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吾的结论:现在还不是一个科学世界丨费曼诞辰102周年

编者按:

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1918年5月11日,理查德·费曼诞生于美国纽约市布鲁克林区。1942年,他从普林斯顿大学取得博士学位。第二次世界大战期间,费曼曾在美国设于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯

(Los Alamos)

(Manhattan Project)

(Sin-Itiro Tomonaga)

(Julian Schwinger)

费曼为量子电动力学理论解决了不少题目,同时首创了一个注释液态氦超流表形象的数学理论。之后,他跟盖尔曼

(Murray Gell-Mann)

(quark)

(parton)

在这些壮大收获之外,费曼还把一些基本的新计算技术和记法,引入了物理学。其中包括几乎无所不在的“费曼图”,所以转折了基础物理概念化与计算的过程,成为能够是近代科学史上,最脍炙人口的一栽外述手段。

费曼同样是一位专门精明的哺育家,在他一生所获得的数不清的各式各样的犒赏中,他稀奇珍惜在1972年获得的厄司特杏坛奖章

(Oersted Medal for Teaching)

(The FeynmanLectures on Physics )

 

理查德·菲利普斯·费曼(英文:Richard Phillips Feynman,1918年5月11日-1988年2月15日),美籍犹太裔物理学家,加州理工学院物理学教授,1965年诺贝尔物理奖得主。

为了增进大多的物理知识,费曼写出了《物理定律的本性》

(The Character ofPhysical Law )

(QED:The StrangeTheory of Light and Matter )

费曼也是一位建设性的公多人物。他参与“挑衅者号”航天飞机失事调查工作的事迹,几乎家喻户晓,尤其是他当多表明橡皮环不耐矮温的那一幕,是一场专门优雅的即席实验示范,而他所行使的道具不过冰水一杯!

除此以外,比较鲜为人知的事例,是费曼在20世纪60年代初期,在加州课程审议委员会所做的全力,他专门不悦那时幼学教科书之清淡。在物理学家本职的工作之余,费曼也曾把时间花在维修收音机、开保险柜、画画、跳舞、外演桑巴鼓,甚至试图翻译玛雅古雅致的象形文字上。他永久对周围的世界感到益奇,是一位一致都要积极尝试的模范人物。

以下内容节选自“永久的费曼

(走近费曼丛书相符集)

“永久的费曼(走近费曼丛书相符集)”系列之《别逗了,费曼老师》,(美)理查德·费曼著,湖南科学技术出版社2020年5月版。

撰文丨(美)理查德·费曼、拉尔夫·莱顿

摘编丨何安安

吾的结论:现在还不是一个科学的世界

中世纪,发疯的念头,多栽多样,比方说,犀牛角能壮阳。然后就发现了一个手段,来把这些发疯的念头儿按栽类睁开——这手段是拿一个念头来试试,看它灵不灵;倘若不灵,消弭之。这栽手段体系化了,自然,体系化为科学了。这手段发展得蛮不错,所以吾们现在就处在科学的时代了。置身于这么一个科学时代,原形上,吾们都很难理解巫医怎么能够曾经存在过,他们那时挑出的那些玩意儿,实在异国灵的——或者说,灵的只有一丁点儿。

但是,即使在今天,吾也能碰到不少人,说着说着,就把吾扯进了飞碟、占星术、某栽奥秘、认识感答、另类知觉、超感官知觉,杂七杂八的。吾的结论:现在还不是一个科学的世界。

大无数人坚信这么多的稀奇事儿,吾就决定调查一番他们为什么坚信。不息有人说吾有探究的益奇心,他们说的这栽东西,使吾身处逆境:在这边,吾发现了这么多的垃圾,简直能把吾陷入灭顶之灾。吾最先最先调查各栽各样的奥秘不益看念,还有奥秘体验。吾钻进了封闭的箱子里,得到了若干幼时的幻觉,所以吾就晓畅了幻觉的一些事儿。然后,吾到了伊萨伦

(Esalen)

(那是个稀奇的地方,你该去一趟)

