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【珞珈读书会】臧龙凯:不按常理出牌的物理学家
发布时间:2021-04-25 15:20  作者:  来源:  阅读:

作者:臧龙凯

说起“物理学家”,我们总是容易想起一些专注、刻苦、甚至有些学究气的身影:冷光灯下伏案画图演算、实验台前一丝不苟、谈话中不时夹带着深奥的术语……如果不从事物理专业,我们对物理学家的理解可能大多来自教科书对牛顿、爱因斯坦、钱学森等大师的刻画。或许,物理学家们强调的极致客观与理性,会让我们感到自己与科学家们有很远的距离。如果带着这种先入之见去看《别逗了,费曼先生》,你一定会惊叹:“原来物理学家也可以这样?”

可以说,费曼是上世纪最伟大的物理学家之一,他对理论物理领域有着杰出的贡献,曾获诺奖。但只用“物理学家”形容费曼,可能远远不够充分。虽然他最为人知的身份是物理学家,但那丝毫不能掩盖他作为知名画家、资深锁匠、杰出鼓乐手、夜店小王子的魅力。在《别逗了,费曼先生》中,他欢脱地讲出一连串经历:从小时候修收音机到青年时期在原子弹基地“撬”保险箱,从中年零基础学画画到举办裸模素描画展,从巴西狂欢节打桑巴鼓到在诺贝尔奖典礼上跳着离场……他什么都愿意尝试,始终保持着好奇心和创造力。他的故事穿插着率真的思考,分享着对生活的热爱、对艺术的追求、对教育的理解、对人性的揣摩。而他直言不讳提出的那些问题,直到现在还能引发我们的深思。

“喜欢就去做,看能做到哪”

费曼在十一二岁的时候,就在家里设立了自己的实验室。串联所有的灯泡、看着它们慢慢亮起来、把蓄电池和电铃开关连接在一起……这让他感到妙趣无穷。实验室就是他的游乐园。

20世纪30年代经济萧条,他从旧货市场买来破旧收音机自己“捣腾”,很快就摸索出了电路的原理。机缘巧合之下,他修好了姑妈家的收音机,之后便不断有人带着坏了的收音机来找他。一究到底的性格让他不断攻克难关,他也因此被街坊邻居刮目相看。

除了收音机,少年费曼的兴趣还包括琢磨水龙头水流的曲线、电镀塑料……这种爱“捣腾”的性格一直持续到曼哈顿计划。刚毕业到洛斯阿拉莫斯实验基地的费曼,发现安全柜的保密系统有BUG,密码锁很容易被破解。于是,他就利用业余时间琢磨如何通过破解密码以提醒基地升级。随着密码锁的升级,他的破解技能也在不断升级,他也越玩越愉快。

天才也会有自我怀疑的时候。费曼刚入职康奈尔大学时,教学科研压力很大,渐渐觉得“油尽灯枯”,甚至开始反感物理。主管威尔逊告诉他,尽管去做喜欢的事,一切后果由自己来承担。费曼瞬间轻松了起来,仿佛又回到了那个“因为乐趣而捣腾”的少年时代。

有一次他碰到有人扔飞盘,便开始琢磨飞盘的旋转轨迹。面对这个令他激动的新研究对象,领导贝特却无动于衷,不明白研究这个有什么意义。费曼说:“我就是觉得有趣,我要享受物理,为所欲为。”而正是这个飞盘,引发他对类比电子旋转进行研究,并形成了微观世界建构理论,他也因此在29岁便提出了获得诺贝尔奖的量子电动力学理论。

“恼人的诺贝尔奖”

说起来好像有点“凡尔赛”,但是费曼真心为诺贝尔奖而烦恼,他不想成为自己曾反感的权威。他在获奖感言中说:“对我而言,从科学研究的发现中所得到的乐趣,以及从别人可以利用我的研究成果等等,已经得到了我的奖赏。”

离开瑞典,费曼到位于瑞士的欧洲粒子物理研究中心演讲时还穿着参加国王晚宴的西装。维斯可夫跳起来把外套脱下,对他说:“演讲时不要穿西装!”费曼脱掉了礼服,松了松领带——在物理研究中心,他摆脱了诺奖的光环,回归了自我。

在获得诺奖前,费曼每年都会到一所中学和学生们聊聊相对论。获奖后,他像往常一样去学校演讲,却发现到处都挤满了不相干的人。于是,他接受加拿大物理学生协会的邀请后,就想出了“天衣无缝”的破解计划。校园里张贴着这样的海报:华盛顿大学华伦教授将于5月17日下午3点在D102教室发表质子结构的演讲。而费曼上台后却说:“华伦教授临时有事无法前来,他打电话给我问我能不能来谈谈这个题目,刚巧我对这个题目也稍微做过一些研究,所以我就来了。”

