智力晚熟的穷孩子费米

被怀疑智商低下的孩子费米出身于穷人家庭。祖父之前,许多代人都是意大利皮亚琴察附近的农民。祖先留下一块肥沃的土地、一处乡间住宅。意大利的波河流过皮亚琴察大地,给河流两岸带来了便利的灌溉条件。费米的祖先靠这一片不大的土地辛勤耕种,过着温饱型乡村生活。到了费米祖父时期,这个身体健壮、头脑灵活的农民,不愿意终生守在这片不大的土地上。当时,正处在政治动乱之中,他投靠了巴尔马公爵,成了公爵争权夺利的支持者。巴尔马公爵获得成功后,论功行赏,费米的祖父获得了一个小县官的职位。

祖父奋斗一生,除了离开了农村,享受了几年官饷之外,其余的收获并不大。儿子们没有获得读书的机会,留下的产业仅仅是一间破旧的房屋和一块贫瘠的土地。

费米的父亲靠祖上留下的遗产无法生存,只好凭借一身力气外出寻找工作。当时正是铁路大发展的时期。他靠自己的体力和聪明机灵的头脑,在铁路上找到一份工作。费米出生时,父亲正跟随延伸的铁路不停地变换工作地点,整个家庭也无法找到一个稳定的落脚点。全家人跟着父亲,过着游击生活。在费米出生前,老费米已经有了一个儿子和一个女儿。第三个孩子的出生,使本来不轻松的日子显得更紧张。瘦弱单薄的妻子,无力同时照看三个未成年的孩子。因此,他们在乡下请了一个奶妈,把费米寄养到那里。

寄养在乡村奶妈家的费米,没有牛奶喂养,更没有其他补养品。由于营养条件极差,童年的费米长得瘦小。两岁半被母亲接回家时,他已经瘦得皮包骨头,那样子和从饥饿地区逃出来的灾民差不多:大大的脑壳,尖尖的鼻子,凸起的额头,深陷的眼睛,肋骨一根根清晰地凸现着。刚刚被接回家的费米,不仅样子长得不讨父母喜欢,而且还爱哭,稍有不适,或者哥哥姐姐惹他一下,就大哭起来。父母见费米既丑又赖,不仅不可怜他,还特别加强了对他的管教。母亲用威胁的语气说,要想在这个家庭呆下去,就不准哭,不准淘气,只能乖乖地听话,否则,就要送他到乡下去。幼小的费米听懂了妈妈的话。他知道在父母身边比在乡下好。为了不被送回乡下,他遇到委屈也不敢哭了。

为了不讨父母反感,童年的费米学得很乖。父母说什么,他就听什么,从不反抗。他知道反抗是毫无意义的。哥哥姐姐对费米很好。这个家庭中最小的孩子,由于一出生就经历了艰苦环境的磨练,所以,懂得与别人友好相处。

父亲虽然是没有多少文化的工人,但是,凭借努力工作当上了段长。这样,他挣的钱不仅能够供妻子和孩子们吃饱饭,还能挤出一些钱来供孩子们上学。老费米痛恨自己没有文化。所以,他想让孩子们都接受系统教育,最好是让他们读大学。

孩子们先后被送进学校。费米的姐姐聪明伶俐。她的语言天赋很快就显示出来。费米的哥哥也表现出了早熟的天资。他理解力很强,特别是动手和计算能力,是一般的孩子不能比的。相反,费米的智力却让父母失望。他不爱讲话,嘴巴经常闭得很紧,似乎平时没有什么要说的。上小学二年级时,老师要求学生们写一篇作文,题目是:铁可以做什么。为了写这篇作文,小费米专门到一家铁厂参观。在那里,他看到铁可以做床。回家后,他发现家中的床是木头做的。因此,他在作文中写到,铁可以做火车的道轨,还可以做一些床。写完了他所见过的铁用途之后,就没什么可写的了。老师对这样的作文很不满意,没有修饰词,也没有想像力,甚至连文章的层次都不讲究。学校的态度直接影响到家长。母亲对儿子的学习成绩也不满意。与哥哥姐姐比较,母亲总觉得小费米的智力有问题。

