物理学激光攻略图，物理激光问题

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什么是激光，它是怎么出现的？又是因为啥让人们一想到它就会情不自禁的想到激光武器？

“激光武器”的概念其实早在“激光”真的被发明之前就已经出现了。在1897年有一部很著名的科幻小说名叫“世界大战”，作者是威尔斯（HG Wells），它里面讲的是一群科技上远超地球文明的火星人军队入侵地球，但是却因为内乱而最终失败。在这个故事立，身体构造极为简单的火星人操控着巨大的金属战斗机，它们的主要武器是发射热射线，这种射线的作用相当于我们现在所说的激光武器，这种射线能够射穿钢铁，就像你拿滚热的铁棒捅穿一块黄油一样。

在威尔斯先生虚构的火星人被击败后的几十年间，西方的报纸和科普杂志上将这种“武器”通称为“ 死亡射线”。

而“死亡射线”真的出现还有等到第一次世界大战前，而真的能够被作为武器使用还要一直等到20世纪60年代，在那之后，“死亡射线”才以各种形式出现。对于它的发明者是谁这个问题可谓是众说纷纭，但其中比较靠谱的说法认为可能是罗伯特沃森瓦特，他也是提供现代雷达这一设想的几个发明者之一，也有不靠谱的说法认为是哈利（Harry Grindell-Matthews），原因是他声称他可以用电子射线将天空中的飞机射爆。之所以会出现这些不同的说法的原因在于很多的这些宣传只是军方的噱头，它们抛出这些烟雾弹项目来分散敌人的注意力，以让他们在毫无意义的研究上浪费资源。

实际被发明出来的“激光”概念起源于19世纪末，物理学家马克斯普朗克发现能量出现在被称为“量子”的离散体里，并以此推断出能量与辐射频率之间的关系。然后，1905年，爱因斯坦提出光是由被称为光子的量子粒子组成。这种对光的基本认知上的改变引入了一种新的，甚至是革命性的概念 ，即通过被注入能量的方式，材料可以在精确的操作中释放光子。

第一台激光器是由梅曼（Theodore Maiman）于1960年在加利福尼亚州马里布休斯研究实验室发明的，它综合了前人的研究成果。

这第一台激光器是一个看起来很神秘的设备。它里面是一个人造红宝石棒，外面则是一个卷起来的闪光灯管。这个激光器看起来很像老式的白炽灯泡，而老式电灯泡，如我们所指，是使用由电加热的灯丝来发光的。而这个激光器和灯泡的不同在于，灯泡的射线是散的，由不同波长的光混在一块，就像是噪音，但在激光器中，光线是相干的，也就是说，激光束的所有光子都以相同的方向移动。

不仅如此，激光器里的光就像一把小提琴上精确演奏的音符一样处于单一波长。换句话说，是单色光。而作为单色光的结果就是，当别的光以不同波长向各个方向发射出去时，激光器可以在很长的距离上以精确的焦点射出单一波长的光，而不会有不同的波长的光相互干扰。在它后面有足够的能量时，这束光可以射穿钢铁。

即使激光武器在当时还处于理论研究中，美国国防部却很快意识到这种技术在作为武器以及其他应用上的巨大潜力，并在上面投入了数百万美元，把它视为即原子弹被发明以来最大的军事科技领域的进步。1961年2月，贝尔实验室创造了第一台连续激光器，同年，第一台商业激光器已经上市销售。

从激光刚刚问世开始，它就在大众媒体和专业科学界以及工程界都引起了轰动。它被认为是这一种能让人类文明飞跃的技术，而且没有人能够正确评估其它的价值和意义。在很短的时间内，它已经应用于诸如测距，信号发送，远距离夜间照明，导弹制导和高带宽模拟通信以及手术，物理研究，化学和生物学等领域。 。

激光的发明甚至推出了一种新的摄影形式，也就是全息摄影，它能够产生3D图像。但最大的轰动之处却在于，激光可以变成传说中的“死亡之光”。即使是非常早期的激光器，当它射向木材，塑料，水泥和钢铁时，也会产生令人惊讶的能量。

但后来的结果却并没有人们所想的那样好，除了媒体的猜测，小说家们艺术加工的那些关于激光枪的故事外，目前为止，新的激光武器都还只停留在实验阶段，并没有出现。这不是因为各国在上面的投入不够。在20世纪60年代以后，美国，英国和俄罗斯都已经将大量的资金投入到实用激光武器的研究项目中。但结果却根本没有什么实质进展。

但是未来呢？相信关于新的激光武器的说法还会再次出现在人们的视野中的。

好的，本期的军事冷知识就到这结束了，欢迎您下期继续来看~

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光遇的攻略包括货币体系、社交系统、过关方法、季卡的区别与赠送、隐藏图和暴风眼等方面。《光·遇》是一款社交冒险游戏。光之后裔秉持蜡烛，在天空王国探索过去的历史，拯救先祖灵魂;与伙伴们遨游云端，携手冒险，寻找自我的价值。

