費曼
不喜歡開始的雜音。
費曼暗自想:“這個人真是的,他如果是個窮光蛋的話,忍受一下雜音也就算了。”
在途中,他一直問:“你真的懂收音機嗎?你是怎麼懂收音機的呢——你不是個小男孩嗎!”
雖然費曼有點生他的氣,但到了他家把收音機打開時,發現哪裏是一點雜音!這東西開始吼叫起來——轟隆轟隆——巨大的雜音,然後安靜下來,一切又完全正常。費曼也有點莫名其妙,暗暗地想:這是怎麼回事呢?
他一邊走來走去,一邊想著這個雜音問題。他在考慮是在什麼部位出了問題。那個人卻說:“你在幹什麼?你是來修收音機的,卻隻是走來走去!”
費曼答道:“我在想啊!”一邊說一邊思考著是否把收音機的真空管拿掉,把整個組合完全顛倒過來。因此,他把真空管換到收音機的前麵,再扭開收音機,等到真空管燒熱後,收音機的音質清晰,沒有一點雜音,真是太好了!
當一個人對你不太信任,而你又當他的麵做了一件令他驚奇的事情時,通常他的態度會有一個180度的大轉彎以補償先前的不信任。這個人很佩服費曼為他修好了收音機,因此為費曼找了一些其他的工作給他幹,並到處誇獎費曼是多麼心靈手巧。
五、難解之謎
費曼有愛鑽牛角尖的習慣,有時候修理一台收音機確實也會占用不少的時間。有一次,他花了整整一個下午才找出毛病在哪裏。那是在他媽媽一位朋友的家裏,那位朋友非常熱情,總在不停地問:“你要不要喝杯牛奶或來些蛋糕?”他埋頭苦幹,最後終於修好了。一旦他遇到了一個難題,一定要全身心地投入進去而不會中途罷休。如果在這種時候誰對他說:“算了,別再費事了!”那他一定會非常生氣。因為他已經下了許多功夫,一定要把毛病找出來,他一定要繼續工作,直到把問題的答案找到為止。
在費曼上高中第一個學期時,總有些人拿一些幾何或其他的難題來找他,那些都是高年級的數學習題。在費曼看來,如果不解出這些難題,是絕不肯罷休的,通常也就是用上15或20分鍾。有時,有人拿一道難題來找他解,而他會一下子就為他們做好。所以這些人都為他的快速解題能力而吃驚,把他當成超級天才。
因此,費曼在上學時名氣很大,在高中期間,大家知道的謎題他都必定碰到過。每個人深思熟慮過的難題他都知道答案。因此,當費曼後來考上大學進入著名的麻省理工學院學習時,在一個舞會上,一個高年級學生的女朋友也在那兒,她懂得很多難題,她的男友一定告訴過她費曼在解難題方麵很內行。因此,跳舞的時候,她走近費曼給他出了一道難題,她說:“費曼,他們說你是個很聰明的人,這裏我給你出道題目:一個人要砍8塊木塊……”
沒有等她說完問題,費曼就回答道:“他先每隔一塊把木塊砍成三段。”因為他早就聽過這個題目並且知道應該怎麼回答。
然後,她走開,不久她又拿一道題目考他,而他總是知道答案。這樣持續了好久,最後,在舞會快結束時,她又走過來,神情好像把握挺大似的說:“有位媽媽和女兒到歐洲旅行……”
費曼馬上接道:“她女兒得了黑死病。”這句話正是她接下來要說的。
她幾乎當場要昏倒,這道謎題幾乎沒有線索可以找到答案,這個故事原本是這樣的:
有一個媽媽和女兒住在一家旅館,分別住在不同的房間,隔天,媽媽到女兒的房間,但是房間裏空空如也,什麼也沒有,東西也不見了,她說:“我女兒在哪裏?”而店裏的夥計說:“什麼女兒?”旅客名單登記簿上隻有媽媽的名字。就是這樣一個故事,謎題是問到底發生了什麼事。