虽然诺贝尔的奖金让费曼买下了一栋海边别墅,但他仍然认为这难以弥补损失——获奖后,很少有人会在公开场合直率地对待他了。而对他而言,诺奖带来的最大乐趣,是让他作为获奖名人,受邀参加了里约嘉年华庆典,欣赏到了桑巴乐团演奏的美妙音乐。

“巴西没有科学”

获奖后,费曼备受瞩目,但也一直坚持讲真话。有段时间他在巴西教书,结课时被邀请讲一讲在巴西的教学经验。他带着大学一年级的物理课本走上讲台,面对着官员教授齐聚、座无虚席的讲厅,他说:“我这次演讲的主题,是要向各位证明,巴西根本没有在教科学!”

在台下的惊诧和激动中,他举了一个例子:

一个深爱希腊文的希腊学者,去到了别的国家,发现那里的人都在研究希腊文,便很高兴。但在一个主修希腊文的学生的学位考试上,他问:“苏格拉底谈到真理和美之间的关系时,提过什么主张?”学生答不出来。然后学者又问:“苏格拉底在第三次对话录中跟柏拉图说过些什么?”学生立刻眉飞色舞,以极优美的希腊文,一次不漏地背诵了出来。可是苏格拉底在第三次对话录中所说的,正是真理和美之间的关系。

费曼说:“当我看到你们教小孩‘科学’的时候,我的感觉就和那位希腊学者一模一样。”他举起那本教科书,指出它从头到尾教的都不是科学,而是生吞活剥的背诵。实验者没有真实的实验情景、联系实际的结果,简直是在循环往复地下定义,用一些词汇解释另一些词汇。学生们能把“摩擦发光”的概念背得滚瓜烂熟,却根本不知道这些概念与生活有什么关系。在费曼看来,学习科学就是为了解决和解释生活中的现象,但巴西的科学教育仅仅是在让学生们背教科书。

“根本不存在的星球”

这样的科学教育不仅仅出现在巴西。当费曼参与加州中小学教科书评选项目时,一道题目令他暴跳如雷:

约翰和他父亲在室外观测星体。约翰看到两颗蓝色星球和一颗红色星球,他父亲看到了一颗绿色星球、一颗紫色星球和两颗黄色星球,红色星球温度是四千度、黄色星球温度是五千度、绿色星球温度是……那么约翰和他父亲看到的星球的温度一共是多少?

而事实上,世界上根本就没有绿色和紫色的星球,出题者想要引导小学生练习加法,却因此而编写出一些不切实际的东西。

不科学的科学教科书,终于让费曼忍无可忍,他辞掉了委员会的职务。他认为,类似“能量使玩具动”的答案,没有任何学习价值。更应该做的是让学生看看玩具的内部,看看里面的发条和齿轮,孩子们明白玩具如何运作后,就可以自然而然地讨论较为普遍的能量规律。

半个世纪过去了,费曼的那句“没有科学”似乎仍在耳边。我翻开科学教科书时,也不禁会想,如果费曼看到会怎么说?关于科学教育,我们还有很长的路要走。

“独一无二的费曼”

不管怀有怎样的期待,《别逗了,费曼先生》这本书都不会让你失望。你既可以一窥名人的生活趣事,也可以读到科学家的人生经验。

我们如果只关注“牛顿煮怀表”“爱因斯坦找不到家”这样的趣闻八卦,或许会在书中发现费曼的许多奇闻趣事,还能从他的高情商中探寻一点说话技巧,但我们会错过一些更有价值的宝藏,那是藏在费曼顽童心态下对生活意义的珍贵思考。

这本书没有讲太多科学理论,但处处流露着费曼对待科学的态度,那是和他的生活态度一以贯之的:他善于观察生活,总是想找窍门或者捷径来解决问题;他清楚自己喜欢的和擅长的,愿意为自己那份毫无功利目的的喜欢付出时间和精力;他保持着玩乐的研究态度、“感兴趣就去做”的行动力,时隔多年依然能够坚守着对物理纯粹的初心。不停地追逐着起点的乐趣,让他成为了独一无二的物理学家费曼,而在坚守初心、追寻自己的过程中,诺贝尔奖,也与他不期而遇。(选自图书馆“一期一书”阅读活动,作者系第二临床学院毕业生)

(编辑:相茹)

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