寻找费曼

理查德·费曼(Richard Feynman)是20世纪最著名的物理学家之一,1918年5月11日出生于美国纽约,高中毕业后进入麻省理工学院学习,主修数学和电力工程,后转修物理学。费曼于1939年从麻省理工学院本科毕业;1942年获得普林斯顿大学博士学位,同年24岁的费曼加入美国原子弹研究项目小组,参与秘密研制原子弹项目“曼哈顿计划”。

1945年进入康奈尔大学任教;1951年转入加州理工学院任教,期间的授课内容被整理编辑成《费曼物理学讲义》;1954年当选为美国国家科学院院士;1965年费曼获得诺贝尔物理奖 ;1988年2月15日在加州洛杉矶逝世,终年69岁 。

费曼以其独特的观察世界和科学问题的方式而闻名。根据他的说法,天才的真正标志是,能够把事情解释得足够简单,简单到连一个8岁的孩子都能理解。我们能从费曼身上学到很多,比如用不同的方式做事的价值,保持好奇的乐趣,发现事物的乐趣以及快速学习的方法——“费曼技巧”。

以下内容选自《费曼经典:一个好奇者的探险人生》,为知名演员、导演艾伦·艾尔达在加州理工学院毕业庆典上的演讲,也是该书的后记。

1.费曼是一个极为不同寻常的人

25年或30年前,离开朝鲜后,我开始在位于比弗利山的二十世纪福克斯公司工作。那时我经常开车到帕萨迪纳,去诺顿西蒙美术馆看伦勃朗的画,或者在亨廷顿花园里散步。有时开车会经过加州理工学院,看着它,心里会想,里面正进行着什么样的有趣研究呢?多年来,我一直如饥似渴地阅读科学相关书籍,对科学家的工作方式十分好奇。但我没想到的是,每次经过,都有一个很特别的人就在其中的某栋建筑里,他可能正在黑板上画胶子管,或者敲邦戈鼓,或正望向窗外,看着一位经过的美女。这个人成了我几年后关注的焦点。

众所周知,28年前的今天,他就站在这里,在毕业典礼上致辞。而28年后,一个在剧中扮演过他的人在这里演讲,或许是冥冥之中上天的安排,是所谓的无序状态——熵,也是宇宙即将达到绝对零度前会发生的事……跟大家说说我为什么会出现在这里吧。读了几本关于理查德·费曼的书之后,我带了其中一本内容感人且颇有深度的书(拉尔夫·莱顿写的《费曼的最后旅程》),去洛杉矶的马可泰帕剧场找戈登·戴维森,讨论是否能编排一出关于费曼的舞台剧。戴维森提出让彼得·帕内尔写剧本,于是我们三人共同踏上了寻找真实费曼的旅程。我们原以为差不多一年后就能把这出戏搬上舞台。没想到居然花了六年多的时间。我们当时并不知道这件事有多难。比如,费曼是一个极为不同寻常的人。

即使在生命的最后阶段,他知道自己时日无多,也清楚地知道物理学中最重要的问题,并有机会回答这些问题。然而他还是按照自己的习惯,只做感兴趣的事。他花了很多时间试图去亚洲中部一个叫图瓦的小地方,它的首府名称中连元音都没有,或许恰恰因此,费曼对它产生了极大兴趣!然而,就像去图瓦对于费曼来说,困难到令人心神不宁一样,理解费曼对于我们来说,同样困难到令人抓狂。

要聚焦在哪个点上?他参与制造了原子弹。他协助调查清楚了“挑战者号”爆炸的原因。他对物理学中最难解的问题有着深刻的理解,并因此赢得了诺贝尔奖。要着重强调哪个身份——受人尊敬的老师、邦戈鼓表演者、艺术家、擅长讲笑话的人,还是一位开锁专家?我们想制作一出关于费曼的戏剧,不过是哪个费曼呢?

一位数学家朋友建议我说,戏剧的主题应该是费曼所有经历的总和,就像他能看到一个光子到达你面前时经过的所有可能路线一样,费曼一生中也经过了所有可能的路线——他即是他经历的总和。

然而,大自然可能聪明到可以平均光子的所有路径,我们三个戏剧工作者却没办法把费曼的所有经历都加起来。有一次我说:“知道我们该怎么做吗?我们应该写一出剧,讲的是三个人坐在酒店房间里,想创作一出关于费曼的舞台剧。最后什么也没搞出来,反而把自己搞疯了!”