答案是這樣的:她女兒得了黑死病,旅館不願意為此事關門,就把她女兒神秘地弄走,把房間掃幹淨,把女兒待在那兒的證據全部毀掉。這是個很長的故事,但費曼聽過。因此,當舞會上的那個女孩提起開頭時的敘述他馬上就能說出下麵的答案。
在高中時費曼曾和同學們組成一個5人代數隊,經常帶隊到其他學校參加比賽。所有隊員坐在同一排座位上,其他隊隊員則在另一排坐下。主持比賽的老師打開寫著“45秒鍾”的信封而抽出問題,寫在黑板上,然後說:“比賽開始!”因此實際上所用時間要多於45秒鍾,因為當她在寫的時候就可以提前思考。比賽是這樣進行的:給你一張紙,上麵可以寫任何東西,可以做任何事情,但是隻有答案才算數。如果答案是“六本書”,而你在你手裏的紙上也寫有“六”或六種東西的名稱,那麼你就贏了,否則就輸。
有件事是非常確定的:用直接的簡單的方式來解這些問題實際上是不可能的。所以必須得想辦法把這些問題識破!有時可以在一瞬間看出,有時必須設法用其他的方式去做。經過各種動腦筋的訓練,費曼變得越來越高明,最後大家選他為隊長。所以,費曼在解代數問題時速度非常快。
在高中時,費曼還有一個特點就是善於發現問題。在做數學運算時,總會找到一些對運算非常有用的實例。他發明了一組正三角形問題。典型的做法是這樣的:有支標竿,有條繩索從標竿頂端垂下,當你把繩索垂直拉下,繩索比標竿多3尺,當你把繩索往外拉直,繩索離標竿底部定點5尺,問標竿有多高?對於這樣的一些問題,費曼總能找出幾種不同的解決方式,對費曼來講很有趣,就像解謎遊戲。
六、貓的解剖圖
在普林斯頓大學餐廳用餐時,大家都喜歡形成小群圍坐在一起。起先,費曼總是和學物理的人坐在一起,但後來總想了解物理以外的世界,看看其他的人在做些什麼,因此他就輪著和每個小群坐一兩個星期。
費曼對生物一直很感興趣。有一次與學生物的同學一起吃飯時,他們邀請他去聽他們的細胞生物學這門課。費曼對生物並不陌生,但因為那是一門研究所的課程,因此,他有點信心不足,他心裏暗想,“我行嗎?教授會讓我加入嗎?”
這門課由牛頓·哈維講師擔任,他對發光細菌很有研究。在經過學生們的請求後,哈維同意費曼可以加入這門特殊的高級課,但必須附帶一個條件即費曼必須和其他所有人一樣,要做全部的作業和上講台報告。
上第一堂課前,那些邀費曼上這門課的學生就讓他見見顯微鏡下的神秘世界。他們放了一些植物細胞,從顯微鏡裏可以看到所謂葉綠體(當陽光照射時,可製造糖素)的綠色小點四處流動。低著頭仔細觀察了一陣子以後,費曼抬起頭好奇地問:“它們如何流動?是什麼力量推動它們流動?”可是誰也不知道為什麼。這個問題當時沒有人能回答出來。因此,費曼馬上想到其實在生物學裏也非常容易找到既有趣卻又沒人知道答案的問題。但在物理學裏,要找到既有趣別人又不懂的問題卻需要花費一定的精力。
在課堂上,哈維先生先在黑板上畫了一幅巨大的細胞圖,並標明細胞裏所有的構造,然後再講解。他所講的內容費曼大部分都了解。
上完課後,那些邀請費曼來聽課的人問道:“怎麼,你還喜歡這門課吧?”
“還好,”費曼答道,“唯一我不了解的部分是卵磷脂,什麼是卵磷脂?”
有個學生用很單調的聲音開始講:“所有的生物,包括動物和植物,都是由極小的如磚塊形狀的東西構成,稱為細胞……”
“慢著,”費曼顯然不耐煩他的羅嗦:“這些我已經知道,要不然我就不會來上這門課。我在問你什麼是卵磷脂?”
