APP下载

“科学顽童”费恩曼

2009-08-04欧阳军

发明与创新·大科技 2009年6期
关键词:顽童曼哈顿物理学

欧阳军

费恩曼,被誉为继爱因斯坦后最伟大的物理学家。他参加了原子弹研制计划,曾获得诺贝尔奖。他的一生研究成就斐然,以在科学上的巨大贡献名留青史。同时他有着独特的个性,他是一个会撬保险柜、会敲邦戈鼓、开过个人画展的“科学顽童”。

一生的辉煌成就

1918年5月11日,费恩曼出生于曼哈顿的一个犹太家庭。他的父亲在妻子怀孕时预言说:“如果是男孩,他会成为科学家。”

父亲十分崇尚科学,从很早就引导儿子用“科学”的方式去思考。父亲告诉费恩曼:对任何事情,不管告诉你的人多么有名,不要相信事实就是这样。这种思想贯穿在费恩曼一生的科学研究中:他总是从最基本的原理出发,用自己独特的方式解决问题。

1935年,费恩曼17岁,他考入了著名的麻省理工学院。从麻省理工学院毕业后,费恩曼到普林斯顿大学攻读博士学位。他的导师是年仅28岁的惠勒。事业上还没有大建树的惠勒不想在一个研究生身上浪费大多时间。第一次和费恩曼见面,他就掏出贵重的怀表放在桌上,以示自己时间的宝贵。从不惧怕权威的费恩曼想:好吧,那咱们就玩一下吧。第二次见面时,他先给自己买了一只便宜的怀表,也掏出来搁在惠勒的表旁边,似乎是说他的时间和惠勒的一样宝贵,虽然用的是一只便宜的怀表。这种怪异的场面让两人都禁不住哈哈大笑,从此成为好友。

费恩曼在普林斯顿研究的是量子电动力学。宇宙中存在四种最基本的力:引力、电磁力、强相互作用力和弱相互作用力。量子电动力学是研究电磁力的理论。这是一个和爱因斯坦的相对论(一种引力理论)相对应的研究领域。

在费恩曼之前,量子物理学研究有两种截然不同的方法,一种基于波,另一种基于粒子,它们是完全等价的。现在,费恩曼找到了量子物理学研究的第三种方法:基于作用量,简单地说就是基于粒子的运动轨迹。这种方法能得到和前两种方法相同的答案,但它用起来更简便。重要的是费恩曼的方法在描述经典的牛顿物理学时同样有效,从而使研究微观粒子的量子物理学和研究宏观物体的经典物理学发生清晰的衔接,这是前两种方法做不到的。

1941年,费恩曼创立了量子力学的路径积分方法。后来,费恩曼又发明了费恩曼图,用于直观地描述粒子的运动轨迹。费恩曼图在量子物理学中非常有用,是一种基本工具。物理学家将费恩曼图称为“带给大众的计算法”。

1948年,费恩曼运用自己独特的方法精确计算了长期困扰物理学家的兰姆移位。几乎同时,美国科学家施温格尔和日本科学家朝永振一郎也用传统方法各自独立解决兰姆移位问题。由于这一杰出贡献,费恩曼和他们共同获得1965年度的诺贝尔奖。

撬锁专家酷“玩”科学

1943年,费恩曼参加了研制原子弹的曼哈顿工程。未满25岁的他担任理论部计算小组组长。很快,同事们就发现费恩曼不但是物理学上的天才,而且是一个极其爱开玩笑的人。尤其让费恩曼“科学顽童”的名声远播的是他撬保险柜的轶事。

在研究基地,所有的机密文件都是随便放在档案柜里,仅仅用普通挂锁。为了指出安全隐患,每当费恩曼跟某人借文件而对方不在时,他便略施小计打开档案柜,拿出文件,并留下条子:“这个柜子不难开啊,聪明鬼留。”

终于,有关部门安装了保险柜。费恩曼就把自己柜上的锁拆开研究,又买了两本教人撬锁的书,最后竟然可以在10分钟内打开保险柜。不多久,费恩曼就名声在外了,时常会有人跑过来找他说:“科里斯蒂进城了,但我需要他柜里的一份文件,你能不能打开它?”

1945年底,曼哈顿工程结束后,费恩曼成为康奈尔大学的教授。那时,费恩曼刚刚失去心爱的妻子,一度既孤独又郁闷。他担心自己已是精疲力竭,再也不能考虑物理问题了。终于有一天,费恩曼意识到他不必为“提出辉煌的新思想,解决惊人的大问题”而忧虑。他要像小时候一样玩“科学游戏”,享受科学带来的乐趣。而根本没必要担心工作的意义和如何发表论文,能让自己开心就行。

猜你喜欢

顽童曼哈顿物理学
咋回事
动物身上的物理学(下)
物理学中的“瞬时美”
物理学中的“瞬时美”
孔子劝顽童
路遇顽童
中外文学中的“顽童”
香港科技大学物理学系招生信息
曼哈顿中国城失火一人死亡
《北京大学物理学丛书》书目