当然,我们没有放弃,还是发疯一样地研究他。在加州理工,有很多人了解他、和他共过事,并且喜爱他,他们都很欢迎我们,并且敞开心扉,知无不言。他们非常慷慨,提供了很多帮助,我们也因此对费曼有了更深层次的了解。但是我经常感觉到,哪怕现在抓住了他,过一会儿他又会从指缝中溜走。想要把一段复杂到无法简化的人生浓缩成舞台上的几小时,确实太难了。

我最想展示的就是他的坦诚。他从来不想欺骗任何人,尤其是他自己。他质疑自己的所有假设。和毫无物理学背景的普通人谈论物理时,他从来不依仗作为伟大物理学家的权威。他认为如果无法用日常语言来表达一件事,那可能自己也没有真正理解。

我对他这一特质最为着迷。他知道的可能比我们中大多数人一生所能知道的都要多,却坚持用我们的语言解释一切。

像中世纪的但丁一样,他能用普通人的语言描述最为精妙的事情。费曼是美国的天才,和众多美国艺术家一样,他说话总是直言不讳又通俗易懂,不害怕审视平凡,反而深入到平凡的底层,揭示出平凡事物的非凡根本。同时,他不喜欢过度简化,对简化科学并不感兴趣,他感兴趣的是清晰化。

如果他遗漏了什么,就会告诉你,使你避免因为过度简化而产生一个本不存在的错误印象。之后即使事情变得更为复杂,你也会有所准备。换句话说,他很尊重你。除此之外,他还有其他令我着迷的特质。一天,我在读弗里曼·戴森写的一本书,其中关于费曼的一段话击中了我,“迪克是一位极具独创性的科学家,”戴森写道,“他拒绝把任何人的话当作事实或真理。也就是说,他不得不自己重新发现或创造整个物理学……他说他无法理解教科书对量子力学的官方解释,于是就从头开始研究……最终,他得到了自己能理解的量子力学版本。”这段话解答了我的一些疑惑。对于费曼拒绝把任何人的话当作事实或真理,我并不感到陌生,还有他需要亲自从头看到尾才能理解一件事,我也不陌生。

2.人们不喜欢不确定性,所以很容易回到之前的舒适区中

自从我扮演费曼以来,他的一句话一直写在我身后的黑板上:“我不能创造的,我就无法理解。”(有人问为什么这句话对这出戏有如此重要的意义,那是因为布景中的黑板几乎复刻了费曼去世前最后留在办公室里的黑板。而“我不能创造的,我就无法理解”这句就写在最上面。)但那天打动我的却是“他说他无法理解教科书对量子力学的官方解释”这句。这就是费曼的特别之处。我脑中忽然出现了一幅画面:费曼正在经历和我们其他人一样的情况,在攀登途中,也不得不面对空空的岩壁。是否正因如此,他才能不忘攀登的初心?

所以,也许并不仅仅因为费曼能想象出小粒子及其之间的交互这些专业知识,而为我们所熟知,还因为他记得那种觉得自己既无知又愚蠢的感觉。

接下来,我要谈谈讲这件事的原因。费曼是怎么做到的可能并不重要。也许我们会为他能做成而感到高兴,然后置之脑后。但我认为我们要想办法让自己也做到,才是更重要的事。

首先,我们所处的这个时代存在着大量可以破坏世界的工具,而这些工具就掌握在我们手中。人类可能是第一个能对地球造成如此大伤害的物种。我们可以让鸟儿不再歌唱,让鱼儿停止游动,让昆虫像黑雨一样从树上落下。而讽刺的是,我们所做的一切全都假托理性之名。我们不能生活在一个不使用这种能力的文化中,因为产生这种文化的正是这种理性。

但是现在,很多人却放弃了理性,开始求助于希望、幻想、唱颂以及咒语,尝试用水晶、磁铁,以及成分不明的草药来治疗自己。会有人拿出一片药(成分是一种来历不明的植物叶子),然后说:“吃了吧,没有害处,纯天然的……”足以致命的茄属植物也是纯天然的。有趣的是,他们希望植物中的有效成分起治疗作用,同时也确信其中没有有害成分。这是怎么知道的呢?