童年的费米不仅在学习上不行,在生活上也表现出能力较低的状态。他平时比较懒散,脸上总是洗不干净的样子,头发也不常洗,更不愿梳理,头顶上细密的头发,经常黏乎乎地贴在一起,像一片破毡盖在脑壳上。天气寒冷时,他还常常流出稀鼻涕。如果母亲带他上街,还要不时地利用街边的水龙头为他洗脸洗手。

父母和老师的态度并没有影响费米的成长。他每天和哥哥姐姐一样经受着艰苦生活的考验。早晨起床后,即使到了10℃以下,他也跟着哥哥姐姐跳进装满冷水的大桶,洗一个让人清醒的冷水澡,然后开始一天的学习。冬天到了,北风呼啸着,屋里没有暖气,也没有其他取暖设备,三个孩子的手、脚、耳朵都冻出了疮。尽管如此,孩子们还是要学习的,年龄最小的费米也一样。为了获得一点暖意,在不写字时,他就把一双小手坐到自己的屁股底下取暖,需要翻收时,就用舌头来翻。这个被怀疑智商有问题的孩子,就这样在极其艰苦困难的环境中,坚持着读书学习。

钟情物理

少年费米并不愚笨。他语言能力很一般,可是,对物理现象的观察与思考,却比一般孩子强得多。上小学二年级时,他与哥哥一起绘制的飞机发动机图纸,已经达到了专业水平。哥儿俩还设计了一台电力发动机模型。这台模型能够运转自如。比费米大一岁的哥哥功课好,反应灵敏,能说会道,相貌漂亮。费米则不同。他性格内向,沉默寡言,在大人面前显得特别羞怯,不会花言巧语,还爱独自一个人生气。因此,费米的聪明才智被哥哥掩盖了。哥儿俩共同创造的成果,往往被认为是哥哥的智慧。所以,获得表扬最多的是哥哥,费米则很少被父母注意。

费米并不在乎别人的看法。他有自己的爱好和兴趣。他喜欢读书,特别是科技方面的书籍。在读书过程中,他还注意联系实际进行观察和实验。由于家里穷,父亲又没有什么文化,家庭藏书很少。他们居住的小镇也没有图书馆。为了寻找自己喜欢的书,费米在课外时间和节假日就到处转悠。后来,他在城里找到了一处旧书和旧货出售点。这里有许多从废纸收购摊捡来的旧书等待出售。费米从中找到了数学、物理和其他方面的科技书籍。这些书在他看来很好,既能读懂,又很有趣。自从发现了这个旧货市场后,一有闲暇,费米就跑到这里来。他手里有一点零花钱,就买一两本自己喜欢的书。如果一分钟也没有,就在这里看几个小时。旧货摊主见他不捣乱,即使他不买书,也不撵他。

在旧货摊上,费米结识了一名同样喜欢读书的小朋友。这个孩子比费米大一岁,对数学和物理都有爱好。他读书的痴迷状态与费米差不多。他叫柏西柯,样子长得很奇怪,面部棱角分明,额头宽宽的,鼻子又高又尖,中间还打着结。他的长相虽然丑了点,可是,却与费米很谈得来。两个孩子在寻找便宜书时交上了朋友。他们一起寻找有趣的便宜书,在书摊上一个小时接一个小时地消磨时间,一个人发现了有趣的书或从书中读到有意思的问题,总要及时告诉对方。柏西柯有一个天才的头脑。他数学天赋很高,与费米谈起数学问题来,就像谈论什么新奇的事物一样有声有色,而费米听起数学问题来,也像听故事一样专心。

