闲谈教出物理学家

2016-12-23 17:36理查德费曼印姗姗
读者·校园版 2016年24期
关键词:费曼光子马车

理查德?费曼++印姗姗

理查德·费曼,美国物理学家,1965年诺贝尔物理学奖得主,美国加州理工学院物理学教授。他的父亲是一名普通的服装商人。只不过,这位父亲喜欢“闲扯”科学。他告诉费曼,“科学家”是种兴趣,而不是职业,这恰好培养了费曼对科学的喜好。以下是费曼的自述。

想象恐龙来咱家

在我出生前,父亲对母亲说:“要是个男孩,那他就要成为科学家。”

当我还坐在婴孩椅上的时候,父亲有一天带回一堆颜色各异的小瓷片。他把它们垒起来,弄得像多米诺骨牌似的。然后我推动一边,它们就全倒了。

父亲和我把小瓷片重新堆起来。这次我们按照两白一蓝的颜色排列。母亲忍不住说:“哎,你让小家伙随便玩不就是了?他爱在那儿加个绿的,就让他加好了。”

父亲说:“那不行。我正教他什么是序列,并告诉他这是多么有趣呢。”

我家有一套《大英百科全书》,父亲常让我坐在他的膝上,给我念里边的章节。有一次念到恐龙,书里说,有一种恐龙的身高近8米,头宽近2米。

父亲停下来,对我说:“让我们想一下这是什么意思。这就是说,要是恐龙站在门前的院子里,它的身高足以使它的脑袋够着咱们这两层楼的窗户。可它的脑袋伸不进窗户,它比窗户还宽呢。”

我难以想象居然有这么大的动物,而且居然由于无人知晓的原因灭绝了,我觉得兴奋新奇极了,一点儿也不害怕会有恐龙从窗外扎进头来。

我从父亲那儿学会了“翻译”,学到的任何东西,都要琢磨出它们究竟在讲什么,实际意义是什么。

鸫什么时候啄羽毛

那时我们常去卡次基山,那是纽约人避暑消夏的去处。漫步于丛林的时候,父亲给我讲了好多关于树林里动植物的新鲜事。其他孩子的母亲瞧见了,觉得这着实不错,纷纷敦促丈夫也学着做。

有一次,孩子们聚在一起时,一个小朋友问我:“你瞧见那只鸟儿了吗?你知道它是什么鸟吗?”

我说:“我不知道它叫什么。”

他说:“那是一只棕颈鸫呀。你爸怎么什么都没教你呢?”

其实,情况正相反,我爸是这样教我的。爸爸说:“看见那只鸟儿了吗?那是一只斯氏莺。意大利人叫它‘査图拉皮提达,葡萄牙人叫它‘波姆达培达,中国人叫它‘春兰鸫。你可以知道所有的语言是怎么叫这种鸟的,可是最终还是一点儿也不懂得它。我们还是来仔细瞧瞧它在做什么吧,那才是真正重要的。”

我很早就明白,“知道一个东西的名字”和“真正懂得一个东西”有区别。

他又说:“瞧,那只鸟儿总是在啄自己的羽毛,看见了吗?”

“是。”我说。

他问:“它为什么要这样做呢?”

我说:“大概是它飞翔的时候弄乱了羽毛,要啄着把羽毛再梳理整齐吧。”

“唔。”他说,“如果是那样,那么在刚飞完时,它们应该很勤快地啄;而过了一会儿后,就该缓下来了。你明白我的意思吗?”

“明白。”

他说:“那让我们来观察一下,它们是不是在刚飞完时啄的次数多。”

不难发现,鸟儿们在刚飞完和过了一会儿之后啄的次数差不多。我说:“得啦,我想不出来。你说道理在哪儿?”

“因为有虱子在作怪。”他说,“虱子在吃羽毛上的蛋白质。虱子的腿上又分泌出蜡,蜡又有螨来吃。螨吃了蜡不消化,就拉出黏黏的像糖一样的东西,细菌于是又在这上头生长。”

最后他说:“你看,只要哪儿有食物,哪儿就会有某种生物以之为生。”

他的故事在细节上未必对,但是在原则上是正确的。

留意观察,养成习惯

父亲培养了我留意观察的习惯。

有一天,我在玩马车玩具。在马车的车斗里有一个小球,当我拉动马车的时候,我注意到了小球的运动方式。我找到父亲,说:“我观察到了一个现象,当我拉动马车的时候,小球往后走;当马车在走,而我把它停住的时候,小球往前滚。这是为什么呢?”

“这谁都不知道。”他说,“一个普遍的公理是运动的物体总是趋于保持运动,静止的东西总是趋于保持静止,除非你去推它。这种趋势就是惯性。但是,还没有人知道为什么是这样。”这是很深入的解说,他并不只是给我一个名词。

他接着说:“如果从边上看,小车的后板擦着小球,摩擦开始的时候,小球相对于地面来说其实还是往前挪了一点儿,而不是向后走。”

我跑回去把球又放在车上,从边上观察。果然,父亲说得没错,车往前拉的时候,球相对于地面确实是向前挪了一点儿。

父亲就是这样教育我的。他用许多这样的实例来和我讨论,没有给我任何压力,只是兴趣盎然地讨论。他一生中一直在激励我,使我对所有的科学领域着迷,我只是碰巧在物理学中建树多一些罢了。

从某种意义上说,我是上瘾了,就像一个人在孩童时尝到什么甜头,就一直念念不忘。我就像个小孩,一直在找前面讲的那种奇妙的感受。

除了物理,我父亲还教了我另一样东西,那就是对某些东西的毫不尊重、毫不遵守。

我还很小的时候,有一次,坐在他腿上读新出的凹版印刷的《纽约时报》,看见一幅画,上边是一群教徒在向教皇叩首。父亲说:“瞧这些人,都对另一个人叩首,他们有什么区别呢?因为这个人是教皇。他只不过戴着一顶教皇的皇冠罢了。”

他说:“教皇也是人,他有所有人共同的优缺点,也要吃喝拉撒。”父亲是做服装的商人,他知道一个人穿着官服和脱去它,底下还是同样的人。

请教未来物理学家

我想他对我的成绩是挺满意的。有一次,我从麻省理工学院回家,他说:“现在你在物理方面懂得多了。我有一个百思不得其解的问题问你。”

他说:“当原子从一个状态跃迁到另一个状态时,它会发散出一个叫光子的粒子。”

“对。”我说。

“那么,光子是预先就包含在原子之中的喽?”他问。

“不,光子并没有预先存在。”

他问:“那么它是从哪儿来的呢?怎么就钻出来了呢?”

我试图解释光子数是不守恒的,它们是由电子的运动产生的。不过,我解释不清楚。我说:“比方说,我现在说话发出的声音,它并不预先就存在于我身体中。”

父亲并不满意我的回答,我也始终未能教会他不懂的东西。从这方面来说,他没有成功:他送我上大学去寻找答案,他却没能找到。

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