費曼一生幽默機智、幾近頑童的行止,與其在理論物理方面的成就齊名。本書與《你管別人怎麼想》同享盛名,全書沒有難懂的科學知識,在一件件新鮮事背後,隱然透露著人性最接近自然的本質。
作者簡介:
理查‧費曼 Richard P. Feynman
1918年,費曼誕生於紐約市布魯克林區,1942年,從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰期間,他曾參與研發原子彈的曼哈坦計畫(Manhattan Project)。隨後,他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年,由於費曼在量子電動力學的成就,與朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga)、許溫格(Julian Schwinger)兩人,共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。 費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題,同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後,他跟葛爾曼(Murray Gell-Mann)合作,研究弱交互作用(例如貝他衰變),做了許多奠基工作。後來數年,費曼成為發展夸克(quark)理論的關鍵人物,提出了在高能量質子對撞過程中的成子(parton)模型。 在這些重大成就之外,費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法,介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖,因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程,成為可能是近代科學史上,最膾炙人口的一種表述方式。 費曼是一位非常能幹有為的教育家,在他一生所獲多得數不清的各式各樣獎賞中,他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章(Oersted Medal for Teaching)。《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年,當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃,但是非常營養,尤其是風味絕佳,為二十五年來僅見!是教師及最優秀入門學生的指南。」為了增長一般民眾的物理知識,費曼博士寫了一本《物理之美》(The Character of Physical Law)以及《量子電動力學》(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter)。他還寫下一些專精的論著,成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。 費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡,尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕,是一場非常優雅的即席實驗示範,而他所使用的道具不過冰水一杯!比較鮮為人知的事例,是費曼博士於1960年代中,在加州大學課程委員會任上所做的努力,他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道,他的作品裡外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。
章節試閱
他單用想的便把收音機修好
我十一、二歲時,就在家裡設立了自己的實驗室。實驗室的設備很簡單︰在一個舊木箱內裝上間隔,外加一個電熱盤;很多時候我會倒些油在盤子裡,炸些薯條來吃。其他的設備還包括了一個蓄電池、一個燈座等。
燈座是自製的。我跑到「五分一毛」平價商店買了一些插座,釘在一塊木板上,再用電線把它們連接起來。我早就曉得靠著並聯或串聯等不同連接方式,你可以讓每個燈泡分到不同的電壓。但當時我不知道的是,燈泡的電阻跟它的溫度有關,因此我的計算結果與實際在燈座上看到的現象大有分別。但那也無所謂,因為當燈泡全部串聯在一起時,它們會慢慢的亮起來,那種情形美極了!
我在線路中安裝了一個保險絲,以備如果有什麼東西短路,頂多把保險絲燒斷。我的保險絲很「克難」,只不過是在一個燒斷的舊保險絲上,用鍚箔紙把斷處包接起來。我又在這個自製的保險絲上外接了一個五瓦的小燈泡,當保險絲燒斷時,原來的電流就轉移到小燈泡上,把它點亮。我把小燈泡裝在電鍵板上,在它前面放了一張咖啡色的糖果包裝紙,當背後有亮光時,包裝紙看起來是紅色的。因此如果出了什麼狀況,我只消看看電鍵板,便會看到一大團紅光,表示保險絲燒斷了。對我而言,那真是妙趣無窮!
我很喜歡收音機。最初我買了一台晶體收音機,經常在晚上帶著耳機躺在床上,邊睡邊聽。偶爾爸媽因事外出,深夜才回來時,都會跑到我的房間,替我把耳機拿下來,擔心我究竟聽進些什麼東西。大約在那時候,我造了一個防盜鈴。其實它的結構很簡單︰我只不過用電線把一只電鈴和蓄電池接起來而已。如果有人把我的房門推開,房門會把電線開關推到蓄電池上,把線路接上,電鈴便響起來。
一天夜裡,爸媽很晚才回家。為了怕吵醒我,他們很小心翼翼、輕輕的打開我的房門,想走進來替我把耳機拿下。突然之間鈴聲大作,而我則高興得從床上跳起來大叫︰「成功了!成功了!」
另外我有一個福特線圈,那是從汽車拆下來的火花線圈。我把它接到電鍵板上,然後把一支充滿氬氣的燈管接到火花線圈的兩端,線圈的火花使管內發出紫色光芒,實在棒透了!
