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费曼有爱钻牛角尖的习惯,有时候修理一台收音机确实也会占用不少的
时间。有一次,他花了整整一个下午才找出毛病在哪里。那是在他妈妈一位
朋友的家里,那位朋友非常热情,总在不停地问:“你要不要喝杯牛奶或来
些蛋糕?”他埋头苦干,最后终于修好了。一旦他遇到了一个难题,一定要
全身心地投入进去而不会中途罢休。如果在这种时候谁对他说:“算了,别
再费事了!”那他一定会非常生气。因为他已经下了许多功夫,一定要把毛
病找出来,他一定要继续工作,直到把问题的答案找到为止。
在费曼上高中第一个学期时,总有些人拿一些几何或其他的难题来找
他,那些都是高年级的数学习题。在费曼看来,如果不解出这些难题,是绝
不肯罢休的,通常也就是用上15或20分钟。有时,有人拿一道难题来找他
解,而他会一下子就为他们做好。所以这些人都为他的快速解题能力而吃惊,
把他当成超级天才。
因此,费曼在上学时名气很大,在高中期间,大家知道的谜题他都必定
碰到过。每个人深思熟虑过的难题他都知道答案。因此,当费曼后来考上大
学进入著名的麻省理工学院学习时,在一个舞会上,一个高年级学生的女朋
友也在那儿,她懂得很多难题,她的男友一定告诉过她费曼在解难题方面很
内行。因此,跳舞的时候,她走近费曼给他出了一道难题,她说:“费曼,
他们说你是个很聪明的人,这里我给你出道题目:一个人要砍8块木块……”
没有等她说完问题,费曼就回答道:“他先每隔一块把木块砍成三段。”
因为他早就听过这个题目并且知道应该怎么回答。
然后,她走开,不久她又拿一道题目考他,而他总是知道答案。这样持
续了好久,最后,在舞会快结束时,她又走过来,神情好像把握挺大似的说:
“有位妈妈和女儿到欧洲旅行……”
费曼马上接道:“她女儿得了黑死病。”这句话正是她接下来要说的。
她几乎当场要昏倒,这道谜题几乎没有线索可以找到答案,这个故事原
本是这样的:
有一个妈妈和女儿住在一家旅馆,分别住在不同的房间,隔天,妈妈到
女儿的房间,但是房间里空空如也,什么也没有,东西也不见了,她说:“我
女儿在哪里?”而店里的伙计说:“什么女儿?”旅客名单登记簿上只有妈
妈的名字。就是这样一个故事,谜题是问到底发生了什么事。
答案是这样的:她女儿得了黑死病,旅馆不愿意为此事关门,就把她女
儿神秘地弄走,把房间扫干净,把女儿待在那儿的证据全部毁掉。这是个很
长的故事,但费曼听过。因此,当舞会上的那个女孩提起开头时的叙述他马
上就能说出下面的答案。
在高中时费曼曾和同学们组成一个5人代数队,经常带队到其他学校参
加比赛。所有队员坐在同一排座位上,其他队队员则在另一排坐下。主持比
赛的老师打开写着“45秒钟”的信封而抽出问题,写在黑板上,然后说:“比
赛开始!”因此实际上所用时间要多于45秒钟,因为当她在写的时候就可以
提前思考。比赛是这样进行的:给你一张纸,上面可以写任何东西,可以做
任何事情,但是只有答案才算数。如果答案是“六本书”,而你在你手里的
纸上也写有“六”或六种东西的名称,那么你就赢了,否则就输。
有件事是非常确定的:用直接的简单的方式来解这些问题实际上是不可
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能的。所以必须得想办法把这些问题识破!有时可以在一瞬间看出,有时必
须设法用其他的方式去做。经过各种动脑筋的训练,费曼变得越来越高明,
最后大家选他为队长。所以,费曼在解代数问题时速度非常快。
在高中时,费曼还有一个特点就是善于发现问题。在做数学运算时,总
会找到一些对运算非常有用的实例。他发明了一组正三角形问题。典型的做
法是这样的:有支标竿,有条绳索从标竿顶端垂下,当你把绳索垂直拉下,
绳索比标竿多3尺,当你把绳索往外拉直,绳索离标竿底部定点5尺,问标
竿有多高?对于这样的一些问题,费曼总能找出几种不同的解决方式,对费
曼来讲很有趣,就像解谜游戏。
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六、猫的解剖图
在普林斯顿大学餐厅用餐时,大家都喜欢形成小群围坐在一起。起先,
费曼总是和学物理的人坐在一起,但后来总想了解物理以外的世界,看看其
他的人在做些什么,因此他就轮着和每个小群坐一两个星期。
费曼对生物一直很感兴趣。有一次与学生物的同学一起吃饭时,他们邀
请他去听他们的细胞生物学这门课。费曼对生物并不陌生,但因为那是一门
研究所的课程,因此,他有点信心不足,他心里暗想,“我行吗?教授会让
我加入吗?”
