一、别闹了,费曼先生
1945年7月16日清晨5点29分45秒,当第一颗原子弹在美国新墨西哥州微明的天空中爆炸时,理查德·费曼可能是唯一用裸眼观看的人。聚集在这里的著名科学家和政要每人都配发给一副电焊工用的眼镜,费曼也不例外。但他永远都是个叛逆者,他没有戴眼镜,而是躲在一辆大卡车的挡风玻璃后面,他心想这么厚的玻璃一定能够挡住紫外线辐射。费曼深知那天将要发生什么事情,就是他领导一个小组,进行了第一个核裂变炸弹所需要的极其复杂的运算,从此,他被人们称为“科学顽童”。
关于这位“科学顽童”的逸事掌故多如牛毛,近两年有关他的书中都有介绍。费曼是美国著名的理论物理学家。1965年与朝永振一郎和施温格分享了诺贝尔物理学奖。主要贡献有:建立量子电动力学新理论体系,参加“曼哈顿计划”,提出弱相互作用的矢量——膺矢量型理论,独立提出用跃迁振幅的空间——时间描述来处理概率问题的第三种量子力学表达法,调查美国“挑战者”号航天飞机失事的原因。从小到大,费曼特立独行,继承了犹太人聪明、怪异、幽默的秉性,赢得了科学界“1000年才出一个的科学鬼才”的交口赞誉。他有着风流倜傥的名声,喜欢在无上装酒吧里研究科学问题,是历史上唯一一个被按摩院请去画裸体画的科学家,他是一位开保险柜专家和邦戈鼓手,他曾和爱因斯坦与尼尔斯·玻尔等大师讨论物理问题,也曾在赌城和职业赌徒研究输赢概率,他是集荒诞与天才于一身的科学鬼才,连普林斯顿大学研究院的院长夫人,在和他初次见面时也禁不住大叫:“别闹了,费曼先生!”
理查德·费曼,于1918年5月11日生于美国曼哈顿,父母亲都是犹太移民,父亲是一个服装制造商。在他母亲怀孕时,费曼的父亲就预言,如果生出来的是男孩,他长大后一定是名科学家。他母亲则回应说,蛋都没有孵出来,就在数几只鸡,未免言之过早。但父亲却很努力地让这一预言逐步实现。费曼还在坐婴儿椅的时候,父亲就会带一些小瓷砖回家,在小费曼面前摆成一排,呈现出蓝白相间和白蓝相间的序列,引导他认出视觉上的韵律,也就是数学的雏形。费曼学会走路很早,但两岁多才会说话,让母亲担心了许久,而一开口就说个没完。父亲不仅很小就给他买了《大不列颠百科全书》,而且还经常带他参观美国自然史博物馆,那里陈列着各种各样栩栩如生的动植物标本,还有高大的恐龙骨架模型。费曼的父亲带给家人的贡献是尊重知识和做事认真的态度,而幽默感和喜欢讲故事则来自母亲的影响。每天晚餐时,费曼全家在一起读书和讲故事,开心极了。费曼5岁的那年冬天,1岁多的小弟弟因病夭折,这给家庭笼罩上悲哀的阴影。费曼很小就感觉到,人的生命的脆弱和自然灾害的残酷。费曼从小就是“数学天才”,经常帮助高年级的同学解决各种各样棘手的难题,他对女孩也感兴趣,但很腼腆。
伊丽莎白一世时代的戏剧家本·琼森写道:“我确实仰慕这个人,我对他的仰慕,就像人们的那种偶像崇拜。”他对发表漂亮的论文毫无兴趣,他在为理解大自然的作品而奋斗,试图彻底重建物理学。除了他对科学非凡的热情以外,他对幽默和恶作剧有着超常的嗜好,他被许多人描述成“半是天才半是小丑”。正如他的一位学生费里曼·丁·戴森所言:“他写作时,夜以继日,把自己绷得紧紧的,一点也不放松,他根本想不到放松,直至虚脱。一旦他脱开身后,他又投入各种运动和放松活动;几乎是一种欲望,把他拉向他的书,但是一旦完成,他对悠闲的欲求就会变得更强烈、更热切。”
参加“曼哈顿计划”时,费曼还不到30岁,但他在洛斯阿拉莫斯的恶作剧中,却给当时那帮精英留下了深刻的印象。