旧货摊主对这两个孩子是友好的,反正货摊上的书都是旧书,愿买就买,买不起读一读也损失不了什么。这两个孩子结成伙伴后,买书的钱就等于多了一倍。一个人买一本书,他们就可以读到两本书了。而且,两个人在读书过程中还能够互相讨论。

费米14岁那年,他家遭受了一次重大打击。聪明漂亮的哥哥,喉部生了一个疮,做手术时,死在了手术台上。这个意外打击几乎把他们的父母击垮。费米也为失去哥哥而悲哀。

哥哥死后,费米与柏西柯的关系更密切。有什么科学上的难题,两个人就在一起讨论。他们的思维在共同讨论中发展。在读书和讨论中,他们开始自发地注重物理现象。

在费米少年时期,穷孩子普遍拥有的玩具是陀螺。这种玩具很便宜,携带方便,几个孩子聚在一起玩,还富有挑战性。费米和柏西柯也喜欢玩陀螺。在玩耍过程中,他们几乎同时注意到,陀螺总是在高速旋转中保持轴心与地面垂直,而在速度放慢后,却总是与地面呈一定角度。这是什么原因?怎样用物理学或者数学原理进行解释?为了解决陀螺运动问题,费米在一段时间里,几乎天天与柏西柯讨论。在中学的教科书中,显然找不到答案,向数学和物理老师请教,也没有得到满意地答复。后来,费米通过研究回转仪原理,才弄明白了其中的道理。这件事更增强了费米读书与思考的积极性。

由于哥哥的死,费米在家庭中明显地受到了父母的注意。读中学之后,父母就不再重视他的智商问题了。既然只剩下一个儿子了,管他智商高低,都得培养成人。同时,费米也比童年干净勤快多了。父母在儿子身上找到了许多优点,爱心也增加了。学校不上课的日子里,如果费米愿意,父亲有意带他到自己的办公地点去玩。父亲的一位同事叫亚米。他是个数学爱好者。有一次,他们一起步行回家。亚米问费米喜欢什么课程。费米说,喜欢数学、物理、哲学等。亚米一听就来了精神。他想显示一下自己的聪明,也想考一考同事的儿子,于是,就给费米出了几道数学题。他认为一个中学生不可能做出这些题来。为了安慰费米,亚米强调说,解答不出来也不要紧,这些题都是供思考用的。

费米以为这些题一定很难,也很有意思。回到家后,他就急不可耐地开始计算。令他失望的是,这些题很简单,仅仅用了半小时,就全部解出来了。第二天,他让父亲把答案转交给亚米。

亚米看到费米的答案后,非常高兴。他觉得找到了数学知音,大大夸奖了费米一番,说这孩子聪明,善于思考,这些有难度的题能做出,说明他将来一定的有前途。费米的父亲听到同事夸奖自己的儿子当然高兴。亚米夸奖了费米之后,想进一步试一试费米的数学能力,于是,又出了一些自认为更难的题交给费米的父亲。这些题连亚米自己也没做出来。他想,一个中学生,不可能解出这些难题。然而,他又低估了费米的能力。当费米的父亲再来上班时,又带回了费米的答案和解题过程。

亚米是个爱才的人。他对费米的父亲说:“你的儿子将来肯定有大作为,是个难得的天才。”老费米回家后把亚米的话告诉妻子。到这时,父母才敢相信儿子的智商没有什么问题。

两次数学交流之后,亚米喜欢上了费米,在节假日,主动邀请费米到他家来玩。他的经济条件比费米家好,家中有许多藏书。他告诉费米,书房里的书籍,可以随便拿去读。

靠补助金读大学

费米以优异的成绩结束了中学的学业。中学毕业后,父母都希望费米继续读大学。他们已经认识到儿子的天赋。费米自己也觉得应该继续读书,除了上学之外,他不知道还有什么更能吸引他的事了。中学老师认为费米是个很有天资的学生,他应该到最好的大学去读书。当时,在欧洲有许多著名的大学,如哥根廷大学、莱比锡大学、苏黎世联邦工业大学等等。可是,上这些大学需要一笔可观的费用,费米的父母拿不出供他读名牌大学的费用,就是一般大学的学费,他们也负担不起。

