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      如何培養(yǎng)一名科學(xué)家

      2000-04-02 19:01理查德·費曼
      知識窗 2000年7期
      關(guān)鍵詞:費曼教皇光子

      理查德·費曼(1918—1988)是美國著名的物理學(xué)家。1965年諾貝爾獎獲得者。他不僅在物理學(xué)方面造詣頗深。而且生性活潑幽默、興趣廣泛,甚至曾在二戰(zhàn)期間的美國原子彈研究基地洛斯·阿拉莫斯大撬高度機密的保險柜,贏得“撬鎖行家”的“美名”。費曼的兩本自傳Surely You're Joking,Mr.Feynman(中譯《別鬧了.費曼先生》)和What Do You Care What Other People Think(中譯《你干嗎在乎別人怎么想》)均為暢銷書,下文選自后者。從這位“科學(xué)頑童”的兒時回憶中我們可以找到他之所以能成為科學(xué)大師的奧秘所在。

      在我出生前,我父親對母親說,“要是個男孩,那他就要成為科學(xué)家?!碑?dāng)我還坐在嬰孩椅上的時候,父親有一天帶回家一堆小瓷片,就是那種裝修浴室用的各種顏色的玩藝兒。我父親把它們疊壘起來,弄成像多米諾骨牌似的,然后我推動一邊,它們就全倒了。

      過了一會兒,我又幫著把小瓷片重新堆起來。這次我們變出了些復(fù)雜點兒的花樣:兩白一藍(lán)、兩白一藍(lán)……我母親忍不住說,“唉,你讓小家伙隨便玩不就是了?他愛在那兒加個藍(lán)的,就讓他加好了。”

      可我父親回答道,“這不行。我正教他什么是序列,并告訴他這是多么有趣呢?這是數(shù)學(xué)的第一步?!蔽腋赣H就是這樣,在我還很小的時候就教我認(rèn)識世界和它的奇妙。

      我家有一套《大英百科全書》,父親常讓我坐在他的膝上,給我念里邊的章節(jié)。有一次念到恐龍,書里說,“恐龍的身高有25英尺,頭有6英尺寬?!备赣H停頓了念書,對我說,“唔,讓我們想一下這是什么意思。這就是說,要是恐龍站在門前的院子里,那么它的身高足以使它的腦袋湊著咱們這兩層樓的窗戶,可它的腦袋卻伸不進窗戶,因為腦袋比窗戶還寬呢!”他總是把所教的概念變成可觸可摸、有實際意義的東西。

      我想象居然有這么大的動物,而且居然都由于無人知曉的原因而滅絕了,覺得興奮新奇極了,一點也不害怕會有恐龍從窗外扎進來。我從父親那兒學(xué)會了“翻譯”——學(xué)到的任何東西,我都要琢磨出它們究竟在講什么,實際意義是什么。

      那時我們常去卡次基山,那是紐約市的人們伏天避暑消夏的去處。孩子的父親們工作日都在紐約于活,周末才回家。我父親常在周末帶我去卡次基山,在漫步于叢林的時候給我講好多關(guān)于樹林里動植物的新鮮事兒。其他孩子的母親瞧見了,覺得這著實不錯,便紛紛敦促丈夫們也學(xué)著做??墒沁@些丈夫們不理她們,她們便來央求我親帶他們的小孩去玩。我父親沒答應(yīng),因為他和我有一種特殊的系,不想讓別人夾雜進來。

      周末過去了,父親們都回城做事去。孩子們又聚在一起時,個小朋友問我,“你瞧見那只鳥了嗎?你知道它是什么鳥嗎?”

      我說,“我不知道它叫什么。”

      他說,“那是只黑頸鳥呀!怎么什么都沒教你呢?!”

      其實,情況正相反。我爸是這樣教我的——“看見那鳥兒了么?”他說,“在意大利,人們把它叫做‘查圖拉波替達,葡萄牙人叫它‘彭達皮達,中國人叫它‘春蘭鵜。你可以知道所有的語言是怎么叫這種鳥的,可是終了還是一點也不懂得它。你僅僅是知道了世界不同地區(qū)的人怎么稱呼這只鳥罷了。我們還是來仔細(xì)瞧瞧它在做什么吧——那才是真正重要的?!保ㄎ矣谑呛茉缇蛯W(xué)會了“知道一個東西的名字”和“真正懂得一個東西”的區(qū)別。)

      我父親培養(yǎng)了我留意觀察的習(xí)慣。一天,我在玩馬車玩具。在馬車的車斗里有一個小球。當(dāng)我拉動馬車的時候,我注意到了小球的運動方式。我找到父親,說,“嘿,爸,我觀察到了一個現(xiàn)象。當(dāng)我拉動馬車的時候,小球往后走;當(dāng)馬車在走,而我把它停住的時候,小球往前滾。這是為什么呢?”“這,誰都不知道。”他說,“一個普遍的公理是運動的物體總是趨于保持運動,靜止的東西總是趨于保持靜止,除非你去推它。這種趨勢就是慣性?!蹦闱?,這是很深入的理解,他并不只是給我一個名詞。他接著說,“如果從邊上看,小車的后板擦著小球,摩擦開始的時候,小球相對于地面來說其實還是往前挪了一點,而不是向后走?!?/p>

      我跑回去把球又放在車上,從邊上觀察。果然,父親沒錯——車往前拉的時候,球相對于地面確實是向前挪一點。

      我父親就是這樣教育我的。他用許多這樣的實例來討論,沒有任何壓力,只是興趣盎然的討論。這在一生中一直都激勵我,使我對所有的科學(xué)領(lǐng)域著迷,我只是碰巧在物理學(xué)中建樹多一些罷了。

      從某種意義上說,我是上癮了——就像一個人在孩童時嘗到什么甜頭,就一直念念不忘。我就像個小孩,一直在尋找某種奇妙的感受。盡管不是每次都能找到,卻也時不時地能做到。

      在那時,比我大3歲的表哥正在上中學(xué)。他對代數(shù)頭痛之極,所以請了一個補習(xí)教師。當(dāng)補習(xí)教師在給他上課時,我被允許坐在一邊,我會聽到表哥在念叨X。

      我問表哥:“你在干什么?”

      “我在求x的解,比如,在2x+7=15的方程里邊……”我說,“你指的是4?!薄笆恰2贿^你用的是算術(shù)法,可該用的是代數(shù)法?!蔽覍W(xué)過代數(shù),不過并非通過學(xué)校的教育,而是讀了我阿姨家閣樓上的一本舊教科書。我弄懂了代數(shù)的最終目的不過就是找出x是什么——不管你用什么方法。對我來說,“算術(shù)法”和“代數(shù)法”是沒什么區(qū)別的?!按鷶?shù)法”僅僅是一連串的步驟,你可以不加理解地教條式地盲從:“從方程的兩邊都減去7;然后兩邊都除以x前邊的因數(shù)?!边@些步驟可以引導(dǎo)你得到答案,即使你對所做的根本沒有任何理解,這些步驟的發(fā)明是為了讓所有的學(xué)生都能通過考試而已。

      我們地區(qū)的圖書館有一套數(shù)學(xué)叢書。第一本叫《實用算術(shù)學(xué)》,還有《實用代數(shù)學(xué)》、《實用三角學(xué)》。在我大約13歲的時候,圖書館進了《實用微積分學(xué)》。那時我已經(jīng)從《大百科全書》上得知微積分學(xué)非常重要也非常有趣,所以我覺得該學(xué)會它。

      當(dāng)我在書架上看到那本《實用微積分學(xué)》時,我大為興奮。可當(dāng)我在借書的時候,圖書管理員瞧了瞧我,說,“你這小家伙,借這書干啥?”

      我覺得別扭,于是說了慌。我說是為我父親借的。這次是我一生中為數(shù)極少的幾次撒謊的場合之一。

      我回家開始用它學(xué)微積分。對我來說,它似乎很簡單明了。我父親也開始讀它,卻弄得糊里糊涂。于是我開始向他解釋。我從來沒有想到他的智力也是很有限的,所以有點失望。這是我第一次意識到,在某些方面,我已經(jīng)學(xué)得比他多了。

      除了物理,我父親還教了我另一樣?xùn)|西——也不知是對是錯——那就是對某些東西的毫不尊重、毫不遵守。有一次,我還很小,坐在他腿上讀新出的凹版印刷的《紐約時報》,看見一幅畫,上邊是一群教徒在向教皇叩首。我父親說,“瞧這些人,都對另一個人叩首。他們有什么區(qū)別呢?因為這個人是教皇?!薄春藿袒?。他說“他只不過戴著一頂教皇的皇冠罷了”(要是一個將軍,我爸會說是“他的肩章罷了”——反正是穿戴著的外在的東西)。接著,他說,“這教皇也是個人,他有著所有人共同的優(yōu)缺點,也要吃喝拉撒,也是一個人罷了?!表槺闾嵋痪洌腋赣H是做制服的商人,所以他知道一個人不論是穿著衣服脫去它,底下還是同樣的人。

      我想他對我的成績是挺滿意的。一次,我從麻省理工學(xué)院回家,他說,“現(xiàn)在你在物理方面懂得多了,我有一個百思不得其解的問題?!?/p>

      我問他那是什么問題。

      他說,“當(dāng)原子從一個狀態(tài)躍遷到另一個狀態(tài)時,它會發(fā)散出一個叫光子的粒子?!?/p>

      “對,”我說。

      “那么,光子是預(yù)先就包含在原子之中的嘍?”他問。

      “不,光子并沒有預(yù)先存在?!?/p>

      “那,”他問,“它從哪兒來的呢?怎么就鉆出來了呢?”

      我試圖解釋光子數(shù)是不守恒的,它們是由電子的運動而產(chǎn)生的。不過,我解釋不清楚。我說,“比方說,我現(xiàn)在說話發(fā)出的聲音,它并不預(yù)先就存在于我之中啊。”

      父親并不滿意我的回答。我也始終未能教會他不懂的東西。從這方面來說他沒有成功:他送我上大學(xué)去尋找答案,可他卻沒能找到。

      (摘自《你干嗎在乎別人怎么想》中國社會科學(xué)出版社出版熊耀明薦)

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