十一、在科学的殿堂上

费曼在物理学上取得的成就跟早年在家庭中得到的教育有密切的关系。虽然费曼的父母亲教育小孩的信念跟邻居家都一样，虽然大家很少把教条挂在嘴边，但是关键的是他们能自己认真地去遵守。他们认为孩子以后要去面对的是一个又艰苦又充满竞争的世界，所以他们教导孩子的目标就是：全面了解和面对外面的世界。而且为了生存，能耐得住激烈的竞争。费曼的父亲认为，小孩长大后，要自己找到一个栖身之地，做个对社会有贡献的人。其实在这一方面，每一位家长都有“望子成龙”的心理，因为唯有子女成功，才能使他们感到对未来的希望。费曼父亲有一次写道：“小孩表现好且不寻常时，得意的是家长。”因此，不管自己付出多么大的代价，也宁可让子女转向充满求知和文化的精神世界。

成年的费曼很擅长说自己的故事，从他讲的故事里，知道父亲曾教过他很多科学知识，这些教诲既纯真又充满智慧。这对以后费曼在科学上的成就影响很深。父亲很重视好奇心的作用，却鄙视只看事物外表而不去研究其具体情况的浮躁态度。他教导费曼擅长于说理，既形象又深刻。比如他告诉儿子不要太信任人家身上穿的制服或嘴中说的话，作为一个卖制服的人，他眼中的制服是空的，因为表面的衣着并不能说明这一个人怎么样。父子俩出去散步时，父亲有时就翻开石头，告诉费曼有关蚂蚁或毛毛虫的事情，还有星星和波浪等。父亲觉得学习过程比事实表象更重要，他想要解释这些事情给儿子听，但他自身的知识水平却毕竟是有限的。费曼长大后，才逐渐体会到父亲的教导是潜移默化的。这使他受益匪浅。这些指点的核心思想是教人去思考什么是科学知识。

在德洛克威读高中时，费曼看到一套数字入门书，其标题也很诱人：《实用算术，实用代数》，于是他把书一口气看完了。后来，原校成立了校际代数联盟，费曼学得很出色。不仅如此，他还和物理俱乐部的朋友研究各种现象。他们研究光的波动性质；他们也复制了物理史上很重要的密立根实验，这是加利福尼亚州物理学家密立根提出的，用漂浮的油滴来测量单一电子所带的电荷量。费曼在这些非同一般的学习活动中表现得很出色。他的超常思维也令人们吃惊，比如在一次竞赛时有这样一道题：你正在划船逆流而上，水流速度每小时 3 英里，你对水流相对速度是 4.25 之一英里，你的帽子掉到水里去了，45 分钟后你才发现，于是马上把船掉头，要多久才能追回帽子。这个题目看起来再简单不过，如果给几分钟来计算，这个计算可以很快

完成。但是，如果拿到竞赛场上，就必须要求队员脑子反应机敏。这个题目的重点在参考坐标，水流的运动根本不相关，就像地球对太阳、太阳对银河系速度一样，毫不重要。其实，题目中讲到的速度都是枝节，可以不去考虑它们，把你的参考点放在漂浮在水中的帽子上，然后看看那条船，你马上知道，船花了 45 分钟划向对方，现在就要花同样时间才能回来。费曼就是这样算的，其实如果知道物理学上的参考坐标一类的道理，这道题想都不用想就能算出来。在这种时候，做题的秘诀就是不要用力去想，不要把简单的东西复杂化。费曼常常是在题目还未念完时，就已经看透了问题的实质，因而能轻松地得出答案，然后自豪地拿起笔写一个数字。高三那一年，全市公、私立高中在纽约大学举行物理年度大赛，费曼得了冠军。

在科学领域里，费曼总是显得灵活自如很轻松地就能进入一个更自由、

更多采多姿简直可以称为娱乐的世界。就像小船渡过想象的河流，任意转向却永远不会撞到什么东西，更不会翻船。其实科学上很多带有娱乐性的题目，看来似乎简单有趣，但却包含着深刻的道理。如一只猴子爬绳子，绳子顶端穿过滑轮，另外一端有个重量跟它平衡的球，问猴子如何能爬得上去等等。又比如概率理论也是到处存在于游戏中，翻一枚硬币，玩扑克牌等。

费曼正是这样带着轻松愉悦的心情一步步走进了科学殿堂的大门。这个丰富多采的世界到处都充满了神秘，也充满了智慧，学校里的学习，生活里的刻苦探索，一点一滴地把他引入到科学世界。最初并没仔细、认真地考虑，但随着问题的增多，费曼逐渐坚定了一个信念：他要从事科学研究工作。虽然科学研究听起来是那么崇高、那么正式的一个字眼。但他已经决定一步步解开谜题，主动积极地探索真正的未知领域，而不是被动地接受一些过去的、陈旧的思维方式与零星的知识。

