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永信贵宾会费曼和他的快乐原则
2019-11-28 16:05

美国物理学家、1965年诺贝尔物理学奖得主理查德·费曼是个太有意思的人物,所以,讲述他的故事、分析这个人物也有无穷的乐趣。这不,The New Atlantis季刊2018年春季号发表了文科人士Algis Valiunas讨论费曼的文章,Richard Feynman and the Pleasure Principle:How a cerebral hedonist became a scientific hero(《理查德·费曼和快乐原则:一个理智的享乐主义者何以成为科学英雄》)。Algis Valiunas从芝加哥大学获得博士学位,其导师是著名美国作家、被称为美国当代文学发言人的索尔·贝娄。

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英国诗人、画家威廉·布莱克说,“精力充沛是永恒的快乐”。100年前诞生的费曼仿佛是布莱克这句话的具体体现。

霍金(左)

费曼心中的科学是比较纯粹的科学,探究基础性的问题。例如,他在《费曼物理学讲义》一书中问了一系列的问题:“沙子与石头不一样吗?我的意思是,沙子会不会就是数量极大的小石子?月亮是一块大石头吗?如果我们认识清楚了石头,是不是也就认识清了沙子和月亮?风儿是不是空气的晃荡,类似于大海中水的晃荡运动?不同的运动有什么共同特征?不同的声音有什么共同特征?有多少种颜色?”其实,这些问题是聪明孩子也会提出的不那么高深的问题。费曼从小就善于提出此类问题,他一辈子思考的也是这类问题,而不是关于“为什么”的哲学问题。

我们个人存在的时间都极为短暂,其间只能探索整个宇宙的小部分。但人类是好奇的族类。我们惊讶,我们寻求答案。生活在这一广阔的、时而亲切时而残酷的世界中,人们仰望浩渺的星空,不断地提出一长串问题:我们怎么能理解我们处于其中的世界呢宇宙如何运行什么是实在的本性?所有这一切从何而来宇宙需要一个造物主吗?我们中的多数人在大部分时间里不为这些问题烦恼,但是我们几乎每个人有时会为这些问题所困扰。(摘自霍金《大设计》)

费曼认为,科学这个伟大事业与社会效益、道德效益和医学效益没有多大关系。科学之荣耀正在于为着自身而探索。他对新闻界喜欢将每一项科学进步都与治愈癌症的可能性关联起来的做法嗤之以鼻。他记得伟大的数学家约翰·冯·诺依曼(他俩在“曼哈顿计划”中曾是同事)对他说过的话:他没法对世界状况负责。费曼就是要自由地向宇宙寻求它愿意出让的知识,没有其他任何事物能像科学一样召唤出他的激情和快乐。

注:

好奇心是科学追求的原动力,每个人都体会过这样的好奇心,特别是在童年的时候。但是,大部分人的好奇心都慢慢遗失掉了,即使后来从事科学研究,也是当做一种工作(很多时候是无奈、艰辛的工作)。也许会有成就感、喜悦,但是,已经掺杂了太多功利、比较的成分。

真正伟大的科学家都是保持好奇心,保持热情的人。只有这样的人才会一直关心这些最根本的问题,当然也是最艰深的问题(理性也许不能给出答案,所以,意味着努力很可能会失败)。


按照传统,这是些哲学要回答的问题,但哲学已死。哲学跟不上科学,特别是物理学现代发展的步伐。在我们探索知识的旅程中,科学家已成为高擎火炬者。(摘自霍金《大设计》)

尽管费曼蔑视哲学,尤其是古代哲学,但不管承认不承认,他其实是古希腊哲学家伊壁鸠鲁(他认为,快乐就是善)哲学的信徒。伊壁鸠鲁是反对宗教迷信的,费曼也是不信神的。1959年,费曼接受了某电视台的一次采访,后来,电视台认为他的观点太离经叛道,不敢播出采访内容。费曼在访谈中说道:“我觉得,这个无比奇妙的宇宙,这一广袤的时空,世上所有的各种动物、植物,所有这些运动中的原子,等等,所有这些复杂的事物不可能只是一个舞台,这样上帝就能冷眼观察人类竭力行善或作恶的举动——而宗教就是这么看的。对于这出戏,这个舞台太大了。”说得客气一点,宗教对于费曼没有吸引力。费曼相信大脑,不相信灵魂。

注:

霍金在一开始就说“哲学已死”,也许不太明智(太过坦率),引起了许多人的不满和批评。

然而,霍金说的基本是事实,哲学曾经一直在追求最根本问题的答案(所谓形而上)。这种追求的历史上,以若干天才的哲学家为标记(哲学的历史本质上是天才的历史)。到了十八世纪,康德证明了人类依靠理性无法得到形而上问题的答案。

哲学确实没有能力回答形而上的问题(我是谁,从哪里来、到哪里去;生的意义,死的后果),哲学家们转而去研究一些“细枝末节”的问题,是一种无奈,也是一种“明智”。


可以用许多不同方式来表述量子论,但是理查德•费曼给出的表述大概是最直观的。他是一位多姿多彩的人物,在加州理工学院工作,并在街上的脱衣舞厅敲击小鼓。(摘自霍金《大设计》)

但是,他并非一架无情的思想机器,而是情感敏锐的人。在《费曼物理学讲义》的一个脚注中他写道:

注:

理查德•费曼可以说是爱因斯坦时代之后,非常有代表性的天才物理学家(费曼生于1918年,也就是爱因斯坦提出广义相对论大约两年之后。顺便提一下,霍金生于1942,那一年费曼24岁,从普林斯顿大学获得博士学位,接着参加了曼哈顿计划)。

许多物理系的学生把他奉为神一样的人,也许是因为他在理论物理的卓越贡献,以及《费曼物理学讲义》。更多人喜欢他是因为他传奇的人生经历,以及那本幽默的自传(《别闹了,费曼先生》)。


按照费曼的说法,一个系统不仅有一个历史,而且具有每种可能的历史。随着我们寻求答案,我们要仔细地解释费曼的方法,并使用它来探讨这种思想,即宇宙的本身没有单独的历史,甚至也没有悠然独立的存在。这听起来似乎是激进的思想,甚至对于许多物理学家而言也是如此。的确,正如当今科学中的许多概念,它似乎违反常识。但是常识是基于日常经验之上,而非基于通过一些无比美妙的技术被揭示的宇宙之上,这些技术中有一部分使我们得以深入窥探原子或者观测早期宇宙。(摘自霍金《大设计》)

诗人们说,科学剥夺了星辰之美——说星星只不过是气体原子的团聚。哪有什么“只不过”……真理比以往的任何艺术家所能想象的要更壮丽!现在的诗人们为什么不谈这个真理呢?如果诗人们谈起木星,还将木星人格化(笔者:Jupiter是木星,其另一含义是“朱庇特”,罗马神话中的众神之王),那也太落伍了吧,如果他们知道木星是甲烷和氨组成的巨大旋转球体,就该哑口无言了吧。

注:

我遇到过许多人,他们声称自己“信仰科学”。可惜,据我观察,他们大多数对科学并没有深刻的认识。有一些知道一点相对论,能够欣赏《星际穿越》,已经算是不错的了。所以,我就常常有这样的疑问:如果大家并不真正了解科学,就宣称相信科学,甚至信仰科学,这是否是一种盲从,甚至是一种迷信?

除了相对论,近一百年来,物理学家们在量子理论方面也有很多的进步和发现。可以说,量子理论对我们的生活影响非常大,然而,我们对它却所知甚少。不仅仅是我们,即使是物理学家,对它依然有太多不理解的部分。尼尔斯·玻尔曾经说过:谁不对量子物理感到困惑,他肯定不懂它。理查德·费曼也跟学生说过:不要问量子力学“为什么”,因为没人知道(应该注意,这是他在课堂上说的,其实是提醒学生他自己也不知道“为什么”,而不是打击学生的好奇心)。

可以通过著名的“单电子双缝干涉”实验来看量子力学的诡异之处(理查德·费曼:双缝实验“包含了量子力学的所有秘密”):

在这个实验中,单电子通过双缝后竟然发生了干涉。在经典力学看来,电子在同一时刻只能通过一条缝,它不可能同时通过两条缝并发生干涉;而且,当科学家试图通过仪器测定电子究竟通过了哪条缝时,干涉就会消失!

现在,比较有名的有“哥本哈根解释”和“平行世界”两种解释,它们都是非常挑战人类对世界的认知的。在霍金的《大设计》这本书中,对这个实验进行了非常深入浅出的解释,如果你对科学感兴趣,推荐你读一下。

有一次,一位女士读了费曼在《洛杉矶时报》上发表的文章,她觉得费曼有对诗歌的不敬看法,就给费曼寄了美国诗人W.H.奥登的诗作《〈现代物理学少儿指南〉读后感》,以证明,诗人们还是关注科学的。这首诗写道: