序 因为《别闹了,费曼先生》(Surely you’re Joking, Mr.Feynman)出版在前,这里有几点需要说明。
第一,虽然这两本书的主角是同一人,但在《你管别人怎么想》这本书里,这位「好奇之人的探险」不太一样。探险过程有的轻松有趣,有的充满悲剧,而且这次费曼先生可是正经八百的——虽然有时候还真难说。
其次,这本书的各篇章比较独立,不像《别闹了,费曼先生》那样按年代编排(结果是有些读者误以为那是一本自传)。我编辑这本书的动机很简单︰打从头次听到有关费曼的故事,我就强烈希望讲给别人听。
最后一点是,这本书里记述的故事来源与上一本不同。上一本的故事多半是我与他练习击鼓时听他说的,而这本我规划的大纲是︰
第一部〈好奇的人〉,描写对费曼性格形成影响最大的人,包括他的父亲和他的初恋情人阿琳。第一篇故事採自英国广播公司(BBC)的电视节目《发掘事物真相的乐趣》(The Pleasure of Finding Things Out)。阿琳的故事正是本书书名的由来,却是费曼不愿回顾的痛苦记忆。我把过去十年间费曼叙述的六个有关阿琳的故事编纂起来,费曼看后却十分喜欢,很愿意与大家分享。
第一部当中的另外几则故事气氛比较轻松,但是费曼对于〈就像数一、二、三那么简单〉特别自豪,他还曾经想把这次经验写成心理学论文。第一部末尾的几封信,是费曼夫人温妮丝女士、戴森(Freeman Dyson)和亨利.贝特(Henry Bethe)提供的。
第二部〈华府之行〉,是费曼此生最后一次重大探险。这故事比较长,是因为内容仍具时效。而本书延迟至此时才出版,是因为费曼在这次任务之后连续动了两次重大手术(这已经是他的第三次与第四次手术),又接受放射线治疗、高温热疗,以及其他各种治疗。。
费曼与癌症的十年缠斗在一九八八年二月十五日告终,去世前两星期,他还在加州理工学院讲课。我因此决定收录他最动人心弦,最发人深省的一次演讲︰「科学的价值」,做为本书结尾。
雷顿 谨志
一九八八年三月
导读
勇于做对的事,不要管别人怎么想 路径积分是探索大自然的钥匙,费曼图是看见大自然的捷径
有人说费曼是魔术师般的天才,也有人笑说费曼是天才俱乐部的乱流。1965年的物理诺贝尔奖颁给朝永振一郎、施温格和费曼,奖励他们在量子电动力学研究上的贡献。诺贝尔奖网页在介绍费曼的贡献时,特别强调他发明的费曼图,有效简化量子电动力学的复杂计算,彰显费曼的成就和影响远远超过那个时代。费曼不但以此自豪,还用费曼图涂鸦自家的厢型车。外出用餐时,路人会问「你们的车为什么都是费曼图?」费曼的太太还俏皮的回应:「因为我们一家都是费曼!」
费曼图背后还有更完整的数学结构「路径积分」,让我们看见隐藏在微观世界里,又神奇、又多样的面貌。1988年,因为「弱电统一场论」得到诺贝尔奖的万伯格教授,受邀在哈佛给了一系列演讲。万伯格提到,超弦理论的计算如果没有费曼的路径积分,将是万万不能。话锋一转,说很多人抱怨算来算去都看不见「物理」,万伯格的评语非常有意思:「没错,看不见物理的确是路径积分的缺点,却也是它神奇的优点!」
科学的价值与爱的故事
原子弹展现科学具有庞大的破坏力,而很多人也都知道,费曼加入原子弹计画后,展现惊人的智慧,将原本繁复的理论计算,利用现在大家耳熟能详的平行计算原理,拆成好几部分同时进行,最后再汇整成正确的答案。这个十倍速的运算方法,就是平行计算的滥觞,原子弹也因为费曼的加入而加速完成。然而,在广岛、长崎先后引爆的核弹,「意外」造成日本民众惨重的伤亡,这个沉重的消息传回原子弹基地,多数人还陶醉在战争的胜利时,费曼却是自责到罹患忧郁症。
科学可以造福人群,也可能毁灭人类努力建立的文明,矛与盾的冲突、纠葛,让费曼永远铭记在心,也让费曼临终前两个星期还去学校上课。就像本书结语的「科学的价值」,讲的就是费曼的省思,和对这个世界满满的爱,也像是费曼告别人生的最后提醒。