费曼的天才逐渐崭露出了头角。在研究数学时，他发现三角函数的符号不合逻辑，他自己大胆地发明了新的符号，而没有受到常人所受到的权威的控制。他很自由，不愿意受约束，像小时候在海滩上自由奔跑一样，但他并非漫无目的，他很讲究研究的方法。他把三角函数表背下来，然后练习用心算算出中间的函数值。他的笔记本里开始填满了数学式子和连续的分数级数。

很快，费曼已经在三角和微积分领域里获得了很精通的学问。他的老师看得出来这个学生不简单。新学期上了 3 天几何课后，奥斯伯瑞老师自动让位，坐下来把脚放在桌上，很激动地让费曼来负责指导。此时，他已自学过了圆锥曲线和复数。在这些领域里，解方程式已经带有几何的含义了方程式中的符号已经跟平面或空间的曲线搭上关系。他把这些知识都弄得很实用，笔记本里记的不只是这些项目的解题原则，还有很完备的三角函数表和积分表，这些表不是从哪个地方抄来的，而是费曼自己一笔一笔地用科学的方法计算出来的。对于这一本笔记的标题，他借用了当初热切研读的那些书的名称，称之为《实用微积分》。同学们在毕业时彼此互封绰号，他并不是“最有可能成就大业”的人选，也不是“最聪明的人”的人选，大家经过热烈而充满激动气氛的讨论后一致同意给他起了个“疯狂天才”的称号。

费曼的成就更主要的是在物理学领域里。这一点跟他幼年时对自然界的水、土、石等自然物体的浓厚兴趣有关。但是费曼对物体的研究却非常精细，直至最基本的物体构成单位——原子。在这个世界上，所有东西都是原子构成的。在物体内部有一种不能再分割的最基本的单位可以说就是原子。早在2500 年前就有人考虑过这个问题。物理也是靠着这个观念而慢慢诞生的。因为如果少了这个基础，就不容易了解水、土、火和空气了。这种观念当初一定让人半信半疑，因为泥土、石头、树叶、水、肌肉甚至骨头等，没有一样东西表面上看起来是那样的，而这正是物理的神秘之处。

2 年以后，费曼以其超人的物理知识参加了美国发展原子核武器的研究工作。二战以后，他到康奈尔大学任理论物理学教授。他是美国物理学会会员和英国皇家学会会员。1957 年后到加州理工学院任教授。在物理学上费曼作出了惊人的贡献，费曼于 40 年代发展了用路径积分表达量子振幅的方法，

并于 1948 年提出量子动力学新的理论形式。提出了新的计算方法和研究方法，从而避免了量子动力学中的发散困难。由于这一贡献，他和美国的 J·S·施温格，日本的朝永振一郎共同获得了 1965 年的诺贝尔物理学奖。目前，量子

场理论中的“费因曼图”、“费因曼振幅”、“费因曼传播子”以及“费因曼规则”等均以他的姓氏命名，以纪念这位伟大的物理学家。1958 年他和 M·盖尔·曼合作提出了弱相互作用的矢量、赝矢量型理论（即 V——A 理论，又称普适费密型弱相互作用理论）。这是经过 20 年曲折发展以后所达到的关于弱相互作用的正确理论。这一理论为以后 S·温伯格、A·萨拉姆和 S·L·格拉肖建立的电磁相互作用和弱相互作用的统一的理论开辟了道路。在 50 年代前期，费曼曾从事于发展液氮的微观理论的研究工作。60 年代末期，在高能电子和核子的深度非弹性碰撞的实验的基础上，他还提出了强子结构的模型理论。费曼的重要著作有《量子电动力学》、《费曼物理学讲义》三卷、《量子力学和路径积分》、与 A·R·希布斯合著的《光子强相互作用》等，这些著作中凝聚了这位伟大的物理学家的心血，这些著作将与费曼这个名字一起成为物理学发展史上一块醒目的界碑，它表明费曼对物理学，对人类科技水平的发展与提高作出了永不磨灭的贡献。

费曼，这位天才的科学家给了我们很深刻的启发，在他成才的道路上，最最重要的是他对科学精神的执着。年轻的时候，费曼曾写过一首诗，充分表达了他对科学的敬仰和执着的精神，也让我们以这首诗来表达我们对费曼这位科学伟人的尊敬：

科学令我们迷茫，天涯海角浪迹广，此时应须常提醒，我们该把骄傲藏。

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格物思辩雷贯耳，致知启开吾心眼，日思夜想皆格致，科学令人疑怀添。