在伊萨伦,那里有一些大浴室,温泉供答开水,建在高于海平面 10米的礁石上。吾有一次最喜悦的经历:吾坐在一间浴室里,鸟瞰海浪拍打那岩石嶙峋的海岸,抬视晴空万里的碧蓝长天,钻研谁人时兴的裸体不知不觉的展现,把本身安放在吾身处其中的这个浴池里。

有一次,吾坐在一个浴池里,其中有一个时兴的女孩儿,和一个家伙坐在一块儿,那家伙益像并不认识她。吾立刻就最先想:“嚯!吾怎么跟这个时兴的裸体宝贝儿搭讪搭讪?” 

理查德·费曼

吾正琢磨着说什么呢,那家伙对她说:“吾呢,呃,正在钻研按摩。能不克,在你身上做做演习?” 

“自然。”她说。两幼我出了浴池,她就近躺在一张按摩床上。

吾内心想:“这台词儿说得真叫棒!吾是琢磨不出那栽话头的!” 他最先摩擦她的大脚趾头。“吾想吾摸到了。”他说,“吾摸到了雷联相符个坑儿的东西——那是脑垂体吗?”

吾脱口而出:“伙计,你离脑垂体何止十万八千里!” 他们盯着吾,惊骇莫名——吾已经脱了浴衣——吾说,“那叫足部逆射疗法!” 

吾敏捷闭眼,作冥思状。

那类让吾头晕的事儿,这算是一例。吾也考察过超感知觉和特异功能形象,近来的大炎门,是尤里·盖勒

(Uri Geller)

但是,吾最先想,吾们还坚信什么呢?

(吾接着就想到了巫医。要检查他们的真假,何其容易,只要看看什么也不管用,就能够了。)

 

青年时代的理查德·费曼。

然而,这些玩意儿,却被说成是科学。行家都在钻研这些东西。吾认为,具有常识的清淡人,被这栽假科学吓呆了。一个很晓畅怎么教孩子们浏览的老师,受了私塾体制的威胁,不得不消另外的手段教浏览——甚至会被私塾体制愚弄到这么一栽地步,认为本身的手段不见得益。再如,坏幼子们的父母,用如许那样的手段管教过孩子之后,却终生负疚,由于遵命行家们的说法,她那么做是“偏差的”。

吾们答该检查一下并非科学的科学

所以,吾们实在答该检查一下那些不灵的理论,检查一下并非科学的科学。

吾认为,吾挑到的这些哺育和生理学方面的钻研,是这么一栽事例,吾情愿称之为“野狐禅科学”。在南宁靖洋,有一伙儿尊重运输机的人。在二战期间,他们看到飞机落到地上,带来了很多益东西,他们期待现在也发生如许的事儿。所以,他们捣鼓了相通飞机跑道的玩意儿,在跑道双方还点了火堆,还造了一个木屋子,让一个须眉坐在里头,头上戴着两块相通耳机的东西,竹棍跟天线似的伸出来——他是个领航员——他们在等着飞机着陆呢。他们每件事儿做得都不错。样式是完善的。这看首来实在就是以前那样子。但这一套不灵。没什么飞机着陆。所以,吾把吾说的那些事儿叫作野狐禅科学,由于那些事儿密切尾随跟包地照着看似科学钻研的规则和样式来,但少了某栽内心的东西,由于异国飞机着陆啊。

这就理所自然地迫使吾通知你,那少了的东西是什么。但是,这事儿注释首来,很难,和向南宁靖洋的岛民注释在他们的体制中必须怎么安排事儿才能得到一些财富,相通难。通知他们怎么把耳机的形状弄得像回事儿,事儿不是这么浅易啊。但是,吾仔细到,有一个特征,在野狐禅科学当中,清淡是异国的。这个特征是这么一个不益看念,是吾们都期待你在私塾的科学钻研中学到的谁人不益看念——吾们从来也未曾清清新楚地说晓畅这个不益看念是什么,吾们只是期待议定科学钻研的事例来让你把握它。

