费曼是一位极为出色的教师。或者说,是一位教育家。他极其认
真地对待教学工作,并且真正热爱教学,在充分准备的课上,不时地
冒出连珠妙语。在加州理工学院任教授的三十多年中,他除了自己进
行研究工作,主要是为研究生开课。1961-1962年间,他曾
给大学低年级的学生讲了两年的普通物理课程。像普通物理这样的课
程,在教材与教法上本是相当成熟的,虽然也有许多不同的课本,但
本质都是大同小异的。费曼则不然,他完全抛开了传统的体系,由自
己安排教学内容。每次上课,只带一张小纸,然而,在这背后,大量
的准备工作是显而易见的。结果,根据他讲课的录音,人们整理出三
卷本的《费曼物理学讲义》这部奇书。物理学家古德斯坦回忆说,费
曼曾告诉他:从长远眼光来看,他认为他对物理学的最重要的贡献不
是量子电动力学,不是液氦或极化子或旋子的理论,他真正的记功碑
将是他的《费曼物理学讲义》。这部与众截然不同的教程,鲜明地反
映了费曼的个人特色,在体系、论述和证明上均有别于传统的教材,
书中还充满了生动的例证和深刻精辟的议论,以口语化的风格透彻地
讨论各种物理学现象的本质和规律。正如他在《讲义》中所说的:
“我讲授的主要目的,不是帮助你们应付考试,也不是帮你们服务于
工业或国防。我最希望做到的,是让你们欣赏这奇妙的世界以及物理
学家观察它的方式。”这部教材出版后,非常畅销,尽管对于绝大多
数的教师和学生,它不一定是最实用的教程,但它确实是最出色的教
学参考书,是教材中的经典著作。可以说,仅凭这部讲义,就可以让
作者不朽。它被翻译成多种文字出版,我国内地和台湾也都曾有其中
译本。

  不管是科学上的成就,还是在科学教育方面的贡献,都只能使一
个人在有限的范围内变得知名。但费曼响亮的名声却绝不仅限于科学
界。在美国,在更广大的公众眼里,他也是真正的科学明星。这在很
大的程度上,与他两本回忆录的出版有很大的关系。

  1985年,费曼出版了他的第一本回忆录《费曼先生,你肯定
是在开玩笑》,这本书是由费曼同事的儿子拉尔夫·莱顿根据与费曼
谈话的录音整理而成的。它一经出版,就变得异常畅销,仅仅在出版
后一个月内,就连续印刷了9次。而且,至今,仍常常停留在美国书
店的排行榜上。在国内,1989年,科学出版社曾以《爱开玩笑的
科学家费曼》为名翻译出版了此书,但译文中错误颇多,且印数只有
3000来册。1997年,三联书店又以《别闹了,费曼先生》为
名出了新的译本,遗憾的是其译文中意译之处过多,且港台味太重。
通过这部回忆录,读者可以看到一位真正活生生的、多才多艺、喜欢
恶作剧、极具个性、我行我素且不加掩饰的科学家:他从小就好独立
思考;在制造原子弹的基地工作时,曾是偷开保险柜的“撬锁英雄”;
在宿舍中作运送蚂蚁的实验;与酒巴里的女招待开令人啼笑皆非的玩
笑;爱好玩鼓,达到很高的水平,一部只由他用鼓声伴奏的芭蕾舞最
后竟赢得了美国全国舞蹈设计竞赛的大奖和在巴黎举行的世界舞蹈设
计者竞赛的第二名;偶尔因琢磨古代抄本而最后成为玛雅天文学史专
家;他学习绘画,最后达到举办个人画展和售出所绘作品的程度……,
如此等等。这样一系列令人捧腹的故事在其他科学家的传记中是很难
发现的。随后出版的续集《“你何必在意别人怎么想?”:一位好奇
者更多的奇遇》一书也同样获得成功。(参见本期重点推荐新书)尤
其是费曼参与对航天飞机“挑战者”号失事原因调查的故事,更给人
以深刻的印象。他曾演示用一杯冰水浸泡橡皮而使其在低温下失去弹
性的简单实验,说明推进火箭管道接口的漏气原因,使美国公众大为
震惊。这一故事,以及在前一部回忆录中讲述的他参与审定小学教材
的故事,真切地表现了费曼作为一位正直的科学家所具有的社会责任
感。当然,在某些人看来,费曼的一些作法似乎有些花花公子的味道,
如他在回忆录中也并不讳言自己出入夜总会以及追求萍水相逢的一夜
风流的经历,但这只是费曼自己并不加以掩饰的一个侧面。在另一方
面,他与第一任妻子阿仑结婚,却是在已经知道对方患了肺结核而且
活不了几年的情况下,而且婚后阿仑一直就住在医院中,直到去世。
在晚年,当有人问费曼一生最自豪的是什么事时,他说,那就是“我
能用尽我所能的爱去爱了我的第一位妻子”。在台湾,这两部回忆录
均有中译本出版,但遗憾的是,到目前为止,内地仍没有第二本回忆
录的中译本出版。


  科学家的回忆录能成为长久不衰的畅销书,这是很少见的事情,
表明了公众对费曼的极大兴趣。实际上,除了这两部回忆录之外,许
多由他人撰写的费曼的传记也非常引人注目。(其中部分书目请参见
本版重点推荐书目和新书信息)例如,《纽约时报》首席科学记者格
莱克曾以出版在各国成为畅销书的科学报告文学集《混沌开创新学科》
而闻名(所说此书仅在内地就出版有4种不同的译本),他于1992
年出版的费曼传记《天才:理查德·费曼的科学与生活》,也很快就
成为美国的畅销书。1993年,格莱克到加州大学圣巴巴拉分校作
该书的促销演讲时,笔者曾有幸亲耳聆听。当时会场的热烈气氛,也
充分表明了他撰写的那部传记之引人入胜。这部传记同时出版有录音
带版本(其实费曼的许多著作现在都出版了CD版,从中可以听到费曼
本人的声音)。在台湾,也出版了该书的中译本,只是内地目前也仍
还没有译本出版。据报道,格莱克撰写的另一本费曼传记也将于
1999年问世。


  可以说,费曼确实是独一无二的。他也许是只有在美国的文化下
才能培养出来的那种科学家。了解费曼,也可以让人们看到,科学家,
如果教育得当,完全可以是饱食人间烟火并且令人喜爱的天才。谈到
为什么能够成功,为什么能够成为超级科学明星,原因可以有许多,
但其中最重要的一点,也许正像其回忆录的书名(这来自他第一任夫
人的说法)所表明的,那就是:“你何必在意别人怎么想?”


《中华读书报》1998年9月9日

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