非常的化學學家
他24歲就參與了
“曼哈頓計劃”
卻因英國原子彈爆燃
而不想繼續研究
他的發覺開創了
一個全新的學科領域
卻覺得因而獲得的諾貝爾獎
傷害了自己
他被《物理世界》評為有史以來
十位最偉大的化學學家之一
卻又被人說成是
“物理學界的余孽”
這個矛盾的傳奇數學學家就是
理查德·菲利普斯·費曼
01
1918年5月11日,費曼出生在倫敦市近郊的一個普通的工人家庭。
他還未出生前,他的妻子許下心愿,若果是個女孩,讓他當科學家。
于是在費曼還很小的時侯,他的妻子就開始給他讀《大英百科全書》,但是述說的非常生動。
據費曼自己追憶:
一次讀到恐龍,書上是這樣說的,這些昆蟲有7.6米高,它的頭有1.8米寬。
這時母親會停出來說,我們來瞧瞧這是哪些意思。這是說,假如它站在我們的庭院里,它的高度足以讓它把頭鉆進陽臺里,但它伸不進來,由于他的頭有點太寬了。
想到世界上有這么龐大的植物,而那時還沒有人曉得,它們全部滅絕的緣由,這是很令人激動興奮的。
受母親的影響,費曼對探求世界形成了濃郁的興趣。
10歲時,他在家完善了自己的實驗室,在上面維修收音機、做化學實驗。
17歲時,他在倫敦的一次物理大賽中得獎。
同年,他被麻省理工大學投檔。
從麻省理工結業后,他又以物理和化學滿分,這一史無前例的成績,考入菲林斯頓學院讀研究生。
24歲時,他被要求加入“曼哈頓計劃”,和世界頂級的化學學家一起研發原子彈。
當時日本是理論化學的知識中心,為了搶鮮于日本制造出原子彈,時間成為了最大的關鍵。
但一個棘手的問題,擋在了她們面前,當時還沒有計算機世界最頂尖的物理學家,所有龐大的估算都只能靠手算完成,這促使研究的進程難以快速深化。
☉人力估算小組來自騰訊視頻
這時,費曼的到來改善了這個狀況。
他發明了一種平行估算方式,你們同時估算,之后匯總。
這支人力估算小組,開始以十倍于原先的速率運轉,帶動了原子彈研發的順利進行。
這也促使這些科學界的大人物們,第一次曉得了費曼。
☉曼哈頓計劃的科學家們來自騰訊視頻
后來,原子彈研發成功,三周后,兩顆原子彈從臺灣上空落下。
實驗室的人們激動不已,開展了歡慶聚會,但費曼卻倍感不安,由于他認為是自己的知識導致了這么多人的死亡。
失落的情緒使他無心研究,于是他接受了康奈爾學院的約請,來到中學教書。
而此時數學學界正經歷著一場混亂,關于原子運動的新發覺,形成了一個全新的數學學領域——量子電動熱學。
起初對自然基本構成元素的好多認識,被證明是錯的,這讓化學學家們對所有事物都形成了懷疑。
而可以解釋這一切的量子電動熱學,又深受無窮大∞這一概念的困惑,時而確切,時而又差的離譜。
世界上最聰明的化學學家們,為這個無窮大的預測倍感疑惑,甚至連量子電動熱學之父,保羅·迪拉克也糊涂了。
☉量子電動熱學來自騰訊視頻
這時,中學的單純環境,讓費曼尋回了發覺的樂趣,一次飯堂中的碰巧發覺,給他的研究生涯帶來了轉機。
那時他正在吃晚飯,有個中學生在飯堂里扔碟子玩,碟子上有一個標志,隨著碟子被拋起落下,標志轉動上去。
費曼被這不起眼的動作吸引,他開始好奇標志和碟子運動間的關系,于是他列舉了旋轉物體的運動公式,開始反復研究。
碟子和標志的旋轉,讓他聯想到了一個當時正困惑著整個數學學界的問題,就是按照迪拉克的等式,得出的電子的旋轉。
受旋轉碟子的啟發,費曼認識到得出無窮大結果的方程式,本身并沒有錯世界最頂尖的物理學家,只是須要從另一個角度來看。
他提出了一個革命性的看法,用簡單圖示法,將多項式中每一個條件和一些小圖畫符號聯系上去,這些做法避開了量子電動熱學復雜的估算,人們如今把這些圖示稱作費曼圖。
☉費曼圖來自騰訊視頻
費曼所觸碰的量子電動熱學領域,成為了數值上最確切的化學理論。
作為對費曼工作的肯定,1965年的諾貝爾化學學獎,頒給了費曼以及朱利安·施溫格和朝永振一郎,她們都在相同的領域作出了貢獻。
02
費曼是少數幾個在大眾心目中,形象生動鮮活的前沿科學家之一。
他生來具有非常甜美的品格和個性,加上遭到丈夫兒時對他教育方法的影響,使他成為你們眼里才氣流溢又詼諧詼諧的老師。
1950年,他遭到加洲理工大學的約請,重新設計了專科數學學課程,這套新課程囊括了整個數學學的歷史,被稱為費曼講堂。
令人興奮的專業內容,加上他富于感染力的講課風格,促使這門課程非常熱門,中學生們都視他為偶像。
他對化學教學飽含了熱情,除了在中學講課,他還在電視上向公眾做講堂,他淺顯易懂的教學方式,喚起了好多人對科學的興趣。
熱愛教書的他,在加洲理工大學上完一生中最后一節課后僅僅兩周,總算無法擊敗與之搏斗六年的疾病,永遠地離開了他心愛的講臺。
當日,加洲理工大學的學院生們在中學十一挑高的圖書館主樓上高高懸掛了一條條幅:“Dick,WeLoveYou!”