所以,把这个特征说出来,清清新楚地说出来,是兴趣的。这个特征,是科学的清廉品格,是科学思维的原则,是一栽彻底的真挚——一栽把脊梁骨向后挺得笔直的风度。比方说,倘若你在做一个实验,你答该把所有你认为也许会使这个实验无效的事情都通知出来——不光仅是把你认为精确的东西通知出来:也许也能够注释你的实验终局的另外一些因为,以及你想到的那些在你的另外一次实验中已经得到消弭的因素,以及这些因素是怎么首作用的,这些都要通知出来——让别的伙计确信,那些因素都已经被消弭失踪了。

有些细节,能够致使别人疑心你的注释,倘若你晓畅都是什么细节,那你必须交代晓畅。你必须尽你所能,把事情注释到最益的水平——倘若你晓畅什么东西是舛讹的,或者能够是舛讹的话。比方说,倘若你要搞出个理论,要推广它,或者要挑出来,那么你也必须把那些迥异意这个理论的原形摆出来,就相通把那些批准这个理论的原形摆出来相通。还有一个更奇妙的题目。你把益些不益看念拢到一块儿,要搞出一个精制的理论,这时候,你想弄实在,在你注释什么事情相符这个理论的时候,那些相符这个理论的事情,并不是当初让你蓄谋去搞这个理论的那些事情;可是,这个完善了的理论,额外埠也使别的什么事情得到了令人钦佩的注释。

《生活大爆炸》剧照。“谢耳朵”谢尔顿·李·库珀向“潘幼花”潘妮(Penny)介绍费曼图。

总的来说,这个不益看念是,要全力把所有新闻都摆出来,以协助别人来判定你的贡献的价值;不要单单摆出那些会把他们的判定引导到这个或谁人稀奇倾向上去的新闻。

注释这个不益看念的最容易的手段,是拿它与

(比方说)

万不可把本身当傻瓜,也不把别的科学家当傻瓜

吾们从经验中晓畅,真理总会出来。其他实验家会重复你的实验,会发现你是错照样对。自然的形象,将批准或者迥异意你的理论。另外,尽管你也许会得到昙花一现的名声和昂扬,倘若你在这栽或那栽工作中未曾做到专门仔细郑重的话,你将得不到身为科学家的益声看。正是这栽类型的清廉,正是这栽不把本身当傻瓜的郑重态度,才是那些野狐禅科学钻研中在很大水平上欠缺的东西。

他们的逆境,有很多自然是主题上的难得,以及他们搞科学的手段不能够用到这个主题上去,然而,吾们答该仔细,这还不是唯一的难得。那就是飞机为什么不落地——但是飞机就是不落地嘛。

关于如何限制吾们把本身当傻瓜的一些手段,吾们已经从经验中学到了益多。举个例子:密立根用着落的油滴做实验,来测量一个电子的电荷,得到的答案,吾们现在晓畅,最新资讯不很精确。它有偏差,由于他用的谁人空气黏滞性数值是不精确的。看看密立根之后测量电子电荷的历史,是蛮兴趣的。倘若你把那些测量运动看成是一个随时间而转折的函数,你会发现,一个比密立根的数大一点儿的数,下一个数又比这个比密立根的数大一点儿的数还大一点儿的数,再下一个数又比这个比密立根的数大一点儿的数还大一点儿的数再大一点儿的数,直到末了,这些数都安放下来了,答案是一个更大的数。

为什么那些人异国立刻就发现末了这个新的比较大的数呢?这事儿让科学家们为之羞愧——这个令人羞臊的历史——由于,人们隐微是如许处事儿的:当他们得到了一个比密立根的数大得太多的数的时候,他们以为肯定有什么东西出错了——他们就去找,终局找到了一个注释的理由,说为什么某个东西也许错了。当他们得到了一个挨近于密立根的数的数的时候,他们就不费劲去找了。所以,他们就把那些相去太远的数,都息灭了,然后再去做那样的蠢事。现在,吾们已经晓畅了那些稀奇勾引人犯舛讹的情况,现在吾们就不犯这栽病了。

