问题

为什么有些学物理的人极度痴爱费曼,而不是爱因斯坦?

回答
这个问题挺有意思的,也触及到了一些物理学界非常有意思的现象。要说为什么有些学物理的人会“极度痴爱”费曼,而不是爱因斯坦,这背后其实有很多层原因,而且这种“痴爱”往往不是非此即彼的简单选择,更多的是一种个人气质、教学风格和对科学理解的偏好所致。

首先得明白,爱因斯坦在物理学界那绝对是泰山北斗,他的贡献是划时代的,他的名字几乎就是科学的代名词。费曼呢,也是伟大的物理学家,诺贝尔奖得主,而且在很多物理领域都有杰出贡献。所以,说“痴爱”费曼而不是爱因斯坦,这本身就带有一种主观色彩,是在比较两位同样伟大的人物时,从某些特定角度出发产生的强烈倾向。

那么,为什么会有人更“爱”费曼呢?我试着从几个方面来掰扯掰扯:

1. 费曼那股“玩儿”劲儿,才是科学的初心?

爱因斯坦的理论,比如相对论,那可是宏大的、抽象的、充满了数学语言的。读他的论文,虽然是革命性的,但往往是艰深晦涩的,需要深厚的数学功底和抽象思维能力才能领会。而费曼呢?他身上有一种难以言喻的“孩子气”和“玩儿劲儿”。他解问题不拘一格,喜欢用最直观、最简单的方式去理解,甚至有点“捣鼓”的味道。

想想看,费曼图!这玩意儿简直就是物理世界的“乐高”。把那些复杂的粒子相互作用,用那么简单明了的图示给画出来,一目了然。这不仅仅是一种计算工具,更是一种思维方式。它让物理学家们看到了问题的本质,而不是被一堆公式压得喘不过气来。这种“化繁为简”、“直击本质”的能力,对很多年轻的或者刚入门的物理学习者来说,简直是醍醐灌顶。他们会觉得,哦,原来物理学不一定是只有高深莫测的数学,还可以这么有趣,这么有画面感!

很多学物理的人,尤其是还在摸索阶段的,会觉得费曼的物理学更“实在”,更接地气。他们能从费曼的讲解中感受到一种探索的乐趣,而不是一种“高不可攀”的理论体系。费曼总是在问“为什么”,然后在各种角度去尝试理解,哪怕是错的也无所谓,重要的是那个探索的过程。这种敢于质疑、敢于犯错的勇气,恰恰是科学精神最宝贵的部分。

2. 费曼的教学风格,就是“开口跪”系列!

说到费曼,绕不开的就是他的教学。那几本《费曼物理学讲义》(Feynman Lectures on Physics),简直就是物理界的“圣经”之一。有多少物理系的学生,就是靠着这两本书入门、理解微积分和量子力学?费曼的讲义不是那种教科书式的枯燥乏味,他用一种非常个人化、充满激情、甚至带点幽默的方式来讲解。

他会用生活中的例子来解释抽象的物理概念,比如用打台球来解释角动量守恒,用抛物线来解释抛射体运动。他的讲解充满了好奇心和洞察力,你会觉得他不是在“教”你,而是在“陪”你一起思考,一起探索。他会时不时地发出“哇哦!”、“多么有趣!”这样的惊叹,让你也跟着兴奋起来。

相比之下,爱因斯坦虽然也说过很多引人深思的话,但他的主要贡献更多体现在理论物理的开创性工作上,他的教育方式并不像费曼那样以“普适性”、“接地气”而著称。爱因斯坦更像是一位孤独的思考者,而费曼则是一位热情的沟通者和启蒙者。对于很多渴望快速掌握物理精髓、并从中找到乐趣的学生来说,费曼的教学风格无疑是更具吸引力的。

3. 费曼那股“不安分”的灵魂,也是一种召唤。

费曼不仅仅是个物理学家,他还是个多面手。他会打鼓,会画画,研究过密码,参与过原子弹的研制,也调查过航天飞机事故。他的人生经历本身就充满戏剧性,充满了对未知的好奇和探索。他身上有一种“反权威”、“反教条”的气质,不畏惧质疑现有的理论,敢于提出自己的看法,即使这些看法不被主流接受。