那個學生說:“我不知道。”
和所有其他的學生一樣,費曼也得上講台報告。他第一次分配的題目是壓力對細胞的影響——這是哈維先生特地給費曼選的題目,大概因為這一題目和物理有關係。雖然費曼很清楚這道題是怎麼做的,但在台上講時,卻拚錯了幾個名詞,以至台下的人一直笑個不停。
下一道題目是亞瑞恩和布朗克兩人寫的關於動物神經的報告。他們用貓做了很多實驗來測量神經的電壓。
費曼開始讀這篇報告,報告中多次重複提到伸肌、屈肌等名詞。有很多關於肌肉方麵的名詞,他並不清楚,比如在動物的哪個部位,和神經或者和貓的關係。因此,費曼決定去問生物研究所的圖書管理員,詢問是否能幫忙找到一張貓的解剖圖。
“貓的解剖圖?”她驚奇地問:“你是說動物的圖表?”這簡直是太奇怪,因為很少有人會想到找它,甚至畫出動物的解剖圖。從此以後,就開始流傳著一個笑話:有個生物研究所的笨蛋在找一張貓的解剖圖。
輪到費曼上台報告這個題目了。他先在黑板上畫了一個貓的大致模樣,再把各個肌肉的名稱標出來。班上有學生打斷他說:“這些我們都知道了!”
“嗯,是嗎?”他回答:“難怪你們在生物學上花了4年時間,而我這麼快能趕上你們。”其實道理很簡單:費曼的學習方法在於它的實際性,因而常能發現一些書本上見不到的東西,而其他學生隻是簡單地去背那些隻需幾分鍾就可查到的資料。
七、熄滅的引信
當第二次世界大戰在歐洲爆發但美國還沒有參戰時,就有很多人主張要激起愛國心準備參戰。報紙上大量刊載商人自願前往紐約州的普拉茲堡從事軍事訓練等的報道。
費曼開始想自己也應該做一些貢獻才對。他的一位朋友摩裏斯·梅耶當時正在陸軍通信隊,他帶著費曼到紐約的通信部隊去見一位上校。
“長官,我想報效國家,既然我有科技頭腦,也許能做些什麼。”費曼講道。
“唔,你最好直接到普拉茲堡的新兵訓練營接受基本訓練。然後我們才能用你。”上校說。
“可是難道沒有什麼方法可以更直接地運用我的才能嗎?”
“沒有,這是軍隊的紀律,必須按著一定的規矩來。”上校回答很嚴格。
費曼感到沒有再好的辦法,就轉身走出來然後坐在公園裏考慮應該怎麼辦。他反複地想:或許貢獻自己最好的方法還是照他的規矩來。幸好,他想得多了一點,自言自語道:“去他的!我要等一段時間。也許會有什麼事發生,到時候也許會自然用我。”
後來,費曼到了普林斯頓研究所讀書,春季又到紐約的貝爾實驗室申請一份暑期工作。他喜歡參觀貝爾實驗室,每一次都充分利用時間到處觀看。有一次他看到某人房間的窗戶上寫著:喬治·華盛頓大橋正在修築中,而實驗實裏這些人則在留意進度的快慢。當第一條鋼纜架起時,他們測繪出了原計劃的曲線,他們甚至可以測量出施工中和原圖極小的誤差,一直到大橋建成他們都忙個不停。費曼很想做這一類的工作,也很佩服這些人,並很希望有一天能和他們一起共事。
有時候,實驗室有一些人帶他到一家海鮮店吃午餐,他們都因吃生蠔而十分愉快。可費曼雖然住在海邊但從不吃這種東西,甚至連魚都不愛吃,就更別提生蠔了。
但是費曼想:“生蠔有什麼可怕的?我必須勇敢些,必須吃一個生蠔。”
他真的吃了一個生蠔,真是難吃極了!但他告訴自己:“勇敢地吃生蠔並不可怕,再說,你也並不知道會這麼糟。”
這時,別人一直在談論這裏的生蠔有多好,所以他又吃了一個,這次可真比第一個更加難以下咽。
但是,吃生蠔之苦並沒有絲毫減少費曼對貝爾實驗室的興趣。這一次,已經是他第四或第五次參觀貝爾實驗室了,他們終於答應接納他,費曼感到高興極了。因為在當時很難找到一份能與別的科學家共事的工作。
不久,費曼的機會真的來了。在普林斯頓發生一件令人興奮的大事。陸軍崔契爾將軍來演講,他說:“我們必須要有物理學家!物理學家對陸軍太重要了!我們需要三位物理學家!”