但是,这个学习如何才能不把本身当傻瓜的漫长历史——一个有着彻底的科学清廉品格的历史——是,抱歉吾这么说,是一个吾们还异国把它稀奇列入任何吾所晓畅的课程之中的东西。吾们只益期待,议定潜移默化,你能理解它。

主要的原则,是你万不可把本身当傻瓜——而你就是谁人最容易被当作傻瓜的家伙。所以,对这件事儿,你务必专门着重。在你没把本身当傻瓜之后,不把别的科学家当傻瓜,就容易了。在那之后,你只必要像传统的手段那样,做到真挚无欺就能够了。

有几栽舛讹具有品质矮劣的科学的特点

吾情愿再补充点儿东西,这个东西对科学来说,并不消要,却是吾坚信的一栽东西,这东西是,在你身为科学家跟生手人谈话的时候,你也不该该把他们当傻瓜。吾不想通知你怎么骗你妻子,怎么愚弄你的女至交,以及诸如此类的事儿,谁人时候,你也不打算以科学家的身份走事,你只想以清淡的人类身份走事。吾将把那些题目,留给你本身和你的牧师。吾现在谈的是一栽稀奇的、额外类型的清廉品格,这栽清廉不是躺着撒谎

(lying)

比方说,有一次吾和一个至交谈话,他要上广播电台语言,吾有点儿吃惊。他是搞宇宙论和天文学的,他不晓畅怎么注释他的工作有什么实用价值。“哦,”吾说,“没什么实用价值。”他说:“对,但那样说,吾们就得不到资金赞助来进走进一步的钻研了。”吾认为,那是一栽不真挚。倘若你以科学家的身份展现,那你就答该向生手人注释你正在干的事儿——倘若他们在那些情况下不想给你资金赞助,那是他们的决定。

这个原则的一个例子是如许:倘若你决意要检验一个理论,或者你想注释某个不益看念,那么你答该总是遵命它出来时的谁人样子发外。倘若吾们只发外某栽终局,吾们是能把这个论点搞得时兴的。吾们肯定得把两栽终局都发外了。

吾得说,在给当局挑某栽类型的提出的时候,这也是主要的。假定有个参议员来征求你的偏见,问你答不该该在他谁人州钻个洞;你呢,看准了在别的州钻谁人洞会比较益。倘若你不发外如许的终局,在吾看来,你没挑出科学的提出。你是被行使了。倘若你的回答,正好和当局或者政客爱的倾向相反,他们就能够根据他们的益凶把你的回答用作一个论据;倘若你的回答跟他们顶着,他们压根儿就不发外了。那也不是挑出科学的提出。

理查德·费曼和妻子艾琳·格林鲍姆。

另外几栽舛讹,则具有品质矮劣的科学的特点。在康奈尔大学的时候,吾频繁和生理学系的人谈话。有一个门生通知吾,她想做这么个实验——别人已经发现,在某些情况X之下,老鼠做某事A。她很益奇,想晓畅,倘若她把情况变为Y,老鼠还会不会照样做A。所以,她的提出,是在情况Y之下做实验,来看老鼠是否照样做A。

吾对她注释说,在她的实验室里最先重复另外谁人人的实验,是必要的——在条件X之下做这个实验,看她能不克也得到终局A,然后再变为Y,并且看A变不变。那样她才会晓畅真实的差别是她认为的谁人在她的限制之下的谁人事儿。

得了这么一个主意,她很起劲,接着就去找她的教授。他的回答是,不,你不克那么做,由于谁人实验已经做过了,你那是铺张时间。这事儿发生在1947年前后,不打算重复做生理学实验,只转折实验条件并看看发生什么事儿,益像不息是谁人时候的清淡路数。

对实验标准毫不仔细是野狐禅科学的一个特点

现在,发生同样事情的某栽危险,也是存在的,甚至在这个口碑不错的物理学周围里,也是有的。有幼我用“国家加速器实验室”的大型加速器来做重氢实验;吾听到这事儿,大吃一惊。为了把他的重氢终局拿来和用轻氢做的实验能够有的终局做对比,他不得不幸用别人在迥异的设备上做的轻氢实验的数据。等有人问他怎么能这么搞,他说,那是由于这个项现在没时间用轻氢在这个设备上做实验了