当费米一家为学费发愁时,亚米前来拜访。他给这个穷困的家庭带来一个好消息。在意大利比萨城,有一所附属于比萨大学的高等师范学院。它专门招收文理两个学科的高才生。一旦被这个学院录取,贫穷的学生可以申请补助金。学院为穷学生提供的补助金,足可以供他读完大学。费米和父母听到这个消息很高兴。

在比萨大学高等师范学院招生的日子里,费米独自一个人离开家乡,前来参加考试。考试分为笔试、口试两种。费米的笔试成绩名列前茅。在口试中,一直被父母认为不善言词的费米反应灵敏,表达流畅,应对自如。他的口才引起了主考教授的注意。当看到他的笔试成绩也相当突出时,主考人意识到,这可能是个不可多得的天才。费米顺利被比萨大学高等师范学院录取了。

1918年11月初,第一次世界大战结束不久,17岁的费米离开父母,来到比萨大学高等师范学院,开始了为期4年的大学生活。这所并不出名的大学,却有着悠久的历史。它是拿破仑于1810年设立的。学院保留着古色古香的格调,教室和宿舍都设在16世纪建筑的宫殿中。在100多年的历史中,这里造就了许多有才华的青年。由于这所学院有政府资助,招收来的又都是最有才华的青少年,因此,学院为学生提供了良好的生活和学习条件:学生们的食宿都是免费的;夏天,教室、宿舍通风条件良好;冬天,学院给每个学生发了暖脚器,学生们把双脚踏到暖脚器上,就会全身暖和。在寒冷的冬天,费米不用把手坐在屁股底下取暖,也无需用舌头来翻书了。

刚进入大学,费米感到什么都新鲜。宽敞明亮的图书馆里,有许多高深的数学、物理书籍,学生们可以根据自己的需要借阅;物理学和数学教授们,给费米带来了大量新知识。大学第一年,费米觉得像进了一个知识的海洋,每天脑子里都能接受一些新知识,遇到问题,也能从教授们那里获得解答。在新知识和新问题的碰撞下,费米的智力得到进一步的开发。他的创造性思维能力,有了明显的发展。

到了大学二年级,费米有了明显的“吃不饱”的感觉。他提出的物理学问题,从教授们那里获得的解答越来越少。教授们讲授的课程,也很少能打动他了。特别是爱因斯坦相对论发表后,许多学生争相研究。费米也是相对论的热心学习者。当他遇到问题找物理学教授谈论时,竟然没有一个人懂得相对论。不仅如此,许多教授在学生面前常常表现出不懂装懂的样子,这使费米很失望。只有一个物理学教授给费米留下了很好的印象。他也曾有过研究成果,只是长期地教书,使他的思想有些落后。这个教授不仅允许费米自由使用他的实验室,还请费米给他讲解相对论。这对费米也是个促进。

年轻的费米精力太旺盛了。他和另外几个学生,成立了一个叫作“反邻会”的小组,专门搞恶作剧,以捉弄别的学生为乐趣。他们常常在门上面放一盆水,当有人开门时,水盆就会掉下来,把开门的人淋个透湿;他们还到草地上捉一些昆虫,放进女同学的书包或课桌里,当她们发现虫子时,会吓得尖叫一声。此时,费米他们就开心地大笑一顿。这个年龄的男孩子,已经开始注意女孩儿。费米等几个精力旺盛的男学生,竟然以投票方式对本年级的女孩子进行“丑女”选举,谁得票最多,谁就是最丑的女孩。一个男学生,还给被选出的丑女孩取了一个好听的名字,称她为“五月皇后”。被他们选出的女生,听到“五月皇后”的称呼,感到莫名其妙,而男生们则开心大笑。他们还制造“钩锁”,乘人不备,把别人的扣子锁住。在这些恶作剧中,最严重的一次是,教师上课时,他们竟然在课堂上弄爆了一枚化学臭弹,搞得满教室恶臭。学院准备对费米等“反邻会”成员,给予开除处理。好在这些恶作剧大都仅仅是开个玩笑,再加上费米他们聪明过人,人缘也不错,多数老师和同学们喜欢这几个捣蛋鬼。人们联合起来为他们说情,费米等人才免遭开除处理。此事对他们的教育很深。从此,“反邻会”成员搞恶作剧的兴趣大减,再后来,就干脆没情绪了。

