費曼(1918年5月11日~1988年2月15日),是一個富有人格魅力的人。他對科學充滿激情、對生活富有情趣,且機智幽默。他是個著名的物理學家,曾獲得1965年諾貝爾物理學獎,當然有科學風采;讓人感興趣的是,他還擁有迷人的人文風采。
費曼把科學研究當作自己最好玩的游戲。他無法回答這樣的問題:“在一個星期當中,你有多少時間做物理?”為什么無法作答?因為他真的不知道,自己什么時候是在工作,什么時候是在玩樂。他的工作,就是他最喜歡的游戲。
藝術游戲:充當芭蕾舞團樂師
1943年4月,第二次世界大戰期間,費曼來到洛斯·阿拉莫斯國家實驗室工作。這一年,他25歲。那里正在研究怎么制造原子彈,這就是后來廣為人知的“曼哈頓計劃”。人們的工作壓力很大,又沒什么消遣;業余時間連場電影都看不上,因為那里沒有電影院。
于是,費曼跑到一所學校,是個男校。他發現那里有很多鼓,印第安人的桑巴鼓,是學生們搜集來的。洛斯·阿拉莫斯在新墨西哥州,有許多印第安人村落。他就開始玩這些鼓。
一天夜里,費曼走到遠處的樹林中,繞著一棵大樹,邊打鼓邊起舞,眼睛望著皎潔的明月,想象著印第安人的靈感。
費曼沉浸在印第安人的詩情畫意之中,卻驚動了他的兩位同事。他們認為這一定是印第安人在舉行盛大的慶典,便決意悄悄前往窺視。他們怕被印第安“哨兵”發現,還特意趴到地上匍匐前進。爬到近處定睛觀望。原來,只有一個“印第安人”圍著大樹施展法術。這兩個人不敢打擾,便退縮回去。
兩個人各自回到自己家。兩個家庭分別發生了一場爭論。
妻子說:“那肯定是費曼,他喜歡打鼓。”
丈夫說:“不可能!費曼沒有那個印第安人瘋狂!”
你看,這就是正在從事原子彈研制工作的費曼。他還有更離譜的惡作劇:他發揮自己的機巧,竟然把辦公室里別人的保密柜打開!他要告訴大家,就在這個戒備森嚴的地方,也是“百密一疏”。
1946年10月,費曼離開洛斯·阿拉莫斯,到紐約州康奈爾大學任數。1951年,費曼到加州理工學院任教授,直到1988年去世。
在加州理工學院,費曼認識了一位女編舞家,她很賞識費曼的鼓技。一天,她問費曼愿不愿意到舊金山去,為一個芭蕾舞團伴奏。原來,這位編舞家準備搬到舊金山,為當地的一所芭蕾舞學校編舞。她想編一出完全由打擊樂伴奏的舞劇。
對費曼來說,這是一種全新的體驗。費曼愿意參加到這種新的經歷中去,唯一的要求是,她不得向任何人透露他是物理學教授、諾貝爾獎得主。
排練時,費曼努力配合她,敲出適合劇情的鼓點。費曼后來說,她是個一流的舞蹈家,看著她的舞姿,你簡直可以感覺到她下一步要做什么。她的每個動作都很順利、很平穩,而且是可以預期到的。費曼覺得,很容易按她的動作打出鼓點,舞蹈家對費曼的表現也非常滿意。這出僅由打擊樂伴奏的芭蕾舞劇,上演之后獲得成功,觀眾很喜歡。
這是費曼充當巴蕾舞團職業樂師的一次經歷。芭蕾舞團認定他有資格作配樂伴奏,還付給他報酬,你看夠“酷”吧!費曼把這看成自己一生中的大成就之一。
科學游戲:揭秘航天飛機爆炸
費曼在他生命最后一段時間,完成了一件令世界矚目的大事——揭開“挑戰者”號航天飛機爆炸的秘密。
“挑戰者”號的災難性事件,發生在1986年1月28日,接近中午時分。這架航天飛機起飛后僅1分鐘,便突然爆炸,七位機組人員全部遇難,其中還有一位女教師。
事件發生后,費曼被提名參加調查事故原因的總統委員會。這時他的身體已病入膏肓。費曼因患癌癥,腹部已做過兩次手術,癌癥已擴散到骨髓,使血液粘稠、凝結。費曼的心臟病也很嚴重。
費曼和許多人商量,是否參加這個委員會。大家都勸他做這件事。格溫內斯說得好:“如果你不參加,將有十二個人擠在一個組里,圍在一起從一個地方到另一個地方。而如果你參加這個委員會,那就會是十一個人的一個組圍在一起從一處到另一處,此時第十二個人就會跑遍現場,去檢查所有不尋常的東西。也許什么也沒有,但如果有,你就會找到它。不會有另一個人能像你那樣做。”