有一天,我又在玩那福特線圈,利用它發出來的火花在一張紙上打洞,卻把紙張燒著了。我沒法拿住它,因為手指也快燒着了,我趕緊把它扔到一只金屬垃圾筒裡。垃圾筒中有很多舊報紙,而舊報紙燒得最快了,在小小的房間內火勢看來相當驚人。我趕忙把房門關上,免得母親——當時她正在客廳跟朋友玩橋牌——發現我的臥室失火。然後隨手拿了一本雜誌壓在垃圾筒上,把火悶熄。等火熄滅後,我把雜誌拿開,可是這時房間內都是濃煙。垃圾筒還是太燙手了,於是我用鉗子挾著它,走到房間另一頭放到窗外,讓煙消散。
沒想到,窗外的風一吹,舊報紙卻死灰復燃起來!我只好把垃圾筒再拿回來,跑去拿用來蓋垃圾筒的那本雜誌。這樣做十分危險,因為窗戶兩旁都有窗簾。
總之,最後我拿到雜誌,再次把火悶熄。這一次,我隨身帶著那本雜誌,把垃圾筒內紅光閃閃的灰燼倒到樓下的街道上;然後走出房間,把門關上,告訴母親︰「我要出去玩了。」讓房間裡的煙慢慢散去。
■收音機和孩子王
我用電動馬達做過一些小玩意。有一次我買了一只光電池,並且為它設計了一個線路。把手放在光電池前面時,這個系統能夠使電鈴響起來。可是我總覺得意猶未盡,因為母親經常打斷我,要我出去玩。不過我還是想辦法待在家裡,在實驗室內搬東弄西。
我經常在慈善園遊會上買一些收音機。我沒有多少錢,但反正它們也不貴;這通常都是人家捐出來的破舊收音機,我買來之後,就設法把它們修好。而收音機的損壞原因也往往很簡單,像電線沒接好、某個線圈損毀了或沒有繞牢等,因此有些一修就靈。有一個晚上,我在其中一部修好的收音機上,居然收到遠在德州瓦哥巿(Waco)的WACO電台播音。那一刻,真是有說不出的興奮!
同樣的,利用這台真空管收音機,我可以在實驗室內收聽到商納塔迪巿(Schenectady)WGN電台的廣播。那時候,我們這幫孩子——包括我的妺妺、兩個堂兄弟,以及鄰居小孩等——常常圍繞在我們家樓下的收音機旁,收聽紐約一個電台的「以羅罪案俱樂部」廣播節目(很明顯,節目的贊助廠商是「以羅果子鹽」),這是我們生活中的頭等大事!而我發現,我可以在紐約台播出這個節目之前一個小時,躲在實驗室裡從WGN頻道上聽到同樣的節目!因此,我可以預先知道劇情發展,然後當我們聚在樓下的收音機旁,一起聽「以羅罪案俱樂部」時,我會說︰「你們有沒有注意到,某某已經很久沒有出現了,我猜他等一下就會趕來解圍。」
果然才過兩秒鐘,他就來了!大家為此興奮得不得了。之後,我又猜中了其他一些劇情細節。這時他們才開始懷疑其中一定有什麼蹊蹺,我只好從實招供,說一小時之前便在樓上全聽過了。
你當然猜到結果如何︰他們再也沒耐心等到慣常的廣播時間了;他們迫不及待,全都擠在我那實驗室內,靠那嘰嘎亂叫的小收音機收聽WGN的「以羅罪案俱樂部」。
■費曼廣播電台
那時候我們住在一幢很大的木頭房子,是祖父留下來給我們的。我在屋子周圍裝上電線,每個房間內也裝了插座,那樣一來,我隨時隨地都可以聽到放在樓上實驗室內的收音機。我還有一只揚聲器——但不是完整的,它缺了牛角式的喇叭部分。
有一天,我把耳機接到揚聲器上,觀察到一些新現象︰當我用手指碰揚聲器時,從耳機可以聽見碰觸的聲音;用手抓它,在耳機裡也聽得見。因此,我發現揚聲器可以當作麥克風使用,甚至連電池也不需要。那時候,剛巧學校講堂上講到貝爾(Alexander
他單用想的便把收音機修好我十一、二歲時,就在家裡設立了自己的實驗室。實驗室的設備很簡單︰在一個舊木箱內裝上間隔,外加一個電熱盤;很多時候我會倒些油在盤子裡,炸些薯條來吃。其他的設備還包括了一個蓄電池、一個燈座等。燈座是自製的。我跑到「五分一毛」平價商店買了一些插座,釘在一塊木板上,再用電線把它們連接起來。我早就曉得靠著並聯或串聯等不同連接方式,你可以讓每個燈泡分到不同的電壓。但當時我不知道的是,燈泡的電阻跟它的溫度有關,因此我的計算結果與實際在燈座上看到的現象大有分別。但那也無所謂,因為當燈泡全...