刚到洛斯阿拉莫斯时,由于宿舍没完全盖好,规定最先到的一批理论物理学家暂时两人住一间,但费曼根本不愿两人住一间。刚去的第一天晚上他正好一人住一间,他决心将这一间据为己有,不让别人进来。正好他箱子里有妻子的衣物,于是他拿出一件女士睡衣放到另一张床上,还随意将几件衣服扔在上面;他又拿出妻子的拖鞋,在厕所地板上撒一些香粉。总之,费曼要人知道这儿住着两个人。如此过了4天,所有的人都安置好了,再不会有第二个人被安排进来。这着实让费曼暗地高兴了好几天。
另一件事是开保险箱。在洛斯阿拉莫斯由于娱乐活动受到限制,费曼为了打发闲暇时光,就以研究如何打开各种保险箱为乐。不久,他这方面的名气人人皆知。他在捉弄了一位上校以后,看中了霍夫曼档案柜上的密码锁。那档案里装的尽是关于原子弹的机密文件,费曼对这些文件毫无兴趣,他想用一种实验心理学打开这神乎其神的密码锁,费曼心想,霍夫曼平日喜欢数学中的常数,因此有可能用这些常数做密码。有一天他趁霍夫曼出门,溜进了档案室。他开始用圆周率π=3.14159这个常数,先试31-41-59,没开;又试59-41-31,还是不开;又试95-14-13,仍然开不了。
费曼猜想,可能不会是π了。仅次于π的重要常数是什么?当然是自然对数的底数e=2.71828,于是他用27-18-28试了一下,“咔嗒!”锁开了!费曼大喜。他拿了一份文件并留下一张纸条:“我借用了LA-4312号文件。”霍夫曼发现以后,吓得脸色发灰,以为间谍潜入,这下他可要倒大霉了。当最后得知是费曼在捣鬼,他不但没发火,反而拥抱费曼。因为他担心的惩罚没有了,遗失原子弹密件只不过是一场玩笑,真该谢天谢地呀!
原子弹的爆炸成功,显示了犹太科学家的智慧,这是希特勒在欧洲反犹的必然结果。二战后美国科学的高速发展与这帮流亡犹太科学家汇聚到美国有很大关系。但是,后来,魔鬼缠上了制造原子弹的人,无论是爱因斯坦,还是尼尔斯·玻尔他们的内心无不笼罩着不安的阴影,因为他们给人类带来了毁灭性的力量,原子弹仿佛打开了潘多拉的盒子。费曼比他们年轻,责任也小,他的忧虑更加私人化。他觉得自己拥有的知识把自己和普通人隔开了,他为什么对科学带来的核毁灭浑然不知?想到这里,他心如刀绞,何苦要建造那么结实的高楼大厦呢?除了上税和死亡外,究竟有什么是确定的呢?二战结束后,有相当长的一段时间,他非常痛苦,几乎无法工作。唯一聊以自慰的是,在康奈尔大学晚上的舞会中猛追女孩子,当她们听说他是洛斯阿拉莫斯实验室出来的科学家时,一个个溜走了,于是,他只能到酒吧和红灯区消遣。
1948年的春天,27位制造原子弹的物理学家在美国宾州波可诺山区的一家小旅馆聚会,奥本海默、尼尔斯·玻尔、费米、狄拉克等人纷纷到场。费曼在施温格演讲后,发表了演说,阐明了他的“不确定原理”理论,却遭到特勒和玻尔等人质疑,最后他的非正统“量子力学”理论还是成功了。但是,许多人还记得他在曼哈顿计划时的表现,奥本海默说他是原子弹团队中最聪明的年轻物理学家。至于他为什么会有这样的名气,没有人能准确说出来,只有少数几个人知道他在提高核爆炸效率的关键方程式上有贡献,但这个方程式在40年后仍被列为国家机密。费曼在前爆炸的理论方面也很出色,他算出一堆铀爆炸过早的概率,以资防范。
让大家记忆犹新的是,他当时组装了世界上第一个大型计算系统,他的方法是把新的机械电子式商用计算机和用彩色号码编号的女计算员混合在一起,他当时被公认为计算机高手,有一次,他一下子就解决了一个困扰一大群科学家一个月的问题,让大家瞠目结舌,许多人认为他是魔术师般的高级天才,再加上他醉心于原创性,怪点子多,让人赞叹不已。有一位理论家这么说:“他简直可以光着脚去爬勃朗峰了。”一位英国作家则说:“说来实在奇怪……他如果行为太庄重,他自己反而会笑。他天生就喜欢卖弄小聪明,而且乐此不疲……”当然,他的一位犹太同行、诺贝尔奖得主盖尔曼却想跟费曼较劲甚至有点敌视费曼,对什么费曼图、费曼积分、费曼规则,尤其是费曼传奇,有点不屑一顾。