这种“不安分”的特质,对一些年轻的、渴望打破常规、渴望创造的物理人来说,是一种强大的吸引力。他们会在费曼身上看到一种可能性,一种不被学科边界所束缚的自由精神。爱因斯坦无疑是伟大的改革者,但他的改革是在极度深厚的理论基础上进行的,而费曼的“不安分”则更多地体现在他对科学的“玩儿法”和对世界的“好奇心”。

有些学物理的人,可能对数学的钻研并不是那么极致,但他们对物理现象本身有着强烈的直觉和好奇心。费曼恰好能满足他们的这种需求。他会告诉你,物理不仅仅是公式,更是对这个世界运转方式的理解,是关于“为什么会这样”的答案。

4. 个人风格与情感共鸣

最后,这事儿很大程度上也是一种个人风格和情感上的共鸣。每个人都有自己的“偶像”,或者更愿意与之产生情感连接的榜样。费曼的幽默、他的坦率、他那种“我就是我,不必装”的态度,很容易赢得一些人的好感。

想想费曼的自传,《别闹了,费曼先生!》和《你干嘛在乎别人怎么说?》。这两本书让无数人看到了一个鲜活的、有血有肉的费曼,一个不是高高在上的科学巨匠,而是一个和你我一样,充满缺点和优点、热爱生活、追求真理的普通人。这种“亲近感”,是很多其他伟大科学家难以企及的。

相比之下,爱因斯坦虽然也写过一些随笔,但他给人的感觉更多的是一种智慧和哲思,一种对宇宙的深刻洞察,而费曼则是一种生活的热情和对科学本身的纯粹热爱。

所以,总结一下:

那些“极度痴爱”费曼,而不是爱因斯坦的人,可能更多的是被费曼的:

直观而富有洞察力的物理理解方式(比如费曼图)
生动、有趣、易于理解的教学风格
不受拘束、充满好奇心的科学探索精神
鲜活而接地气的个人魅力和生活态度

所打动。他们可能在费曼身上看到了自己理想中做学问、探索世界的样子。

但这并不意味着他们不尊重爱因斯坦。事实上,很多热爱费曼的人,同样深深钦佩爱因斯坦的开创性工作。这更像是一种“偏爱”,是基于个人对科学、对人生的理解,选择了更能引起自己共鸣的榜样。就像有人喜欢听古典音乐,有人喜欢听摇滚乐,都是音乐,但风格和带来的感受是不同的。

所以,与其说是“不爱爱因斯坦”,不如说是“更爱费曼那种风格的科学魅力”来得更贴切。这是一种对科学热爱的不同表达方式。

网友意见

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2018年5月11日,是伟大的美国物理学家理查德·费恩曼 (Richard Feynman, 1918-1988) 冥寿100周年纪念日。1988年2月15日,热爱教书的他在美国加州理工学院上完一生中最后一节课后仅仅两周,终于未能战胜与之搏斗十年的癌症,永远地离开了他心爱的讲台。当天,加州理工学院的大学生们在学校十一层高的图书馆大楼上高高悬挂了一条横幅:“Dick,We Love You!”这种爱戴,和当年北京大学学生在天安门广场上高举横幅“小平您好!”一样,胜过千言万语!


0 1


十几年前我回家乡江苏扬州探亲,在每回必去的扬州古籍书店意外地发现了一本封面崭新的《迷人的科学风采——费恩曼传》,这是英国科学传记作家约翰·格里宾 ( John Gribbin) 博士 和玛丽·格里宾 (Mary Gribbin) 夫妇于1996 年出版的 “Richard Feynman:A Life in Science” 之中文译本,成交价仅一折。


在第一次细读这本《费恩曼传》的过程中,我就不时为这位天才的科学家、杰出的教师、高尚的人物“真正迷人的风采”所折服。后来我把它推荐给在美国读高中的侄子,他也读得爱不释手,并在报考大学填申请表时在其所写的作文内满怀热情地提到费恩曼的科学研究和人格魅力对他决定未来志向的重大影响。


十年前,在由美国底特律前往上海的十几个小时飞行中,我一直浸润于1980年代曾写过 “Chaos: Making New Science” 这本脍炙人口的书的美国记者格莱克 (James Gleick) 1992年出版的另一本费恩曼传记“ Genius:The Life and Science of Richard Feynman ” (《天才:理查德费恩曼的一生与科学生涯》) ,之后并将这本畅销书送给了一名成绩优异的北京大学物理系新生、我那时合作研究者的儿子,后者早已获得美国名校的博士学位。




02


费恩曼是第二次世界大战之后最受爱戴、最卓越、最具影响力的理论物理学家之一,他的名字之于量子电动力学,就像爱因斯坦的名字之于相对论、霍金的名字之于黑洞理论一样如雷贯耳。他和美国哈佛大学的施温格尔 (Julian Schwinger, 1918-1994) 、日本的朝永振一郎 (1906-1979) 一同荣获1965年的诺贝尔物理学奖。根据10年前出版的《诺贝尔奖》一书著者所述,如果不是怀疑量子电动力学的高一辈份的丹麦物理学家、1922年诺贝尔物理学奖获得者玻尔 (Niels Bohr, 1885-1962) 的“从中作梗”,他获奖年份会大大提前。作为最受欢迎的教授和最有成就的演讲者,费恩曼的《物理学讲演录》令无以计数的青年学生领悟到物理学的奥秘,成就了一代又一代的科学工作者。


费恩曼已成为崇高人格和优秀品质的代名词,他在科学研究中极端朴实,毫无名利思想,令无数后来者高山仰止。“理论若与实验不符就是错的”,这一简单道理是他对科学界的谆谆告诫,“因为大自然是不可戏弄的!”小他九岁并成为一名天体物理学家的妹妹琼费恩曼 (Joan Feynman) 1995年4月被格里宾博士夫妇采访时,对她哥哥一生的品格一言以蔽之:“我哥哥从不说谎。”如果不是听从美国《时代周刊》杂志记者的规劝“如果拒绝受奖,将会造成比接受此奖的新闻更大也更为轰动的新闻”,他会拒绝诺贝尔奖。李政道的博士论文导师费米 (Enrico Fermi) 1954年去世后,芝加哥大学以三至四倍于费恩曼当时的工资聘请他去填补费米的位置被他婉言谢绝,只因为加州理工学院有令他特别满意的自由学术空气。1964年他又谢绝了该校授予他的荣誉学位,并对其它学校如法炮制。他的合理解释是:他在普林斯顿大学获得的博士学位是长期为之努力的结果,而不应该再获得没做任何事情的荣誉学位。


费恩曼最令人咋舌的一项举动是他不顾美国科学院院长的挽留而辞去“院士”的称号,因为他发现,这个美国的民间科学团体的主要工作并非他一贯倡导的促进科学之举,而是热衷于像梁山泊英雄好汉排座次那样,让科学家,而不是科学本身,进入这个“名人殿堂”。比起打破头也要拼命当上院士的部分科学家,费恩曼确实是“矫枉过正”的好榜样。


出生于波兰的美国数学家卡茨 (Mark Kac,1914-1984) 把天才分为两类,一类天才只比别人聪明一点就可以做他们所做的事,而另一类天才是真正的魔术师。他认为“费恩曼正是能力最强的魔术师”。这个超凡脱俗的“大魔术师”,除了荣获诺贝尔奖的量子理论以外,至少还有其它两三项也可以获此殊荣的杰出工作,如低温物理中液氦之超流性研究和粒子物理中弱相互作用理论。他诞辰87周年纪念日的当天,美国政府发行的37 美分面值纪念邮票上画有他创造的奇妙的“费恩曼图” 。他在普林斯顿大学完成博士论文前,就参加了美国原子弹之父奥本海默 (Robert Oppenheimer, 1904-1967) 挂帅的 “曼哈顿工程” 原子弹研制计划,并成为其理论计算小组的领导。 (在美籍波兰名数学家、“氢弹之父”乌拉姆(Stanislaw Ulam, 1909-1984)的自传《一个数学家的经历》里有一张他和冯诺依曼及费恩曼同为“曼哈顿工程”效力时的三人合照。)


美国第一颗原子弹爆炸成功试验,费恩曼既是唯一用肉眼直接看到“蘑菇云”的科学家,又是世界上第一个裸眼观察到原子弹爆炸的人。在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室为反法西斯而战的那几年,忘我的工作和经常接触放射源,可能是他日后遭受癌症折磨的原因之一。


03


费恩曼的父亲很早就设法引导儿子用“科学的方式”去思考,并让他懂得仅仅知道事物的名称和充分了解事物的本质有着根本的区别。比如某种鸟在不同的语言里有不同的名称,光知道这些名字而不知它的特性是无用的。这种科学的学习和思考方式正是和机械记忆定义、背诵等方法背道而驰,特别值得国内教员、学子深思。我在美国教数学时常对学生讲上述故事,借以告诉他们,光知道数学的术语名称而不懂得它的含义,是学不好数学的。费恩曼的畅销书《你在乎别人想什么?》 ( What do You Care What Other People Think? ) ,生动地回忆了父亲对他早期启发性教育的轶闻轶事。他另一本讲故事的畅销书《费恩曼先生,你真会开玩笑!》 ( Surely You’re Joking,Mr. Feynman! ) 记载的第一个故事就是他儿时怎样在一位成年人百思不得其解的目光注视下来回踱步思考,最终因替那人修好收音机而“声名远播”。


在麻省理工学院读本科的那几年,不管必修课是什么,费恩曼都坚持不懈地从其它书中学到比一般大学课程更为丰富的知识。大四时他应数学系之邀加入校队参加全美最有名的一年一度的普特兰 (Putnam) 全国大学生数学竞赛,并以绝对优势获得第一名。他大学毕业前发表在《物理评论》上第一篇论文的结论,成为量子力学奠基者之一、“测不准原理”创始人、1932年获诺贝尔奖的德国物理学家海森堡 (Werner Heisenberg,1901-1976) 关于宇宙线专著的压轴戏。普特兰数学竞赛的折桂使其成为“普特兰学者”后,哈佛向他召唤,但他选择了普林斯顿大学读研究生。不久后,在妹妹14岁生日时,他送给她的礼物是一本大学天文学教科书,并教她这样读:“你从头读,尽量往下读直到你一窍不通时,再从头开始,这样坚持往下读,直到你全能读懂为止。”他妹妹用这种方法读到书中第407 页,看到了英国女天文学家加波施金 (Cecilia Payne-Gaposhkin,1900-1979) 发现的星球光谱,从此她就立志要和哥哥一样成为科学家。


费恩曼的名字第一次为美国民众所广知是他在1986年2月11日当众演示的“O形密封圈实验”。那一年的1月28日,美国“挑战者”号航天飞机起飞一分钟后突然爆炸坠毁,包括一名女教师在内的七位机组人员全部罹难,震惊世界。作为富有人道主义精神的严肃科学家,费恩曼以动过几次大手术的病痛之身应邀加入了“总统事故调查委员会”,与大多数委员会成员不太一样的是:他放弃了所有其它的工作,全身心地投入其中。在2月4日前往首都华盛顿参加委员会首次会议之前,他就先去了加州理工学院喷气推进实验室向工程师们了解到关于航天飞机失事的第一手资料,并在他的笔记本的第二行批注道:“O形圈留有焦痕。”通过大量的调查研究,他知悉美国国家航空航天管理局领导阶层曾忽视第一线工程师们对O形圈低温有效性的担忧。在得知“挑战者”上天前夜气温陡然降至摄氏零度以下这一极其重要的信息时,敏锐的科学思维马上令他意识到寒冷对O形圈的弹性之毁灭性的破坏。他在调查委员会成员和记者面前将O形圈浸入一杯冰水的小小动作,促生了那个具有决定性作用的足以证明“挑战者”号航天飞机失事原因的伟大“小实验”。这是他与癌症搏斗最后十年内最大的挑战,也是他不到七十年的人生中最后的辉煌!


费恩曼的一生,是令人着迷的一生,也是多少人心向往之的一生,亲爱的读者,也许你和我都没有费恩曼那样超群的科学洞察力和天才的直观想象力,也许我们对大自然还缺乏他那样的极端迷恋和真知灼见,可是,他对科学的坦诚和对人生的严肃态度是指引我们逃脱人性中愚昧和伪善幽暗隧道时最动人的光亮。丰碑无语,行者无言。迷人的费恩曼就在我们面前,他等待你去翻阅,去懂得,如同竹笛静候晨风,高塔巧遇流云。

Richard Feynman

——2018年3 月10日,美国哈蒂斯堡(本文作者-南密西西比大学数学系丁玖教授)

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