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閑談教出物理學(xué)家

2016-12-23 17:36:41理查德費曼印姍姍
讀者·校園版 2016年24期
關(guān)鍵詞:費曼馬車光子

理查德?費曼++印姍姍

理查德·費曼,美國物理學(xué)家,1965年諾貝爾物理學(xué)獎得主,美國加州理工學(xué)院物理學(xué)教授。他的父親是一名普通的服裝商人。只不過,這位父親喜歡“閑扯”科學(xué)。他告訴費曼,“科學(xué)家”是種興趣,而不是職業(yè),這恰好培養(yǎng)了費曼對科學(xué)的喜好。以下是費曼的自述。

想象恐龍來咱家

在我出生前,父親對母親說:“要是個男孩,那他就要成為科學(xué)家?!?/p>

當我還坐在嬰孩椅上的時候,父親有一天帶回一堆顏色各異的小瓷片。他把它們壘起來,弄得像多米諾骨牌似的。然后我推動一邊,它們就全倒了。

父親和我把小瓷片重新堆起來。這次我們按照兩白一藍的顏色排列。母親忍不住說:“哎,你讓小家伙隨便玩不就是了?他愛在那兒加個綠的,就讓他加好了?!?/p>

父親說:“那不行。我正教他什么是序列,并告訴他這是多么有趣呢。”

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,有一種恐龍的身高近8米,頭寬近2米。

父親停下來,對我說:“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,它的身高足以使它的腦袋夠著咱們這兩層樓的窗戶??伤哪X袋伸不進窗戶,它比窗戶還寬呢。”

我難以想象居然有這么大的動物,而且居然由于無人知曉的原因滅絕了,我覺得興奮新奇極了,一點兒也不害怕會有恐龍從窗外扎進頭來。

我從父親那兒學(xué)會了“翻譯”,學(xué)到的任何東西,都要琢磨出它們究竟在講什么,實際意義是什么。

鶇什么時候啄羽毛

那時我們常去卡次基山,那是紐約人避暑消夏的去處。漫步于叢林的時候,父親給我講了好多關(guān)于樹林里動植物的新鮮事。其他孩子的母親瞧見了,覺得這著實不錯,紛紛敦促丈夫也學(xué)著做。

有一次,孩子們聚在一起時,一個小朋友問我:“你瞧見那只鳥兒了嗎?你知道它是什么鳥嗎?”

我說:“我不知道它叫什么?!?/p>

他說:“那是一只棕頸鶇呀。你爸怎么什么都沒教你呢?”

其實,情況正相反,我爸是這樣教我的。爸爸說:“看見那只鳥兒了嗎?那是一只斯氏鶯。意大利人叫它‘査圖拉皮提達,葡萄牙人叫它‘波姆達培達,中國人叫它‘春蘭鶇。你可以知道所有的語言是怎么叫這種鳥的,可是最終還是一點兒也不懂得它。我們還是來仔細瞧瞧它在做什么吧,那才是真正重要的?!?/p>

我很早就明白,“知道一個東西的名字”和“真正懂得一個東西”有區(qū)別。

他又說:“瞧,那只鳥兒總是在啄自己的羽毛,看見了嗎?”

“是。”我說。

他問:“它為什么要這樣做呢?”

我說:“大概是它飛翔的時候弄亂了羽毛,要啄著把羽毛再梳理整齊吧?!?/p>

“唔。”他說,“如果是那樣,那么在剛飛完時,它們應(yīng)該很勤快地啄;而過了一會兒后,就該緩下來了。你明白我的意思嗎?”

“明白。”

他說:“那讓我們來觀察一下,它們是不是在剛飛完時啄的次數(shù)多?!?/p>

不難發(fā)現(xiàn),鳥兒們在剛飛完和過了一會兒之后啄的次數(shù)差不多。我說:“得啦,我想不出來。你說道理在哪兒?”

“因為有虱子在作怪?!彼f,“虱子在吃羽毛上的蛋白質(zhì)。虱子的腿上又分泌出蠟,蠟又有螨來吃。螨吃了蠟不消化,就拉出黏黏的像糖一樣的東西,細菌于是又在這上頭生長?!?/p>

最后他說:“你看,只要哪兒有食物,哪兒就會有某種生物以之為生。”

他的故事在細節(jié)上未必對,但是在原則上是正確的。

留意觀察,養(yǎng)成習(xí)慣

父親培養(yǎng)了我留意觀察的習(xí)慣。

有一天,我在玩馬車玩具。在馬車的車斗里有一個小球,當我拉動馬車的時候,我注意到了小球的運動方式。我找到父親,說:“我觀察到了一個現(xiàn)象,當我拉動馬車的時候,小球往后走;當馬車在走,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。但是,還沒有人知道為什么是這樣?!边@是很深入的解說,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兒,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,父親說得沒錯,車往前拉的時候,球相對于地面確實是向前挪了一點兒。

父親就是這樣教育我的。他用許多這樣的實例來和我討論,沒有給我任何壓力,只是興趣盎然地討論。他一生中一直在激勵我,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,一直在找前面講的那種奇妙的感受。

除了物理,我父親還教了我另一樣?xùn)|西,那就是對某些東西的毫不尊重、毫不遵守。

我還很小的時候,有一次,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。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。他只不過戴著一頂教皇的皇冠罷了?!?/p>

他說:“教皇也是人,他有所有人共同的優(yōu)缺點,也要吃喝拉撒?!备赣H是做服裝的商人,他知道一個人穿著官服和脫去它,底下還是同樣的人。

請教未來物理學(xué)家

我想他對我的成績是挺滿意的。有一次,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問你?!?/p>

他說:“當原子從一個狀態(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>

他問:“那么它是從哪兒來的呢?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)先就存在于我身體中。”

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,他卻沒能找到。

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