天才費曼

天才費曼

費曼簡介:

理查費曼（Richard P. Feynman），一九一八年生於紐約州的一個小鎮法洛克 衛。一九三九年於麻省理工學院畢業後，進入普林斯頓大學研究院，1942 年獲 頒博士學位並開始進行研發原子彈的曼哈頓計畫，1965 年獲得諾貝爾物理獎，

1988 年 2 月 15 日，與癌症搏鬥十年後與世長辭。費曼先生是美國家喻戶曉的 人物，更是二十世紀最傑出、也最具影響力的科學家之一。

很多人說費曼是「20 世紀美國物理界第一人」、「諾貝爾獎主之主」。 是否如 此，有待歷史證明。接觸過他的人都對他的幽默和敏銳印象深刻。基督教 生態 工作者陳慈美小姐說，她在加州大學上課時，費曼第一句話：「Ladies and Gentlemen」（各位女士們先生們）說完，看了陳小姐一眼，然後改口：「lady and Gentlemen」（女士、先生們）。因為上那堂課的數百學生中，只有一位女 性。

工研院副院長鄭瑞雨先生對我說：「每次有百思不解的難題，或覺得有很棒 卻 未弄通的想法時，我就去找Ｆ，她一面聽，一面在紙上算，我把問題講完，他 就 把紙給我：『這就是答案』－－我想了好多天無解，他聽完就解出。」鄭先生 在 哈佛任教過，功力一定深厚。他的經驗，印證康乃爾大學的波蘭數學家 Mark Kac 的話：「費曼不是普通天才，他是頂尖魔術師般的天才」。

這種故事一再重演，物理學家常問費曼，請他對他們花了好幾個月做出 來的東 西提供意見...他會讓這些人把問題大略介紹一下，忽然跳起來說，喔 ，這個我 知道，然後在黑板寫下結果。寫的不是對方的Ａ，而是一個更艱深廣泛 的Ｘ，

而Ａ只是Ｘ的特例...。這種經驗讓他的客人很沮喪，閃電般的答案怎 麼來 的...。 Chandrasejhar 根據費曼所提供的意見，發揮擴充，成為他 20 年 後拿諾 貝爾獎的基礎（Gleik, 《理查．費曼》。

淺顯是智慧:

費曼可學當學之二是他熱衷教學。

許多大學教授不會教也不想教，他們只做研究寫報告，產品又奇差無比。

「1940 年代，我在普林斯頓期間，親眼看到那些卓越心靈的下場。他們 有聰明 絕頂的頭腦，因此被選中，住在森林邊的漂亮房子，整天悠哉游哉的閒坐 ，不 用教書，沒有約束或負擔，但他們想不出新東西，沒有靈感。」

其實教書很有意思，「學生問的問題，能提供新的研究方向...使我 的生命繼續 發亮發光」（《別鬧了，費曼先生》， 216 頁）。費曼太客氣了。也 許學生啟 發過他，但他給學生的啟發更深遠。費曼的學生，都佩服他那深入淺出 的解說，

一真見血的比喻。這裡有愛和智慧。愛，因為老師要花很多力氣心血去 使學生 明白。沒有愛，成不了好老師。他無心體貼，更不要說提升學生。智慧， 因為 只有聰明人才能想出好方法、好比喻來指點迷津。出色的教師，夢子、蘇格 拉 底、耶穌（當然耶穌不只是好老師）、倪柝聲等，都很會舉例子說故事。他們 才 是好的故事神（哲）學家。我們看看費曼如何在巴西教書及審核美國教科書。