當時,人們當然還很少知道什麼樣的人是物理學家。這是因為人們對物理學了解不多,即使是愛因斯坦在當時也是以數學家著稱,所以聽到有人需要物理學家是一件很稀奇的事。費曼想:“這可是我報國的機會。”於是,他以自願者的身份到了陸軍部隊。
費曼去的是費城的法蘭克福兵工廠,製造一個像恐龍一般的機器:一個用來引導大炮的機械計算機。當天空有飛機飛過時,炮手從望遠鏡裏看到它們,而這個機械計算機,可預測飛機的去向。在那個時候,那還稱得上是研製最漂亮的機器。它最重要的創意是雖然機器裏有非圓形齒輪,但卻能吻合,而且齒輪的半徑可以改變。後來,這種機器很快就過時了。不久,電子計算機就問世了。
剛來工廠的那一天,陸軍部隊的人講了很多關於物理學家對陸軍有多麼重要的話。然後,他們要費曼做的第一件事就是檢查齒輪的設計圖,看數字算得對不對。這項工作花了很長一段時間。然後,這個部門的領導漸漸地認識到費曼的才能,並開始和費曼討論一些問題。
法蘭克福有一個機械工程師設計一個產品,很長時間未能完成。有一次,他設計了一個全是齒輪的盒子,其中有一個直徑20公分左右的大齒輪,上麵有6條輻條。這個人興奮地問:“你看怎麼樣?你看怎麼樣?”
站在他旁邊的老約翰回答:“很好!你隻要在每條輻條上做一個讓軸穿過的地方,這樣齒輪才能轉!”原來這家夥設計了一個軸從輻條之間穿過!
老約翰繼續說下去,告訴他們有一種叫軸承通過器的東西。那是大戰期間德國人的發明,用以逃避英國人的掃雷艇,以免他們發現德軍控製水雷的鋼索,而水雷就在水麵下麵某一深度。有了這種軸承通過器,英軍的掃雷艇便能順利通過德軍的鋼索而發現不了任何東西。但老約翰並不真的要那名機械師弄得如此複雜,他應該重新設計把軸承裝置裝在別的地方。
每隔一段時間軍方就派一位中尉軍官來視察,老約翰告訴他們由於他們是個平民單位,這位中尉比他們當中任何的官階都要高,並叮囑:“千萬不要告訴中尉任何事情,一旦他開始認為他知道我們在做些什麼,他就會給我們很多指示,然後把事情都搞壞了。”
那時費曼正在埋頭設計,中尉來時,他假裝不知道自己在做什麼,隻是奉命行事而已。
“你在這裏做什麼?費曼先生?”中尉好奇地問。
費曼故意含含糊糊地回答:“我在這裏畫一連串的線,然後我得從中心點依照這個表測出不同的距離,然後把它列出來……”
“那麼,這是什麼東西?”
“我想是個凸輪。”事實上,這個東西是費曼正在設計的一種機械,但他假裝不知道。
中尉無法從任何人那兒得到任何東西,所以費曼他們的工作進展得很順利,在製做這個機械計算機的過程中沒有受到任何幹擾。
一天中尉又來了,他問了一個簡單的問題。“假如偵察員和炮手不在同一個地點,你們會怎麼處理?”
這個問題使費曼他們大吃一驚。事實上,這個中尉卻提出了一個費曼他們恰恰遺漏的重要問題,而這個問題會使得整個工作變得一團糟,成了一個難以收拾的爛攤子。
暑期來臨時費曼接到第一個真正的設計工作:一個可以把一組點畫成一條連續曲線的機器,它來源於英國新發明的用來追蹤飛機的“雷達”。那才是費曼生平第一次做機械設計,所以總有些擔心自己不成功。
他去找了那些布置這項工作的人。他說:“你是機械工程師,我對機械工程是外行,而我剛接下這份工作。”
“那並沒什麼,”那人說:“你瞧,我告訴你。要設計這些機器你必須知道兩個原則。首先,每個軸承的摩擦力有多大,每個齒輪接合點的摩擦力是多少?從那些數字,你就能算出需要多大力才能推動這個東西。其次,當你有齒輪比例時,例如2比1,而你不知道應該做成多少齒時,你可用以下方法決定:你去查一下波士頓的齒輪目錄,選擇位於列表中間部分的齒輪,數字高的這一端齒太多很難製造。如果他們能做出更細的齒輪,他們會把表上的數字提得更高。列表上數字低的這一端齒輪的齒數太少容易斷。所以最好的設計都采用列表中間部分的齒輪。”