序
永远的费曼
——一个活跃的科学家
费瑞斯(Timothy Ferris)
(加州大学伯克莱分校名誉教授,著有《预知宇宙纪事》)
费曼是一流的科学家,同时也非常有名。
这两种特质并不一定会同时出现在一个人身上。有些诺贝尔奖得主,同时也是家喻户晓的人物,像居里夫人(Marie Curie,1867~1934)、爱因斯坦(Albert Einstein,1879~1955)或海森伯(Werner Heisenberg, 1901~1976)。但也有一些诺贝尔奖得主,在专业领域之外鲜为人知,例如:狄拉克(Paul Dirac,1902~1984)、泡利(Wolfgang Pauli,1900~1958)、钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910~1995)等人。这两种人到底有什么不同?为什么费曼会那么有名气?
当然,有时候外在的环境会决定该把聚光灯打在哪个人身上。虽然海森伯的“不确定性原理”对量子力学非常重要,却不是他名满天下的主要原因;他的学说正好和当时哲学与心理学对于理性的不确定性,激起强烈的共鸣,这才是关键所在。居里夫人对放射性的研究,证明女性也可以在崇高的科学圣殿和男性一较高下,取得一席之地,因此声名大噪。而在1919年,英国庞大的科学探险队到非洲去观测日全食,果然发现星光受到太阳的引力影响而偏折,证实了爱因斯坦的广义相对论。这让大战浩劫后的世人,升起理性的、对未来和平的向往,当然也使爱因斯坦的大名人尽皆知。
但是这些因素都不能解释费曼成名的原因。他虽然参加过“曼哈顿工程”,最后制造出原子弹;但除了这件事之外,很少上报纸的头版。他的研究成果虽然在物理圈内的评价很高,但却很少人能了解,一般民众能够欣赏它的,更是凤毛麟角了。
卖力演活了他自己
费曼独特的个性是最主要的原因。就曾经有人批评他,刻意营造出一种鲜明、强烈的个性,来凸显自身形象。批评者说他:“拼命使自己显得与众不同,特别是与他的同事和朋友不同。”说他:“把自己围绕在一圈神秘的气氛里,花很多时间与精力,制造个人逸事。”不过费曼的亲密同事并不同意这种说法。
虽然费曼谈吐直率,像个布鲁克林区来的蓝领阶级,玩邦戈鼓,喜欢在上空酒吧里流连,为吧女画素描,表现出一副放浪不羁的样子。但这类行为是很常见的,每个人或多或少都会有一些。就如爱尔兰作家王尔德(Oscar Wilde)观察的,“生活的第一项义务,就是装模作样地摆出一种姿势。至于第二项义务,到现在还没有人发现”。
既然每个人都在尽力装模作样,我们不能因为费曼的书销得好,或者他是媒体的焦点,就责备他演得过分卖力。这是不公平的。
很多人和费曼之间有不同程度的关系。有的人只是略有所闻,有的人听过他几场演说,也有的人追随他的脚步在做研究。与当中一些人访谈之后,我觉得费曼的盛名和外在的环境没什么关系,也不是他特别努力装模作样得来的。主要是来自他的核心本质——一个活跃的科学家;特别是在所有的行动上,都反映出他笃信自由、诚实和热情的科学家精神。
科学家追求自由,这是他们选择这个行业的先决条件,同时也是得到的报偿。费曼在行动上把这部分表现得淋漓尽致。1986年,他参加由美国总统任命的“挑战者号”航天飞机事故调查委员会,调查航天飞机失事的原因。在一封写回家的信里,他说自己“完全是自由的,可以不受任何阶层的任何人影响”。
后来他还在媒体面前即席表演,说明酷寒的气候使得固体燃料增力火箭上的O形橡皮环碎裂,燃料燃烧产生的热气外泄,引发爆炸,是事故的主因。这和其他专家咬文嚼字的证词完全不同。费曼已为科学实验的力量,创立了一个很独特的典范,这场即席表演可以说是20世纪的一项伟大实验。
费曼经常鼓励学生,自由自在地追求自己最感兴趣的事情,不必过分担心其他课业的要求、长辈的期许或就业的需要。当有个老朋友担心,不知道该叫自己15岁的儿子学理科还是工科,写信来求教的时候,费曼回答他:“鼓励他去做他喜欢的事。”
他也劝另一个学生,“努力找出让自己着迷的东西”,这个学生后来成为美国国家航空和航天管理局的科学家。
有位小姐写信来,说自己“研究物理但凭兴趣,从未受过专业学术训练”。费曼回信说:“必须拼命努力才行。哪个题材吸引你,你就尽可能以原创的、最不墨守成规的方式,努力钻研。”
坚定信仰科学精神
至于始终如一的诚信特质,很多著名的科学家最后都马失前蹄,落入这个陷阱——在成为公认的权威之后,利用这种优势为自己的观点辩护。(爱因斯坦常说这个笑话:“为了惩罚我蔑视权威,命运让我变成另一个权威。”)
费曼却躲过了这个命运。虽然他在几个物理学领域里,已经是很成功的导师和权威,但他一直保持近乎本能的叛逆性格。他同情那些在门墙之外的学子,更甚于座上的贤徒。他喜欢回答一些有深度的问题,享受解惑的乐趣,而不愿意追逐那些锦上添花的虚荣。他曾劝一位19岁的大学生,说:“别管那些权威人士说什么,要自己想一想。”
有次,某位加州理工学院的学生在一场讨论会上,询问著名的天文学家特纳(Michael Turner),组成宇宙的那些暗物质的成分。学生问特纳,他偏爱的粒子是什么?费曼听了忍不住插嘴:“你为什么要知道他偏爱什么?去想想你自己偏爱什么!”