費曼和數學家 von Neumann 都喜歡講「不負社會責任」（social irresponsibility）。

他們的意思是，誠實作好科學工作，不必去管其他。事實上，這樣的態度比那些 憂國憂民的假道學，對社會更有貢獻。起碼我不知道天天喊正義公平關懷的人，

有幾個真的放下身段，到第三世介教書或為關懷兒童教科書花力氣，而費曼都做 了。

他發現巴西的學生只在背答案只在計算，但沒去思想。

「學生把什麼都背得很熟，但完全不理解背什麼。他們會背『具某個折 射率的 介質』，但他們不會聯想到這就是水之類的東西」。

「教授會講『慣性矩』的定義，但不會舉例說明。如：一件重物掛在門 邊，要 推門會很困難，掛在近門軸處，推門會輕鬆得多」。

「師生不求甚解，教科書也是：『摩擦發光（Triboluminescence）：當 晶體被撞 擊時所發的光。』這樣的句子，只是教名詞，只是用一些字說出另一些 字，一 點都沒提到大自然－－沒有提到撞擊什麼晶體會發光。學生看了，會不會 想回 家做實驗？不會，他根本不知怎麼做。可是，如果你寫『在黑暗中拿鉗子打 在 一塊糖上，會看到一絲藍光。其他晶體也有此效應，這叫摩擦發光』。那麼就 會 有人回家試著做，那是一次與大自然的美妙相遇經驗。」。

「美國教科書往往寫得不理想：『摩擦力使鞋子耗損』並沒有教科學知 識。『鞋 子耗損是因地面有小坑洞小突起！會把極小塊鞋底皮夾住並扯斷』。這 才是知 識」。

妹飯碗黏在麻省理工學院附近的「思考機器」公司擔任顧問，他常責備 工程師：

「不要賣弄什麼區間極小值等名詞。只要說，晶體裡有氣泡，必須把它 搖掉就 是了」。

費曼這種說明的能力，是從他父親那裡來的。

生平:

費曼自小深受父親的薰陶，他用一種能使人興致油然的方式傳授科學的觀念：科 學的概念並不神秘枯燥。舉例來說：「序列」就是按照兩藍一白排列下去的小瓷 片，原則其實不複雜，他常常做的是同小費曼一起一步一步地推理，總是採用這 樣的句型：為什麼這樣做呢…如果是那樣，那就應該怎樣…事實上（不）是這 樣…。費曼的父親認為這是激發思考最有效的方式，而事實上，科學解決問題的 途徑也就是這樣簡單，尋找可能性，再進行驗證，周而復始地繼續。使用自己的 腦袋去想清楚一個問題是怎麼回事，科學沒有別的要求。或許，這造就費曼與其 他人思路上極大的不同。很多人沒有一顆冷靜的頭腦，所以很多需要仔細推敲細 節的問題，他們便應付不來了，而費曼是一位同時具有「冷靜」以及「耐心」這 兩樣特質的人。他那冷靜且聰明過人頭腦很小便顯現出來了：在十一、十二歲的 時候，曾經單用「想」的便將一個收音機修好；能夠費上好幾小時來研究開保險 櫃的方法；研究螞蟻如何認路…這是一般人沒有能力及興趣去做的，尤其是沒有 興趣，但費曼靠他過人的耐性去研究，獲得了別人不知道的知識，也得到了莫大 的成就感。很多人說費曼是「20 世紀美國物理界第一人」、「諾貝爾獎主之主」。

台大物理系教授高涌泉卻表示：「以實際的物理貢獻來說，費曼並不值得獲此殊 榮。」誰說得有理，這有待歷史與時間證明。但是，接觸過他的人必定會對他的 幽默和敏銳印象深刻。這事不可否認的。

1918年 查德．費曼( Richard P. Feynman )出生在紐約的一個猶太人家庭中。

1935 年 進入麻省理工學院學習

1939 年 畢業於麻省理工學院，進入普林斯頓大學研究院。

1942 年 在普林斯頓獲得博士學位並開始進行研發原子彈的曼哈頓計 畫。

1941 年 與苦戀的情人阿琳結婚。

1943 年 在美國的原子彈研制基地----洛斯－阿拉莫斯工作。

1946 年 戰爭結束後，成為康乃爾大學教授。

1950 年 在加州理工學院任教，擔任普通教授.