格溫內斯的幽默語言,對費曼是個很貼切的描述。她的確很了解費曼。費曼接受了大家的建議,他對格溫內斯說,我要自殺6個月。費曼身患不治之癥,但開朗性格未改。
費曼被確認為委員會的成員,于2月5日(星期三)出席了第一次會議。2月4日,費曼訪問了噴氣推進實驗室,以便為星期三的會議作準備。誰知第一次會議,只是個非正式的碰頭會,所有的委員,只有費曼一個人開始為事件調查做實實在在的準備。
2月10日,羅杰斯召集緊急會議。會上發生了意外的事情:一位負責助推火箭O形密封圈的工程師主動來到委員會匯報情況。這個麥克唐納工程師,在挑戰者號發射前一天晚上向美國國家航空航天局建議:如果氣溫低于12℃就不要發射。實際上,發射挑戰者號時,氣溫僅-2℃。于是,悲劇發生了。費曼對這一信息十分敏感。他又將成為唯一的一個最主動研究問題的委員。
費曼立即想到,首先要弄清寒冷對O形圈的橡膠有何影響。然而,當時他們住在華盛頓的賓館中,哪來的低溫實驗條件啊?就是這一天,費曼獨自一人吃晚飯,桌上杯中的冰水給他帶來了靈感:“去找一塊橡膠樣品,就能做實驗了!”
11日大清早,費曼到五金店買了幾種工具,其中有一把夾鉗。
開會時,桌上擺著一件樣品:O形圈密封墊。當這個樣品傳到費曼手中時,他決定當眾做實驗。
他把橡膠從模型上取下來,用夾鉗夾住,使橡膠圈發生變形。本來,在室溫下,松開夾鉗,那橡膠圈會反彈,恢復到原來形狀。費曼把橡膠浸入冰水中,這就接近了挑戰者號爆炸時的氣溫。浸泡幾秒鐘后,當他松開夾鉗時,橡膠圈絲毫沒有反彈。這時費曼對大家說:“在零攝氏度,這種特殊材料就沒有彈性了。我相信這對我們的問題有重要的意義。”
當天晚上,費曼的實驗在所有重要的電視網上播放了,第二天,又成為各大報紙的重頭報道。這個簡單而極具說服力的實驗,迅速傳遍了世界。
從2月5日出席羅杰斯委員會的成立會議,到他在委員會上表演這個小實驗揭穿航天飛機爆炸原因,前后不到一個星期。一時間,費曼成了公眾人物,成了一位英雄。有文章說:“公眾親眼目睹了科學是怎么回事,偉大的科學家是怎樣借助雙手來思考的,以及當科學家向大自然提出一個明確的問題時,她是怎樣地給出一個明確的回答。”
費曼在這幾天時間內的行為,正如格溫內斯所預言的一樣。他是一個自行其是的角色。而且,不要忘記,他是一個病人。人們為他擔心,這件事對他來說,消耗太大了。可以說,冰水橡膠實驗是費曼有生之年最后的一個實驗;可以說,冰水橡膠實驗是費曼一生之中最精彩的實驗之一。僅僅再過大約兩年,1988年2月15日,頗具特色的杰出物理學家費曼與世長辭,享年70歲。
費曼是物理學教授,一個科學上的探險家;但他又是極其個性化的人。他是業余的打擊樂手、業余的畫家,更是個無時不在的逗趣者、幽默家。他從小就是這么個“復合型”的人。小時候他就拿不定,將來是做科學家,還是當個喜劇演員。最后,費曼成了著名的幽默科學家,成了科學家兼喜劇演員。其實,幽默大師與科學大師,在素養上是相通的:幽默就是將話鋒突然掉轉方向;科學革命就是打破常規的逆向思維。科學是一種智慧,幽默同樣是一種智慧。這就是為什么許多科學大師都是幽默大師,他們是喜歡做思維游戲的人。
費曼用飯店里的冰水做實驗,揭開挑戰者號航天飛機爆炸的原因。他像是在做游戲。我們聽見他的這個故事,也覺得他是在做游戲。費曼是幸福的,因為他的職業生涯就是他的游戲。
人類的創造游戲
在美學的歷史上,康德和席勒持自由論的游戲論。自由是游戲的最顯著特征。游戲,是有“主觀內在目的”的生命活動,因此是自由活動;勞動,是以謀求外物為目的的活動,因此,是不自由的活動。董蟲草先生說:“對于具有謀生與游戲雙重需要的正常人來說,兼具游戲性和勞動性的活動狀態就是最理想的生存狀態;藝術活動同樣如此。”
德國劇作家、美學家席勒把“自由活動”的游戲分成兩類——“自然的游戲”和“審美的游戲”。自然的游戲,是感性生物的游戲;審美的游戲,是既有感性又有理性的人的游戲。審美活動是不帶功利目的的自由活動。席勒把審美自由活動稱為審美的游戲。