拒绝接受简单的答案,又不肯信赖权威,是必须付出代价的。这样的人,要能接受自己的无知,愿意忍受一些模糊。这对费曼都构不成困扰。费曼说过:“我可以活在疑惑和不确定当中。”“活在一无所知的情况,远比知道答案但答案可能是错的,要有趣得多。”他曾经为科学下定义:科学,是相信专家是无知的。
虽然费曼一再声称,自己对政治“无知到近乎白痴”,但其实他是当代科学家中,少数能确实掌握科学对促进民主和人权的重要性的人。[另一个人是美国著名天文学家萨根(Carl Sagan,1934~1996),在他晚年的时候也掌握到这个重点。]1963年,费曼在西雅图演讲,主题是“为什么科学家要能够自由地研究这个世界?”,他说:“用一种怀疑和不确定的态度来处理问题是很重要的……这种态度也可以延伸到科学以外的事务。”
科学家都知道,一种成熟的“怀疑理念”是极有价值的。就因为有这种理念,科学的进展才有可能。而这种进展也是自由思想的果实……因此我觉得科学家有责任公开宣示这种自由思想的价值,并且教导大众,怀疑的态度没什么好怕的。有这种怀疑的态度,人类的潜力才可能发挥出来。如果你知道自己对某件事还不太确定,你就有机会改善目前的状况。我要为我们的后代子孙,要求享有这种怀疑的自由。
钟爱物理,热情洋溢
除了表现出一般人对第一流科学家所期待的自由精神与真诚之外,费曼还有一股强烈感染力的热情。就连那些不太懂科学的学生,也感受到这股热情的魅力。
享有盛誉的物理教科书《费曼物理学讲义》,对加州理工学院的大一新生来说,其实是太难了一点,课堂上很多学生,听听就潜逃了。但教室里的座位却永远是满满的,因为有很多入迷的高年级学生和教员跑进来听讲,而这套书到今天依然很畅销,部分原因是费曼在书里洋溢着他对物理学的热爱。
大多数推广科学的人,都想把科学人性化,因此常用诗歌、艺术或哲学家来装点。但费曼却反其道而行,他宁愿把科学不加掩饰地、赤裸裸地展现出来。就像让我们看一只野生动物,很自然地让他展现出天生的习性与本能。
费曼毫不掩饰自己对“科学的优越性”的看法,认为科学是研究大自然最好的方式。他写道:“实验与观察是判断某种想法对错,唯一可拍板定案的方式。科学不是一种我们紧紧追随的哲学理念,而是事实的展现……我喜欢科学,因为当你想到某个想法时,可以设计实验来检验这个想法的真伪。大自然借实验结果表示出意见,你会得到一些实质的进展。其他学问并没有相等的方法可以拿来分辨真伪。”
英国物理学家斯诺(C. P. Snow,1905~1980)认为“科学”与“人文”是两种文明,中间存在巨大的鸿沟。大师级的人物应该要建造一般人可以跨越鸿沟的桥梁。但费曼对此事不感兴趣,他坚持科学本身足以发掘所有的自然之美。或许这一点有人是不赞同的。
幽默自嘲,宽厚待人
费曼的演讲方式是即兴的,大开大合、气势逼人。费曼说过:“我不会说文绉绉的英文”,他很多内容是临场才思考的。费曼不喜欢呈现那种事先想好、细心修饰过的东西。
我曾经听过他一场很特别的演讲,好像是有关“玻色-爱因斯坦凝聚”的题目。我记得他在讲台上走来走去,一直想在最后失败之前突破困境。后来他自嘲说:“我每隔5年就讲一次这个题目,每次都觉得,只要我再多讲一次,应该就能把它解决。但这一次还是失败了,讲不下去。”
他愿意这样公开尝试,使我想起一句丹麦物理学家玻尔(Niels Bohr,1885~1962)的名言:“永远不要表现得比自己所思考的更清晰。”以及维茨萨克(Carl Friedrich von Weizsacker)对玻尔的评论:“这是我第一次看到一位物理学家,为自己的思想所苦。”