我说这些并不是要诋毁任何人的信仰,人人都有权利拥有信仰,就像人人都有权利去感受一样。我说这些只是为了表明,现在的文化正越来越认为科学只是另一种信仰。随便信仰些什么东西总比什么都不知道的好。人们不喜欢不确定性,所以很容易回到之前的舒适区中——无论它有多荒谬。

但是费曼并不急于摆脱无知,他享受无知。他会在一个想法的基础上深入探索,认定这个想法就是正确答案。但这只是暂时的执念,目的是跟随这个想法,看看它能把自己带到哪里。再过不久,他就开始猛烈攻击这个想法,目的是看它能否经得住重重考验。如果败下阵来,他就会说他也不知道。“无知,”他说,“可比相信一个可能错误的答案有趣得多。”今天你们毕业后,某种意义上也算是费曼的传人了。费曼光荣而勇敢地接受不确定性的态度将由你们来继承。就像费曼是牛顿的传人,而牛顿是伽利略的传人一样,我希望你们愿意多花一点时间,帮助其他人也成为你们的传人。

我想你们之所以在加州理工读书,是因为你们热爱科学,而且已经学到了很多关于如何进行科学研究的知识。今天,请允许我占用你们的宝贵时间,找出对科学热爱的分享方法。不只因为这样的解释会为你们带来更多资金支持(当然肯定也会),而且因为这是你们热爱的事业。解释的时候记住,让人眼花缭乱的术语可能会让我们望而生畏,但不会心生喜爱。坦诚地告诉我们你的研究过程,不要隐瞒其中的百折千回、迷雾重重,因为我们喜欢侦探故事。不只你享受科研路上的探险,我们也一样。

大部分科学家确实会隐藏这些。在听到他们的伟大发现时,其中的大量疑问已不复存在,曾经犯下的错误和走过的弯路也已被忽略,这听起来并不像是人类的经历,因为它把过程和结果割裂开来。

无论怎么做,请帮助我们像你们那样热爱科学。像年轻小伙为爱人神魂颠倒一样,不停谈起她的好;像年轻姑娘深爱着对方一样,通过照片和故事让所有人知道他的出色。让我们也迫不及待地想见到你的心之所爱吧。不要只告诉我们科学有益,所以我们就应该投资;不要试图让我们相信你的花言巧语有实际的意义;不要把你的看家本领束之高阁。不要成为商人、官员、魔术师,要成为爱人。我们在现代文化中浸染已久,已经能准确识别出广告,也知道怎样关掉它。但是爱不一样,我们无法抗拒爱。

你可能动摇过,因为有些人坚称他们只对科学的实际应用感兴趣。你也可能受过诱惑,使出浑身解数只讲别人想听的话。费曼28年前站在这里的时候,曾告诫过科学家们不要夸大其研究可能给日常生活带来的神奇用途,尤其在还没有眉目的时候。他认为就算是为了寻求资金支持,这样的虚张声势也并非诚实之举。虽然诱惑是巨大的,但也并非不可战胜。

3.费曼寻找的是严肃的乐趣,是他面对自然时发出的赞叹

几年前,罗伯特·R.威尔逊就做得很好。他是费曼非常了解的一位物理学家。是他招募费曼加入了洛斯阿拉莫斯的项目。他还是一位成功的雕塑家,参与了C.P.斯诺“两种文化”系列的所有作品。威尔逊在伊利诺伊州为费米实验室建造了巨大的核粒子加速器。但在此之前,1969年举行的一次国会听证会上,他受到了参议员约翰·帕斯托雷的责问,后者想知道核粒子加速器到底有什么用途:“这对国家安全有任何帮助吗?”威尔逊答道:“不,先生,我想不会。”“那就是毫无用处?”参议员问。

威尔逊看着他,说:“它只与我们看待彼此的方式、人的尊严以及对文化的热爱有关。那它对我们是否能成为伟大的画家、雕塑家、诗人有用吗?我想说的是,它对所有我们国家真正值得崇敬以及自豪的东西有用。它不能直接守护国家安全,只是让国家更值得守护。和威尔逊一样,费曼不需要解释自己对自然的好奇——纯粹的科学就是纯粹的乐趣。科学很好玩。就像那个关于盘子的故事。

一开始我就对一件事坚定不移,就是必须把盘子的故事写进戏剧里。我认为它具有核心意义。编剧彼得·帕内尔一遍又一遍地改稿子,而我总会看着稿子问:“盘子的故事呢?”快把他逼疯了。