好奇、愛美、游戲,是人的天性。把這些天性結合起來,就出現了審美的游戲。審美的游戲是“創造性游戲”。“創造性游戲”有別于“自然的游戲”,是人類獨有的特征。好奇、愛美、游戲、創造,是人類的寶貴天性。藝術的游戲、科學的游戲,都是審美的游戲。
怎樣看待科學家與藝術家之異同?我們需要區分科學的不同階段,需要把“制定中的”科學與“現存的”科學區分開來。法國數學家、物理學家彭加勒把科學發現與科學證明相區別,他說:“邏輯是證明的工具,直覺是發明的工具。邏輯可以告訴我們走這條路或那條路保證不遇到任何障礙,但是它不能告訴我們哪一條道路能引導我們到達目的地。為此,必須從遠處了望目標,教導我們了望的本領是直覺。”彭加勒說的“遠處”,也就是“距離”。科學在“制定的”階段,科學家“從遠處了望目標”。這與詩人“把事物擺在某種‘距離’以外去看”何其相似!
杰出科學家錢學森深刻指出:“科學工作是先藝術,后才是科學。”他說:“從思維科學角度看,科學工作總是從一個猜想開始的,然后才是科學論證;換言之,科學工作是源于形象思維,終于邏輯思維。形象思維源于藝術,所以科學工作是先藝術,后才是科學。相反,藝術工作必須對事物有個科學的認識,然后才是藝術創作。在過去,人們總是只看到后一半,所以把科學與藝術分了家,而其實是分不了家的;科學需要藝術,藝術也需要科學。”
愛因斯坦曾經把“制定中的科學”與“現存的和完成的科學”加以明確區分,他說:“科學作為一種現存的和完成的東西,是人們所知道的最客觀的、同人無關的東西。但是,科學作為一種尚在制定中的東西,作為一種被追求的目的,卻同人類其他事業一樣,是主觀的,受心理狀態制約的。所以,科學的目的和意義是什么這個問題,在不同時期,從不同人那里,所得到的回答是完全不同的。”(《愛因斯坦文集》第一卷,商務印書館)
在“作出發現”的時刻,科學家丟掉的是成見,保留的是情感,獲得的是清晰的“直覺”。美感經驗就是“形象的直覺”。他們拋開實用觀點,又與對象保持情感上的切身聯系。實際上,科學家的游戲,在開始的時候,也是一種“審美的游戲”。從根本上說,藝術的游戲、科學的游戲,都是審美的游戲。這時,科學家是科學藝術家,是科學詩人。科學家的人生,可以是藝術化的人生、情趣化的人生、詩意的人生。
貝弗里奇曾經問弗萊明爵士,你怎樣看待科學研究?弗萊明說,我不是在做研究,而是在做游戲的時候發現了青霉素。弗萊明相信,作出最初的發現的,正是做游戲的人;而按部就班的科學家發展了這些發現。“理性鑄成的成見是藝術的致命傷”。作出最初的發現的,都是不循規蹈矩的做游戲的人,他們“尊重”“理性鑄成的成見”,但不被它所束縛。愛因斯坦在自傳中批判了牛頓的概念之后,懷著尊敬和歉疚的心情寫道:“牛頓啊,請原諒我。”這是愛因斯坦版的“吾愛吾師,更愛真理”(亞里士多德語)。
最后,還要補充幾句:費曼究竟是何許人也?
世紀之交,各國物理學家評選出“有史以來最杰出的十位物理學家”,費曼名列其中。他與牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋“坐”在一起。
1997年諾貝爾物理學獎獲得者朱棣文說:“我年輕時心目中的英雄是牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦,以及當代的科學巨匠,如費曼、蓋爾曼、楊振寧和李政道。”朱棣文的科學英雄名單中,有費曼的名字。
這就是那個一生做著游戲的幽默、快樂的費曼。有人說,費曼“在他的職業生涯和私生活中,好像是把這個世界當作一場非常好玩的游戲”。費曼享用的是最理想的生存狀態,因為他的職業勞動,兼具游戲性和勞動性。弗萊明、愛因斯坦都是這樣的人。
費曼給我們的啟示是,你須選擇好自己的游戲。
(作者單位:科技日報社)