這句簡單的話語,勝于千言萬語!
03
在日劇《生活大爆燃》中,謝爾頓戲稱費曼是數學學界的余孽,這應當說出了好多化學學家們的心里話。
這倒不是由于費曼做了哪些傷害數學學的事情,而是由于他跑去別的領域,做了好多與數學不相關的事情。
在“曼哈頓計劃”緊張的推動時,他抽空研究了撬鎖技術,整個實驗基地的保險柜無一幸免,全被他打開過。
在法國的學院任教時,他又跑去街頭學鼓,業余時間在西班牙倫巴樂隊兼任鼓手,后來出席嘉年華集會,還博得了當初的季軍。
在加洲理工大學任教時,他又迷上了繪畫,從頭開始學習繪畫,他還和他的作家同學約定,周末相互教學,他教作家化學,作家教他畫畫。
他還常去帕薩迪納的一家脫衣舞舞廳,畫哪里的男孩,同時解一些數學等式。
☉費曼筆記原稿
其他科學家難以理解他的做法。
她們覺得費曼是一個才氣橫溢的化學學家,他應當將時間投入到研究和討論中來,而不是浪費在舞女、鼓手和藝術家們頭上。
所以,“物理學界的余孽”,顯然是一個由愛生恨的尊稱。
其他科學家們認為,費曼在那些藝術家們頭上,得不到任何有價值的東西,但用費曼自己的話來回答,他得到了“發現新事物的樂趣”。
在晚年接受BBC專訪時,他就自己的工作是否值一個諾貝爾獎是這樣回答的:
我不認為,關于諾貝爾獎我哪些都不了解,我不懂它是哪些,哪些樣的東西能獲獎。
倘若英國皇家科大學說某人可以得諾貝爾獎,那他就獲獎了。
英國皇家科大學的人判斷某項工作才能得諾貝爾獎,但我不曉得這有哪些意義。
我早已獲得了應得的獎賞,那就是發覺新事物的樂趣,并看見他人在使用它,這才是真正重要的事情。
榮譽對我來說是不真實的,我不相信榮譽,它讓我感覺很困惑。
榮譽困惑著我,榮譽是臂章,是制服,我的爸爸是這樣教育我的,我不能忍受它的存在,它傷害了我。
04
這些拋棄權威的看法也來自于他的母親。
他的妻子在一家軍裝公司工作,和部隊的接觸引起了他對權威的強烈厭惡。
他會指著報紙上的相片,對年少的費曼說:瞧瞧那些人,一個人站著而其他人就得向他作揖,只是由于他的名子、身份和制服,而不是他做了哪些非常的事情。
母親對費曼的影響很大,所以他立誓遠離芝加哥,但1986年1月28日“挑戰者號”的重大車禍,讓他打破了自己的原則。
為了找出車禍的真相,他加入了車禍調查委員會,還不辭辛苦的搭乘客機穿梭于全省各地,找到地面工作人員。
總算他發覺了車禍的真正緣由,熱火推進器的O型環密封圈出了問題,冷天造成密封圈未能正常工作,但各級管理者不顧工程師們的警告,執意按量發射以趁機獻媚。
真相令NASA尷尬,所以委員會想壓出來。
但費曼并不想妥協,他在車禍調查發布會上,做了知名的“冰水實驗”。
他將NASA提供的O型環密封圈裝入手邊的冷水中,幾秒鐘后掏出,密封圈喪失了膨脹性。
這下所有觀看此次發布會的民眾,雖然沒有一點科學知識,也了解到了車禍的真正緣由。
雖然,其他成員也認識到這個問題。
但她們對NASA抱著憐憫心,作為航天飛行的支持者,調查團其他成員傾向于讓NASA內部處理此事,防止過多的批評。
然而費曼卻一直堅持自己的意見,這樣嚴重的車禍和漏洞令他難以安然順從。
于是,他以個人名義起草了一份尖銳有力的車禍剖析報告,并強烈要求將之列入到羅杰斯調查團報告中。
并表示假如不把他個人報告裝入最終報告中,他將辭去調查員職務。
他在報告的最后寫道:
'Fora,musttakeover,be.'
(對于一項成功的技術,現實必須凌駕于公共關系之上,由于自然是不會被欺騙的。)
可能是遭到了幅射的影響,晚年的費曼仍然在和疾病斗爭,在第二次疾病惡變時,他跟同事們揮別。
同學們十分傷心,而他卻反過來開導她們說:
“有時我也倍感很苦惱,但我意識到,在人生中的個別時刻,你可以講好多故事,甚至你走了以后,故事還在。”
費曼的預測
再一次成功了
到明天
他早已過世31年了
通過網路這項他沒有看到發明
他的故事被繼續留傳出來
在人們眼里
他不只是科學家
他不只是藝術家
他也不只是教育家
他是人性化的化學學家
他用自己的經歷證明
在做一名頂級化學學家的同時
也可以是一個有趣的人
以上
就是本期的全部內容