费曼的学生马可士,他的妈妈是个费曼迷,但是不太肯听儿子「不太有技巧的」讲「无趣」的物理。马可士拜託费曼写信给他妈妈,请妈妈听他讲物理。结果费曼写下一段名言「物理不是最重要的,爱才是」。马可士抱怨老师帮了倒忙,却不知这句话不但是费曼的肺腑之言,而且还别有用意:「你儿子想传达的,是他对父母的爱,不是没有温度的物理。」费曼以口若悬河的风采演讲,想传达的就是科学家的爱和责任。
这本书分成三部分:你管别人怎么想、航太总署的傲慢和科学的价值。「你管别人怎么想」是费曼特立独行的行事风格,也是他和阿琳相识、相知、相恋的成长故事。这个正视自己特立独行的家训,不但引领费曼以特立独行的方式笑傲江湖,开创一个属于自己的科学年代,也让他以幽默风趣的口才说故事,让我们得以欣赏一代辩士的风采。
费曼的家训:绝对不要盲目崇拜威权
费曼不服威权的个性,来自爸爸的身教。他在「别闹了,费曼先生」一书前文的自我介绍里,跳过1965年获得诺贝尔奖的一段,却在书里大篇幅抱怨这个奖带给他的困扰,在BBC的专访里,费曼也提到诺贝尔奖就是威权的象征,还用哽咽的声音说「(这个奖)它伤害了我」。因为「抵抗威权」是他爸爸耳提面命的提醒,哽咽的声音,可以听出他对亡父的感念,也可以感受这句话对他的影响。
如果没有不服威权的家训,费曼或许不可能用费曼图,在微观世界的阴霾中点亮一盏明灯,也不会在真相调查委员会为我们找到一点事故的蛛丝马迹。
航太总署、政府都不想让你知道事情的真相
太空任务一直是一个非常冒险的挑战工作,从事这个行业的勇士,多少都有一去不回的心理准备。航太总署传颂的一则太空人笑话,说火箭第一次送太空人上太空后,地面控制中心就先恭喜太空人成功发射!但是接下来就说:虽然我们还没弄清楚该如何接你们回来,不过太空船上备有两年的饮水和食物,两年内我们一定会想办法让你们平安回家。
更有人说一个太空任务有560万个零件,每个太空级零件只要有百万分之一的误差,组合起来,灾难出现的机率就会出奇的高。还有,最初的太空任务,地面控制中心的电脑功能只和现今的高阶笔电相当。就因为太空任务风险非常高,太空人才会被当成英雄!传说最早的太空人征召规划,是找马戏团的空中飞人。最后才改成资深的战斗机飞行员。阿姆斯壮上月球前,还因为风险过高,找不到愿意承保的保险公司,最后只能自己买一堆明信片,出任务前签好名再寄给家人保存。他想,万一变成悲剧英雄时,明信片可能还可以卖点钱,留给家人一点点保障。
1986年1月28日,挑战者号太空梭事故会引起全民震惊,主要原因是七名乘员之中,除了六位航太总署的专业太空人外,还有一位新罕布夏州的高中社会科老师玛欧丽芙。传说高中老师上太空是雷根智库的主意,希望高中老师在执行地球轨道的飞行任务时,实况转播他和总统、国会的对话,借此鼓舞民众、激励太空研究的发展。虽然费曼在书中说找不到任何事证,证明天候不宜勉强升空是来自高层的压力。然而老师上太空这件事,在媒体大肆宣传下,让实况转播的收视率非常高,灾难的后座力自然也非常惊人。玛欧丽芙老师,因为出生在波士顿,特别受到麻州民众的关注。因此,发射当天非常多民众都在看实况转播,当时在麻州读书的我也不例外,当天也是兴奋的守在电视机前面。
然而太空梭升空才73秒,就在大家一片惊惶声下爆炸、化成一片乌云。不但全美民众震惊、说不出话、失落和感伤,而且当场亲眼目睹悲剧的,还有很多玛欧丽芙教过的学生和亲友。事故发生后,所有人都迫切需要心理创伤的抚慰。
我清楚记得,那一天电视台除了一再的重播那个惊悚的画面,还透过画面和很多「专家」向全民「保证」,爆炸发生得太快,在太空人有知觉前,太空梭已经化为乌有。太空人不会有任何痛苦的保证,和密集重播的画面,进行的是一场集体的心理辅导。