大学生活是丰富多彩的。费米和另外几个精力充沛的同学,除了学习之外,还有许多别的有益活动。费米与好友拉塞蒂常常到郊区去野游,不仅锻炼身体,还收集自然标本。这些活动,为费米增添了生活乐趣。

大学的全部课程已经修完。毕业时,每个学生都要提供一篇有学术价值的论文。费米选定了“X光实验报告”这个题目。他根据自己几年来对X光的研究,在实验的基础上,写出了深刻而且生动的研究报告。在进行论文答辩时,面对身穿黑色长袍、头戴方帽的主考教授们,费米系统发表了自己的研究结论。他满以为教授们会提出各种问题与他讨论。可是,让他失望的是,他发表的意见没有引起任何反应。在他讲述自己的观点时,有几个考官打哈欠,有的表现出昏昏欲睡的样子。原来这些考官对费米讲述的问题不怎么明白。他的答辩场面很冷清,没有掌声,没有提高。答辩结束时,那些主考人员竟然没有一个人与费米握手。最终,他的答辩还是获准通过。

1922年7月,费米以优异的成绩和出色的论文获得了博士学位。这一年他才21岁。

年轻的物理学家

费米大学毕业后又回到罗马。他的父母在这里。已经长大成人的费米,在知识和学问上有了一些名气,但是,样子长得却一点也不帅。他的鼻子还是那样细而尖,两只眼睛挨得太近,似乎要连在一起了,牙齿很长,嘴唇又很薄,身材也不好,上身长,脚却很短。

为了寻找工作,费米带着他对相对论的研究和博士学位,慕名找到了物理学家科尔比诺教授。此人担任过两届政府部长。他看中了费米的才智。经他推荐,费米获得了到德国哥根廷从事进修和研究的机会。在德国期间,他跟随著名物理学家玻恩教授进行了研究工作,在理论物理方面获得了提高。研究期满后,费米想回国谋求讲授物理学的席位。可是,此时还没有几个人赏识他的才能。起初,他仅仅在罗马大学获得了一个教初等数学的席位。后来转到佛罗伦萨大学,也仅仅让他教机械学和数学。尽管没有获得满意的工作,但是,费米对物理学的兴趣一点也没有减弱。他集中研究相对论,先后发表了30余篇很有分量的论文。

一天,有人告诉费米,加格里亚里大学有一个数学物理学教授的席位,正在等待人们去竞试。费米听到这个消息后,立刻带上他的研究成果来到加格里亚里大学。在前来参加竞试的人员当中,费米年龄最轻,成果也最多。竞试委员会由五名有声望的教授组成。他们对参加竞试的人员逐个进行了笔试和口试,考试的认真程度是无可挑剔的。费米在考试中也充分发挥了自己的才能。无奈,在竞试委员会中,有三个人反对爱因斯坦的相对论,而费米参加竞试时主要阐发的是自己对相对论的研究。在投票时,才智超群的费米只得了两票。他落选了。费米带着失败和懊恼回到罗马,继续教机械和数学。

1926年夏天,罗马大学根据科尔比诺教授的建议,决定选拔最有才能的物理学家加强大学的物理教学。经人推荐,费米参加了罗马大学的竞试。这一次他以第一名的成绩被选中。这年10月,费米被聘为罗马大学物理学教授,时年25岁。