这门课由牛顿·哈维讲师担任,他对发光细菌很有研究。在经过学生们
的请求后,哈维同意费曼可以加入这门特殊的高级课,但必须附带一个条件
即费曼必须和其他所有人一样,要做全部的作业和上讲台报告。
上第一堂课前,那些邀费曼上这门课的学生就让他见见显微镜下的神秘
世界。他们放了一些植物细胞,从显微镜里可以看到所谓叶绿体(当阳光照
射时,可制造糖素)的绿色小点四处流动。低着头仔细观察了一阵子以后,
费曼抬起头好奇地问:“它们如何流动?是什么力量推动它们流动?”可是
谁也不知道为什么。这个问题当时没有人能回答出来。因此,费曼马上想到
其实在生物学里也非常容易找到既有趣却又没人知道答案的问题。但在物理
学里,要找到既有趣别人又不懂的问题却需要花费一定的精力。
在课堂上,哈维先生先在黑板上画了一幅巨大的细胞图,并标明细胞里
所有的构造,然后再讲解。他所讲的内容费曼大部分都了解。
上完课后,那些邀请费曼来听课的人问道:“怎么,你还喜欢这门课吧?”
“还好,”费曼答道,“唯一我不了解的部分是卵磷脂,什么是卵磷脂?”
有个学生用很单调的声音开始讲:“所有的生物,包括动物和植物,都
是由极小的如砖块形状的东西构成,称为细胞……”
“慢着,”费曼显然不耐烦他的罗嗦:“这些我已经知道,要不然我就
不会来上这门课。我在问你什么是卵磷脂?”
那个学生说:“我不知道。”
和所有其他的学生一样,费曼也得上讲台报告。他第一次分配的题目是
压力对细胞的影响——这是哈维先生特地给费曼选的题目,大概因为这一题
目和物理有关系。虽然费曼很清楚这道题是怎么做的,但在台上讲时,却拼
错了几个名词,以至台下的人一直笑个不停。
下一道题目是亚瑞恩和布朗克两人写的关于动物神经的报告。他们用猫
做了很多实验来测量神经的电压。
费曼开始读这篇报告,报告中多次重复提到伸肌、屈肌等名词。有很多
关于肌肉方面的名词,他并不清楚,比如在动物的哪个部位,和神经或者和
猫的关系。因此,费曼决定去问生物研究所的图书管理员,询问是否能帮忙
找到一张猫的解剖图。
“猫的解剖图?”她惊奇地问:“你是说动物的图表?”这简直是太奇
怪,因为很少有人会想到找它,甚至画出动物的解剖图。从此以后,就开始
流传着一个笑话:有个生物研究所的笨蛋在找一张猫的解剖图。
轮到费曼上台报告这个题目了。他先在黑板上画了一个猫的大致模样,
再把各个肌肉的名称标出来。班上有学生打断他说:“这些我们都知道了!”