1953 年 與瑪麗露完成第二次婚姻。

1959 年 在加州理工學院成為圖爾曼理論物理學教授。除了曾短期到巴 西講學之外，他一直在加州理工學院工作。

1965 年 在量子電動力學方面的研究工作，費曼與美國物理學家 Julian Schwinger 和日本物理學家 Sin-Itiro Tomonaga 共同獲得了諾貝爾物理 學獎。

1985 年 費曼出版了他的第一本回憶錄。

1988 年 10 月 25 日 因患癌症而在洛杉磯去世。

著作:

過去幾年間，科普書籍在台灣漸漸炒熱。除了 殘而不廢、老當益壯的霍金，費 曼是科普界另一顆歷久不衰的明星。《別鬧了，費曼 先生》（自傳）、《你管別人 怎麼想》（自傳）、《理查‧費曼：天才的軌跡》（評 傳）與《物理之美》（演講集），

都是最近這幾年的譯作。

1985 年，費曼出了一本暢銷書─《別鬧了，費曼先生》﹝Surely You're Joking，

Mr. Feynman！﹞把他那原本侷限在學術圈內的名氣傳播開來。這本書是他打鼓 好友雷頓﹝R. Leighton﹞從他的口述錄音帶整理成文的。書中沒有深入談論什麼 科學，只有三十來個費曼親歷的大小故事。例如他如何在酒吧裡學勾引女孩子，

怎樣成為原子彈實驗室裡的開保險櫃高手，又如何在兵役體檢時被判定心理不正 常。這些又荒唐又好笑又非常人性的故事，為費曼拉來新一波的仰慕者。從書中 我們認識的是一個機智，好奇，好強，愛現，頑皮，真率，討厭虛偽的費曼。讀 者不會知道的是這樣語不驚人死不休的費曼只是部分面相而已。

1988 年費曼又出了一本也是由雷頓整理成文的續集故事─《你管別人怎麼 想》﹝What Do You Care What Other People Think﹞，揭露了更多的自己。書內 故事主軸之一是他與第一任妻子愛琳的愛情故事。他與愛琳在中學就已相戀了，

他們計劃在費曼學業完成後結婚。沒想到愛琳卻得了那時的不治之症結核病。兩 人在家人的反對之下仍「私奔」結婚。後來費曼到洛斯阿拉摩斯實驗室參加原子 彈計劃，主任歐本海默特別安排讓愛琳住進附近﹝約一百哩外﹞的醫院，費曼週 末可以去看她。愛琳死於1945 年原子彈完成前夕。由於結核病，他倆的愛情路 走得特別艱辛。兩人約定不得相互說謊，要勇敢面對事情。這也使得費曼在屈服 於家人要求對愛琳隱瞞病情時，特別痛苦。《你管別人怎麼想》就是愛琳與費曼 相互激盪出來的哲學。費曼在書中說人類明知不可逃避死亡，卻還是活下去，我 們歡笑，我們嘲謔，我們照樣過日子﹝we laugh，we joke，we live﹞。

得獎紀錄

1993 年蟬聯金石堂暢銷書排行榜七個月 1993 年第十二屆優良中小學課外讀物推介 1993 年金石堂強力推薦書 1993 年行政院新聞局優良中譯圖書

1993 年天下雜誌新春書選

1993 年 1993~1997 連續五年金石堂暢銷書榜 Top100

榮獲「2005 世界物理年 台灣活動」推薦，100 本中文物理科普書籍 1993 年 1993~1997 連續五年金石堂暢銷書榜 Top100

榮獲「2005 世界物理年 台灣活動」推薦，100 本中文物理科普書籍

理論:

量子力學與（狹義）相對論是近代物理的兩大支柱，當兩者分別發展成熟之際，

下一步自然就是彼此的結合，所謂的「量子場論」。然而，這個題目卻隱藏著 意想不 到的困難，不知難倒了多少物理大師。一九四○年代，費曼與其他兩位物 理學家以殊 途同歸的方法，分別提出正確的解決之道，創立了量子場論的第一 個典範「量子電動 力學」。

量子力學是關於微小粒子運動的理論，它是深入了解物質的結構及其各種特性的 基礎。而量子力學是建立在廣泛的實驗基礎之上，它的發展大致可以分為兩個階 段。第一階段是舊量子論（1900—1923），第二階段是量子力學（1924—），1930 年以後又發展了量子電動力學、量子場論等。

貢獻:

費曼圖可謂費曼對物理學最大的貢獻，充分顯示了發明者的治學方法與態度──

去蕪存菁、以簡御繁。套句武俠小說術語，即「以有形之劍御無形之氣」。但以 簡御 繁並非投機取巧，這兩者的區別有時僅僅存乎一心。然而時間總是最佳的 試金石，半 世紀以來的物理發展，早已肯定費曼圖在物理學界的至尊地位。