没多久,雷根总统就找了尼克森的前国务卿罗吉斯,组成灾难事故真相调查委员会,其中一位委员就是我们的天才物理学家费曼。费曼当时已经经历过几次癌症手术,身体正在康复之中,已经很少参加公开活动。因此透过现场直播的公开听证会看到费曼时,就有人忘情的大喊:「哇,是我们的费曼耶!」
费曼原本觉得华府是「是非之地」,不愿意去参加。为了听到一句「用不着你亲自去参加」的建议,他征询很多亲朋好友的意见。但是,几乎每个人都说费曼应该去。有人还说只有不按牌里出牌的费曼,才有可能掀开见不得人的脏污,找到一点点事情的真相。朋友希伯斯回忆,费曼在电话上征询他的意见时,费曼听不到想听的「你不用去参加」,双方沉默许久,最后费曼居然丢下一句「去你的」,就把电话挂了。果然,费曼的华府之行,真的为我们留下一段宝贵的历史见证,见证官方行事的颟顸,和航太总署高层的傲慢。
根据费曼的说明,官方找来的委员有一半是技术专家和学者,包括两位律师、一位航太週刊编辑、一位科学家、包括阿姆斯壮在内的四位太空人,还有包括费曼在内的四位物理学家。费曼的说明暗示政府找他的目的,只是想找个年迈的诺贝尔奖得主为调查报告的公信力背书。委员会主席罗吉斯,似乎急着完成报告交差,对费曼老是不听指挥、自主调查感到非常不悦,还在背后抱怨费曼是「背嵴后甩不掉的痛」。费曼被告知罗吉斯不雅的抱怨时,若无其事的说「不会啊,我觉得他挺还尊重我的嘛。」
毫不意外,费曼说官方唿咙他的方法千奇百怪:要一页资料,先是推拖拉,最后给他一拖拉库的档案叫他自己找。要的资料文不对题、公听会刻意打断他的报告、要打字人员打字的笔记经常失踪、不让费曼的完整报告放在主报告里,改成容易被忽视的附录等等。比较可惜的是,除了在库提纳将军刻意引导下釐清O型环的缺陷外,应该还有其他有待改善的地方,但是主席罗吉斯却急着在问题没有完全釐清前,试图刻意诱导委员通过「鼓励航太总署继续发展太空任务」的决议,无心找出更完整的真相。
比如说,费曼在第一场实况转播的公听会现场,取出一个放在冰水杯中的O型环,说明变形的O型环,受冻之后无法迅速回复原状,质疑这个O型环的缺陷,很可能和太空梭出事有些关联。罗吉斯居然轻忽费曼的质疑,若无其事的说以后会继续讨论这个问题。要不是嗅觉敏锐、早有耳闻的记者在午休时间围着费曼追问,并在晚间新闻凸显问题的关键,O型环的问题恐怕会不了了之。
除了技术问题,还有人的问题
费曼在附录里写下一句重要的历史见证:「成功的科技需要依赖事实而非公共关系,毕竟大自然是无法愚弄的」,提醒航太总署不能如此轻忽人命。航太总署为了配合政府的太空竞争,轻忽技术上的不确定性、疏于提醒民众太空探险的风险,不但让无辜的太空人冒不必要的风险,也造成民众心理无法弭补的伤害。
更不可原谅的是,灾变后还是不肯诚实面对真相、记取教训,后来还是一再出错、一再制造灾难。现在回头看这本书,更能感受费曼的用心,让大家有机会了解航太总署的傲慢与颟顸。而这份调查报告的附录,可以说是一份弥足珍贵的历史文件。
传奇的说书人
「你管别人怎么想」、「成功的科技需要依赖事实而非公共关系,毕竟大自然是无法愚弄的」是这本书的两个主轴,透过一些小故事让读者认识费曼的生活轨迹,也建议政府要面对事故的真相,记取教训。
费曼是说故事的高手,更喜欢开玩笑。费曼的妹妹琼安就说,医生向家属表示在弥留之际,费曼已经完全失去意识。但是医生离开病房后,费曼居然奋力举起双臂、交叉摩擦,做了一个魔术师要变魔术前的手势,然后伸出舌头,扮了人生最后一次鬼脸。这本书记录了很多费曼讲过的故事,看似不相关的两段大故事,讲的都是他对这个世界的爱与关怀。
费曼临终前朋友想到他即将离开,感到无限哀伤。费曼却说:这件事自己偶尔也会感到困扰,但是你知道吗?我说过很多故事,离开人世之后故事还会留着,人生没有太多遗憾。这本充满爱的故事,在费曼过完人生第69个情人节后,画下神奇的句点,现在轮到我们用爱写自己的故事。
高文芳(交通大学物理所教授)