费曼还有一种强烈的特质,就是有幽默感,经常开自己的玩笑,否定自己。美国著名笑星马克士(Groucho Marx)曾经开玩笑说:“我拒绝加入那些愿意让我成为会员的俱乐部。”曾经有个筹办中的研讨会,预备降低门槛,广纳各方英雄,也邀请费曼参加。费曼回信说:“我倒想请教,为什么要邀费曼那个家伙?就我所知,他在这个领域里并没有做什么研究,也没有比别人高明的地方。如果你能再精简一下名单,只邀请这个领域的核心专家,我或许会考虑列席。”
当费曼偶尔弄错什么事的时候,他会天真地取笑自己,坦率得令人动容。“我弄错了。你因为相信我,也跟着受害。我们都运气不好。”
他常常承认自己尽是做些傻事。在后面的书信当中,就出现了很多次。
有人觉得这个当代最聪明、最能干的人,习惯于说自己很傻、懒惰和矛盾,有点矫情。但费曼也许只是想表示,自己也是凡夫俗子,并不是天纵英明。
值得一提的是,艺术或科学上的伟大成就,并不是由完人所创作出来的。那些创作者也是凡人,也和我们一样,能力都有所局限。这一点,牛顿说得很好。他说:“我就像一个在海边玩耍的小男孩……无意间捡拾起一颗比较光滑的小石子,或特别漂亮的贝壳。而真理仍像眼前的大海,等待人们去探索。”
深切了解到自己的缺点,费曼对别人的缺点表现得特别宽厚。从后面这些书信当中,我们会发现他经常为一些学艺不精的科学家解决疑难杂症。有时也回答一些“怪人”提出来的问题。只要提出问题的人是真诚的,就可以感动他回信。
其中有一封非常特别的信,是一个叫韩福特(Bernard Hanft)的人寄来的。他信里附了一个绑着线的垫圈,告诉费曼,垫圈挂起来之后会有一种自发的转动现象。他认为这是一种新的力,而且大言不惭地命名为“韩福特力”。很多科学家在接到这种信之后,大都一笑置之,或者礼貌性地回应一下就算了。但费曼不同,他如同韩福特所衷心期盼的,采取行动,亲自做了一些实验,找出原因。然后回了一封很开心的长信,说明前因后果。最后还亲切地向韩福特致意:“再度谢谢你,让我注意到这些有娱乐效果的现象。”
永远抱持怀疑的态度
这些书信当中,蕴藏着很迷人的魅力。里面有热爱、有心碎,不时还出现智慧的灵光。让我们知道写这些信件的人,毕竟是他那个时代最聪明的思想家之一。
显然,科学所发现的浩瀚宇宙,使得圣经故事更显得苍白无力。费曼曾提道:“这么浩瀚的空间,这么多不同种类的动物、植物,这么多不同的原子和星球的运行,所有这些都只是上帝建造的一个舞台,只是为了观察其中一种叫作‘人’的生物,在里面与善恶挣扎缠斗。这是大部分宗教的想法。为这么一场戏,这个舞台未免太大了。”
这种想法,在另一个例子里充分显现出来。1976年,加州理工学院有位教英国文学的女教授要成为终身教授,校方行政人员多方刁难,女教授一怒之下,诉诸司法,引起轩然大波。后来这位女教授终于成为加州理工学院第一位女性终身教授。《加州科技》杂志报道这件事的角度有些偏颇,于是费曼写了一封信给编者。信中,费曼脱口而出,说出了下面这段至理名言:“在物理世界里,真相很少是完全清楚的,更不用说在那些和人有关的事了,怎么可能会如此清晰呢?因此,没有任何疑点的事,不可能会是事实。”
书架上可能排满了令人肃然起敬的哲学巨著,但内容未必有费曼这句即席、原创的名言来得深刻,“没有任何疑点的事,不可能会是事实”这句话也可以说总结了费曼对我们世界的一些主要观点。
在弥漫着不确定的条件当中追求真理,研究人员应该永远抱持着怀疑的态度。这就是科学的精神,也是全世界对费曼喝彩的主要原因。
只要科学能继续茁壮发展,大家就永远记得费曼。