“嗯,是吗?”他回答:“难怪你们在生物学上花了4年时间,而我这
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么快能赶上你们。”其实道理很简单:费曼的学习方法在于它的实际性,因
而常能发现一些书本上见不到的东西,而其他学生只是简单地去背那些只需
几分钟就可查到的资料。
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七、熄灭的引信
当第二次世界大战在欧洲爆发但美国还没有参战时,就有很多人主张要
激起爱国心准备参战。报纸上大量刊载商人自愿前往纽约州的普拉兹堡从事
军事训练等的报道。
费曼开始想自己也应该做一些贡献才对。他的一位朋友摩里斯·梅耶当
时正在陆军通信队,他带着费曼到纽约的通信部队去见一位上校。
“长官,我想报效国家,既然我有科技头脑,也许能做些什么。”费曼
讲道。
“唔,你最好直接到普拉兹堡的新兵训练营接受基本训练。然后我们才
能用你。”上校说。
“可是难道没有什么方法可以更直接地运用我的才能吗?”
“没有,这是军队的纪律,必须按着一定的规矩来。”上校回答很严格。
费曼感到没有再好的办法,就转身走出来然后坐在公园里考虑应该怎么
办。他反复地想:或许贡献自己最好的方法还是照他的规矩来。幸好,他想
得多了一点,自言自语道:“去他的!我要等一段时间。也许会有什么事发
生,到时候也许会自然用我。”
后来,费曼到了普林斯顿研究所读书,春季又到纽约的贝尔实验室申请
一份暑期工作。他喜欢参观贝尔实验室,每一次都充分利用时间到处观看。
有一次他看到某人房间的窗户上写着:乔治·华盛顿大桥正在修筑中,而实
验实里这些人则在留意进度的快慢。当第一条钢缆架起时,他们测绘出了原
计划的曲线,他们甚至可以测量出施工中和原图极小的误差,一直到大桥建
成他们都忙个不停。费曼很想做这一类的工作,也很佩服这些人,并很希望
有一天能和他们一起共事。
有时候,实验室有一些人带他到一家海鲜店吃午餐,他们都因吃生蚝而
十分愉快。可费曼虽然住在海边但从不吃这种东西,甚至连鱼都不爱吃,就
更别提生蚝了。
但是费曼想:“生蚝有什么可怕的?我必须勇敢些,必须吃一个生蚝。”
他真的吃了一个生蚝,真是难吃极了!但他告诉自己:“勇敢地吃生蚝
并不可怕,再说,你也并不知道会这么糟。”
这时,别人一直在谈论这里的生蚝有多好,所以他又吃了一个,这次可
真比第一个更加难以下咽。
但是,吃生蚝之苦并没有丝毫减少费曼对贝尔实验室的兴趣。这一次,
已经是他第四或第五次参观贝尔实验室了,他们终于答应接纳他,费曼感到
高兴极了。因为在当时很难找到一份能与别的科学家共事的工作。
不久,费曼的机会真的来了。在普林斯顿发生一件令人兴奋的大事。陆
军崔契尔将军来演讲,他说:“我们必须要有物理学家!物理学家对陆军太
重要了!我们需要三位物理学家!”
当时,人们当然还很少知道什么样的人是物理学家。这是因为人们对物
理学了解不多,即使是爱因斯坦在当时也是以数学家著称,所以听到有人需
要物理学家是一件很稀奇的事。费曼想:“这可是我报国的机会。”于是,
他以自愿者的身份到了陆军部队。
费曼去的是费城的法兰克福兵工厂,制造一个像恐龙一般的机器:一个
用来引导大炮的机械计算机。当天空有飞机飞过时,炮手从望远镜里看到它
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们,而这个机械计算机,可预测飞机的去向。在那个时候,那还称得上是研
制最漂亮的机器。它最重要的创意是虽然机器里有非圆形齿轮,但却能吻合,
而且齿轮的半径可以改变。后来,这种机器很快就过时了。不久,电子计算
机就问世了。
刚来工厂的那一天,陆军部队的人讲了很多关于物理学家对陆军有多么
重要的话。然后,他们要费曼做的第一件事就是检查齿轮的设计图,看数字
算得对不对。这项工作花了很长一段时间。然后,这个部门的领导渐渐地认
识到费曼的才能,并开始和费曼讨论一些问题。
法兰克福有一个机械工程师设计一个产品,很长时间未能完成。有一次,
他设计了一个全是齿轮的盒子,其中有一个直径20公分左右的大齿轮,上面
有6条辐条。这个人兴奋地问:“你看怎么样?你看怎么样?”