可能有人没听过这个故事,我来讲一讲。“二战”结束后,费曼陷入抑郁之中。他第一任妻子刚刚死于肺结核,他参与制造的原子弹造成的毁灭性后果也正侵蚀着他。当时在康奈尔大学任教的他无法集中精神,无法专心工作。

一天,费曼在学校餐厅看到一个人闲着无聊,把盘子扔向空中打发时间。看到盘子在空中旋转、摇晃,上面的校徽也跟着转动,他立刻着了迷,心想:“旋转和晃动之间似乎存在联系,那是什么联系呢?”于是他开始计算,并从复杂的等式中发现了惊人的简单结果。他把结果拿给汉斯·贝特,贝特说:“还挺有趣的,费曼,但这说明了什么呢?”而费曼回答:“说明不了什么,就是好玩而已!”最重要的是,这场有趣的探究不仅让他走出了低谷,据费曼称,还给他带来了诺贝尔奖。

但是,无论带给他什么,费曼在餐厅那天就下定了决心,不会再研究任何他不感兴趣或不好玩的东西。当然,费曼寻找的是严肃的乐趣,是他面对自然时发出的赞叹,不只是人们口中伟大的自然奇迹,也包括自然任何微小的组成部分,因为每个微小的部分都像一个整体一样,具有令人惊叹的美。

想来有趣,我正在怂恿你们模仿一个我自己也承认非常难以捉摸的人。七年后,我站在这里,像费曼从来没有抵达图瓦一样,我也没有真正找到费曼。我已经很接近他了,但他实在是一个包罗万象的人,有太多的经历。

我们创作了一部关于QED(量子电动力学)的舞台剧,非常满意,剧本和导演都棒极了。我们尽己所能为观众呈现的费曼,已经做到了最大限度的近似。但不得不承认,费曼这个人的很大一部分仍然是我们无法了解的,可能任何人都无法了解。他总是在看不见的地方对我们笑,因为捉弄了我们而自鸣得意,让人觉得他就是一个普通人,可以被完全理解。但事实上,俗话说“过程比结果宝贵”,确实如此。因为起初,找到费曼看起来很重要,可能也确实如此,但后来发现,寻找费曼的过程才是乐趣所在。

我经常会感到费曼从背后看着我,但没有笑——比如现在。我的演讲即将结束,而我也感受到了“最后一点建议”的压力,这是费曼28年前演讲的最后一句,他说过,不要答应做演讲,除非清楚地知道要讲什么,而且差不多知道要怎么说。

换句话说,核心要义是什么?好吧,该说点实际的了。我会提出一些建议,可能有点幼稚,是没有受过专业训练的门外汉级别的,但是它非常具体,我以此来抛砖引玉。

试想,如果每个人都把自己认为科学中最好的一件事解释给一百万人听,无论多复杂,想办法让他们听懂,会怎么样?今天参加这个毕业典礼的大概有500人。哪怕你们中只有几个人成功,那么就会有几百万人变得更聪明。

怎么去做完全取决于你们。相信以你们的聪明才智,一定能想出绝佳方案。

但另一方面你们可能会想:“为什么?为什么我要去做这件几乎不可能的事?”我也不知道,可能和鸟儿鸣唱的原因相同吧。如果这么做能为你带来鸟儿获得的那些益处,那确实很值得推荐:

  • 1.更容易找到对象。
  • 2.唱歌让人感觉很好。

3.歌唱是大自然跳起生命之舞时发出的声音。你是自己的宇宙,向自己宣告成立,放声歌唱时,喉咙后面一小块肌肉的振动引起了自然某处角落的共鸣。你成了森林的一部分,说道:“这是我认为我知道的。”而森林的另一部分回答:“是吗?这也是我认为我知道的!”你们的鸣叫就是知识的和谐之音。

你们在这里学到了那么多自然运作法则。还有比这更美妙的东西吗?还有比这更值得歌唱的东西吗?

所以,唱吧。大声歌唱。唱吧!

谢谢大家,祝你们好运。

原文作者/艾伦·艾尔达

《费曼经典:一个好奇者的探险人生》,[美]理查德·P.费曼 著,[美]拉尔夫·莱顿 编,李盼 译,未读·探索家丨北京联合出版公司2022年6月版

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