他说:“费曼用神话来包装自己,而且花很多时间和精力来发明一些跟自己有关的小故事……在这些故事中,如果可能的话,他一定让自己看起来比别人更聪明。”在这些故事里,费曼既是小丑,也像个浪子,不但引人嫌厌,有时更是天真过头。参与原子弹计划时,费曼在邮件安全检查官的眼中是个麻烦分子。但他在参与调查1986年航天飞机爆炸事件中,却赢得大家的一致好评:在一个听证会上,他用C形老虎钳挤压一块O形橡胶圈,再把两个东西浸在一杯冰水里。他这项“小小实验”证明了橡胶在低温下会缺乏弹性。这无疑揭发了美国太空总署企图隐瞒的真相,同时破除了官样文章,让大众知道意外发生的真正原因。费曼仇视那些装模作样、道貌岸然的虚伪之人,他就像戳穿皇帝新装的小男孩一样,他天然是“权威”的敌人。所以,当玻尔要找一个不会畏于他的名望而敢于直言的人来批评自己时,他选中了当时还是“无名小卒”的费曼。费曼对人有时的确是无礼和不留情面,但他蔑视的是权威,对普通人却非常客气而有礼貌。在真理面前诚实第一,名望、财富皆微不足道。他最讨厌的是那些装腔作势的家伙。
费曼总是说他研究物理不是为了荣誉,也不是为了奖章和奖金,而是因为它好玩,是为了一种纯粹的发现的快乐——探明自然如何运作,什么使它如此准确。他的遗产是对科学的沉醉和奉献——它的逻辑,它的方法,它对独断论的反抗,它对怀疑的无限包容。他相信,如果以负责的态度运用科学,科学就不仅有趣,而且对人类社会的未来有不可估量的价值。这就是他的人生信条。像许多伟大的科学家一样,他还喜欢把对自然规律的惊愕与同事和外行人分享。此外,他兴趣广泛,对宗教、哲学等方面同样有独特的体验。在计算机的未来、纳米技术的未来方面,他同样有惊人的先见之明。
费曼说:“如果火星人来到地球,发现地球人在活了七八十年后必会死亡,他们必然认为地球人在认识生命是短暂的之后,一定是活在巨大的心理压力之下。”没错,然而我们人类总要设法活下去:“因此我们欢笑,我们开玩笑,我们照样过日子。”他又说:“为什么要去理会那些让你难受的想法?例如,为什么我们运气这么不好,上帝为什么这样对待我们……这些事情没人了解,你的境遇只是生命的一个偶然而已。”另一个犹太科学家魏格纳认为,费曼有非常纯洁的灵魂和超凡的天才,同样是一个有十足热情的凡人,从不掩饰自己的喜怒哀乐。因此,在他与癌症斗争的10年中,虽然经历了无数次危险的大手术,却从未中断他的“探险”和“嬉戏”。费曼说:“有太多的事我是一无所知的,例如去问‘我们为何在这里?’是否有意义。我或许会想一下子,如果没有答案,我就会将它搁下。我不要有个确切答案,迷失在一个神秘而没任何目的的宇宙并不会让我害怕,依我所知的一切,宇宙就是这样,或许吧,它不会吓着我。”费曼在认定人生的荒谬性后,仍然能满怀激情,这一点让人深深感动。
费曼和爱因斯坦一样,是一个不相信上帝的犹太人,他们信仰的是斯宾诺莎的上帝。因此,在他父亲的葬礼上,他拒绝跟着犹太拉比念祈祷文,即使是为了他的父亲,他也不愿意虚伪地祈神祝福。但是,他骨子里还是一个犹太人,他虽然从来没有看过犹太法典《塔木德》,但他对神学院的拉比说,“犹太法典是本很神奇的、伟大的、类似文学作品的东西,尽管有些琐碎”。但他反对许多拉比用一生的时光去诠释犹太法典。“想想看,在今天的时代,大家学习的目的是加入社会,做些事情——就算是做个犹太拉比。但令他们对科学产生兴趣的唯一原因,却只不过是由于那些古老、狭窄和从中古时期遗留下来的问题,在面对新现象时碰到其他新问题时,该怎么办?”当有人问他,为什么获诺贝尔物理学奖的许多人是犹太裔时,他回答说:“原因在于犹太人具有尊重学习的传统:他们尊重拉比,也尊重教育。”
费曼说得很有道理。