站在他旁边的老约翰回答:“很好!你只要在每条辐条上做一个让轴穿
过的地方,这样齿轮才能转!”原来这家伙设计了一个轴从辐条之间穿过!
老约翰继续说下去,告诉他们有一种叫轴承通过器的东西。那是大战期
间德国人的发明,用以逃避英国人的扫雷艇,以免他们发现德军控制水雷的
钢索,而水雷就在水面下面某一深度。有了这种轴承通过器,英军的扫雷艇
便能顺利通过德军的钢索而发现不了任何东西。但老约翰并不真的要那名机
械师弄得如此复杂,他应该重新设计把轴承装置装在别的地方。
每隔一段时间军方就派一位中尉军官来视察,老约翰告诉他们由于他们
是个平民单位,这位中尉比他们当中任何的官阶都要高,并叮嘱:“千万不
要告诉中尉任何事情,一旦他开始认为他知道我们在做些什么,他就会给我
们很多指示,然后把事情都搞坏了。”
那时费曼正在埋头设计,中尉来时,他假装不知道自己在做什么,只是
奉命行事而已。
“你在这里做什么?费曼先生?”中尉好奇地问。
费曼故意含含糊糊地回答:“我在这里画一连串的线,然后我得从中心
点依照这个表测出不同的距离,然后把它列出来……”
“那么,这是什么东西?”
“我想是个凸轮。”事实上,这个东西是费曼正在设计的一种机械,但
他假装不知道。
中尉无法从任何人那儿得到任何东西,所以费曼他们的工作进展得很顺
利,在制做这个机械计算机的过程中没有受到任何干扰。
一天中尉又来了,他问了一个简单的问题。“假如侦察员和炮手不在同
一个地点,你们会怎么处理?”
这个问题使费曼他们大吃一惊。事实上,这个中尉却提出了一个费曼他
们恰恰遗漏的重要问题,而这个问题会使得整个工作变得一团糟,成了一个
难以收拾的烂摊子。
暑期来临时费曼接到第一个真正的设计工作:一个可以把一组点画成一
条连续曲线的机器,它来源于英国新发明的用来追踪飞机的“雷达”。那才
是费曼生平第一次做机械设计,所以总有些担心自己不成功。
他去找了那些布置这项工作的人。他说:“你是机械工程师,我对机械
工程是外行,而我刚接下这份工作。”
“那并没什么,”那人说:“你瞧,我告诉你。要设计这些机器你必须
知道两个原则。首先,每个轴承的摩擦力有多大,每个齿轮接合点的摩擦力
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是多少?从那些数字,你就能算出需要多大力才能推动这个东西。其次,当
你有齿轮比例时,例如2比1,而你不知道应该做成多少齿时,你可用以下
方法决定:你去查一下波士顿的齿轮目录,选择位于列表中间部分的齿轮,
数字高的这一端齿太多很难制造。如果他们能做出更细的齿轮,他们会把表
上的数字提得更高。列表上数字低的这一端齿轮的齿数太少容易断。所以最
好的设计都采用列表中间部分的齿轮。”
费曼从设计那台机器中得到很多乐趣。只是从表的中间部分确定齿数,
把它和其他技术结合起来,费曼也可以成为一名机械工程师了。
军方并不希望费曼在暑期结束后返回普林斯顿攻读学位。他们一直对他
灌输爱国思想,并且答应如果他留下,将让他做一整套的计划。
问题是要设计一个类似先前的那种机