费米成了罗马大学最年轻的教授。这个在物理学界已经有了名气的教授,一方面正在思考物理学的尖端问题,另一方面还有点孩子气。此时他正专注于分子、原子、电子的活动和统计问题的研究,这是一项足可以使他获得诺贝尔物理学奖的重大研究。同时,他还像一些淘气的大学生那样,偶尔也搞点小恶作剧。在郊外远足或到乡间旅游时,他常常捉几只丑陋的小蜥蜴,带回学校吓唬胆小的姑娘。有一次,在大学的小食堂买饭时,他把纸币连同小蜥蜴一起给了服务员。当姑娘数钱时,小蜥蜴从她手里跳出来,把姑娘吓得尖叫一声。

费米还喜欢智力竞争。如果谁有一道智力题或高位数的运算题,愿意与费米一同计算,看谁算得快,那么,不管处在什么条件下,费米都愿意参加。即使碰上心算专家,费米也毫不畏惧。他喜欢迎接各种各样的智力挑战。

费米在讲课时有时异常严肃。当看到同学们听课很吃力时,他就变换一种宽松自由、容易激起人们思考的环境。他会让学生们提出一些智力性的物理问题,在课堂上对答。在一次课堂回答中,一个学生问,橄榄油的沸点比锡的熔点高,如何在涂锡的锅里用橄榄油煎食物?一个学生马上回答说,在涂锡的锅里煎食物时,使用的橄榄油并没有沸腾,沸腾的仅仅是食物中的水,锅中的锡不会熔化,因此,不用怀疑食物的可食性。费米经常把深奥的物理学知识与有趣的智力问题结合在一起,以激发学生们的学习兴趣。

当了教授的费米,过上了富裕生活。他用大学教授的收入,租了房子,买了汽车。可是,他并没有心思享受良好的物质条件。在优厚的物质待遇中,他依然没有放松科学研究。他发表了数十篇论文。他汽车常常放在车库中或者供朋友们享用,而自己在疲劳时,往往背上沉重的行囊,到郊外去爬山。在普通人的眼里,他是个奇怪的青年。

费米继续在物理学领域进行深入研究。在原子研究和量子理论的研究中,他都取得了突破性进展。一年一度选拔新的科学院院士的时间到了。根据费米的成就,他有资格当选科学院院士。议员身份的物理学家科尔比诺院士,为费米写了推荐信。但是,在选举期间,他临时出国了。科尔比诺院士把宣读推荐信的事委托另一位物理学家办理。这名物理学家很忌妒费米的才华,而且,他自己也想当院士。于是,他就把科尔比诺的推荐信扔进了纸篓。当科尔比诺从国外回来时,选举工作已经结束。他问明费米没有当选院士的原因后,异常气愤。

真正有才能的人是不会永远被埋没的。第二年初,意大利政府批准成立一所新的科学院。首批院士名额为30名,其中物理学家仅一名。在几十名竞争者中,费米以杰出的成就和对物理学的特殊贡献而当选,成了最年轻的科学院院士。这一年,他还不满28岁。当了科学院院士后,工资比大学教授增长了50%。面对优厚的报酬,天真的费米说:“金钱,总是自己跑到那些不去找他的人那里。我不曾去找它,而它自己却来了。”

在优厚的物质待遇和良好的研究条件中,费米的工作进展顺利。此时,费米的名字已经被欧美物理学界知晓。各国的邀请信不断寄来。从1933~1937年,每年夏天,费米都应邀到美国进行讲学和从事研究工作。

1938年11月,费米由于在电子研究中有了明显的新突破被授予诺贝尔物理学奖。也就在这一年,墨索里尼追随希特勒推行反犹太种族政策。费米和妻子都有犹太血统,他们只好乘到瑞典领奖之机,全家逃到了美国。到美国后,费米参加了第一颗原子弹的研究与制造工作,并成为著名的核物理学家。