(由于时间那么少,而设备那么贵)

所以,在“国家加速器实验室”负责这个项现在标这幼我,出于公关现在标,急于要得到新数据,为的是得到更多的资金,以使这个事儿不息下去。他们也许是在毁失踪这个实验本身的价值,在毁失踪这个实验的现在标。遵命科学的清廉品格的请求来完善工作,这对在那里的实验科学家来说,往往不容易。

然而,生理学中的通盘实验,都不属此类。比方说,不息有很多实验,让老鼠在各栽各样的迷宫里跑,诸如此类——终局不甚了然。但是,在1937年,一个叫杨格

(Young)

题目是:由于这个走廊造得这么时兴,这么整齐洁整,老鼠们怎么晓畅那就是以前的那联相符个门?隐微,谁人门肯定有什么东西,和其他的门迥异。所以,他把那些门详仔细细地上了漆,门面用的是质地十足相通的原料。老鼠照样找得到是哪个门。所以,他认为,也许老鼠在嗅食物的气味儿,所以,在每次老鼠跑过之后,他都用化学药品把气味转折了。老鼠照样找得到是哪个门。所以,他认识到,老鼠也许能借助看灯以及实验室的安放来找到是哪个门,就像任何懂常识的人做的那样。所以,他把走廊盖首来,老鼠照样找得到是哪个门。

他末了发现,老鼠倚赖在跑的时候地板发出的声音来找到是哪个门。他只必要把走廊放在沙里,就能确定此事。所以,他一个接着一个,把所有能够的线索都消弭了,最后就能把老鼠愚弄住,它们也不得不学习从第三个门进去了。倘若他对他的任何实验条件轻率了,老鼠都能晓畅。

从科学不益看点看,这是一个一流的实验。正是这个实验,才使遛老鼠的这栽实验蓄谋义,由于它展现了老鼠真实行使的线索——而不是你以为它用的那些线索。正是这个实验,才说得实在你必须用什么实验条件,才能做到郑重,才能把一个遛老鼠的实验中的一致置于限制之下。

吾仔细到这一钻研的后续历史。下一个实验,以及下下个实验,都未曾挑到杨格老师。他们都异国行使他把走廊放在沙里的这个标准,也不相等郑重。他们不过是遵命行家段遛老鼠罢了,对杨格老师的远大发现毫不仔细,他的论文,挑也不挑,由于他异国发现关于老鼠的任何事儿。实际上,他发现了你必得发现的关于老鼠的通盘事情!但是,对那样的实验毫不仔细,正本就是野狐禅科学的一个特点。

《别逗了,费曼老师!》

另一些例子,是莱因

(Rhine)

这幼我,在他宣布辞去“超生理学钻研所”主任之职的讲话中,也在宣讲一栽新的制度。他通知人们在异日要做的事儿,他说,他们必须做的很多事情中有一件,是确保他们只培育如许一些门生:他们已经表现了他们的能耐,这栽能耐是要把特异功能的终局挑高到一栽可被批准的水平——不打算把他们的时间铺张在那些野心勃勃、患得患失的门生身上,这些门生只是正好得到了终局而已。在教学中施走如许的政策,是专门危险的——只教门生怎么存心得到某些终局,而不是教他们本着科学的清廉品格来做个实验。

所以,吾对你们只有一个祝福——祝你幸运,到一个你能够解放地保持吾刚才说的这栽清廉品格的地方去吧,在谁人地方,你不觉得被迫必要维持你在一个构造中的地位或者财政声援,以及诸如此类的事儿,从而失踪你的清廉品格。祝福你享有如许的解放。

本文节选自《别逗了,费曼老师》一书,幼标题为编者所加,非原文所有。已获得出版社授权刊发。

撰文 (美)理查德·费曼、(美)拉尔夫·莱顿

摘编 何安安

编辑 徐伟

校对 王心

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