【货币-蜡烛】

游戏内存在3种蜡烛，分别是光遇烛(白色)、星之烛(中间有个星星)、当季蜡烛(红色)。

1、光遇烛(白色)：通过每日刷图点亮蜡烛、净化(燃烧)黑暗植物以及霞谷竞速积攒烛光获得，可用于升级先祖动作、兑换装扮以及赠送好友(每天1次，每次3支蜡烛)。

2、星之烛：在暴风眼内献祭光之翼兑换得到，比例为10:1，每周最多可献祭62个光之翼。星之烛可用于兑换先祖光之翼，并获得高阶装扮兑换资格。

3、当季蜡烛(红色)：完成限定季节先祖任务获得，常规每日2个任务，购买季卡后每日可额外完成2个任务。另外，当天限定季节先祖所在地图会刷新当季蜡烛，点亮可收集烛光，积攒可获得当季蜡烛。

【寻找人影】

1、找到蓝色人影并触碰它，跟随光点，我们可以看到一个深灰色的石像，点燃石像上的火苗，它就会教我们一个新的互动姿势。

2、找到黄色人影，与它们互动收集[光之翼]，我们的飞行技能就可以得到升级，斗篷背后星星的数量就代表我们的飞行级别。

【社交】

交友

1、当我们遇到其他玩家时，他们都是灰色的，点击[传递火光]后我们就可以看到彼此的样子，变成[相识]。

2、然后点击对方的人体模型，打开好友菜单，点击最底下的按钮就是[添加好友]，需要赠送给对方一根蜡烛来建立友谊。

3、我们在游戏里没有名字，但添加好友时我们可以给对方起名字，然后就可以在遇境的[群星]中找到对方了。

4、再点击好友菜单树状图的上方解锁更多好友互动：解锁[牵手]，我们可以和带领/跟随好友一起奔跑、飞行。

和好友聊天

1、好友互动功能中，先后解锁[牵手]、、[交流]之后(6根白蜡烛)；

2、点击左上角会弹出一个界面，聊天按钮就在左下角，直接往里面打字并发送即可；

3、相互解锁交流的好友可以看到彼此的聊天信息，但是其他没有解锁的人看不到。

和陌生人聊天

1、坐在有蜡烛的凳子(禁阁先祖30爱心兑换)上，并且点燃其中的蜡烛；

2、玩家自己和陌生的另一个人坐上去，就可以进行彼此之间的聊天，没有坐上来的其他玩家无法看到信息内容。

【互心】

1、我们需要和其他玩家将第一个击掌的动作进行解锁，完成击掌动作解锁之后，就可以和其他玩家互赠爱心了。

2、我们回到遇镜之后，点击好友，选择想要赠送爱心的好友，就可以将爱心赠送给对方了。

作用

1、在游戏中我们要用到爱心的地方是非常多的，如此一来，我们就可以通过互心这一操作来获得爱心了。

2、比如好友赠送我们3个蜡烛合成1个爱心，我们就得到一个爱心，之后也送给对方3个蜡烛，对方自然也可以获得一个爱心，这样通过彼此的相互奉献就可以获得更多的爱心了。

【过关】

1、找到每一关的子民，穿过艰难险阻，最终跪坐在石碑前接受祝福，就是通过这一关了。通关后我们会来到一个祭坛，从这个祭坛周围的门前往下一关或是回到遇境。

2、找到石碑前的人影可以打开先祖商店。在先祖商店中我们可以用蜡烛解锁姿势或祝福，用爱心购买新的装扮，还可以购买乐器与好友合奏。

3、旁边的一排山洞是换装室，我们可以在这里更换自己的外貌，从左到右依次为：裤子、面具、发型、斗篷和饰品。

【遇境】

1、点击界面的右上角可以呼出系统菜单，我们可以在这里点击回到“遇境”，遇境是我们的大本营，我们可以通过遇境前往去过的每一关。

2、我们在遇境的初始位置，脚下站着的地方就是“群星”，在这里我们可以找到游戏中遇到的朋友。抬头看天空，可以在天空中的星辰里呼唤我们遇到过的先祖。

3、在后方的3个小石偶那里，我们可以通过二维码联系邀请现实中的好友。

4、在通过部分关卡后，我们还可以在遇境中找到发布任务的先祖，这时再点击界面左上角就可以看到我们的任务了。

【先祖动作】

1、地图内完成先祖任务(解救灵魂)可解锁各种动作(先祖馈赠)，升级先祖可解锁兑换更多装扮(发型、斗篷、乐器等)。

2、普通先祖需要光遇烛(白色)升级，以及1个星之烛解锁高阶装扮，限定先祖则需要当季蜡烛(红色)升级。

【掀翻五只螃蟹】

1、最简单的方法就是在雨林，大概第三个图，有个洞，有的时候会被一些蘑菇被堵住，玩家直接使用火把就可以将其清除，然后进入就可以看到里面有很多的小螃蟹。

2、如果玩家想要掀翻这些螃蟹，最简单的方法就是长按自己的角色，然后等他们在旁边的时候松手，玩家的角色就可以发出声音来掀翻螃蟹，之后螃蟹就是四脚朝天的样子了。

3、玩家还可以把螃蟹给捡起来，不过并没有什么作用，只是好玩而已，另外这些螃蟹还是会主动攻击玩的，非常凶，也就是还是非常危险，大家最好小心一点。

【季卡】

1、限定季卡分2种，价位分别是68元和98元。其中，68元的是单人季卡，无法赠送好友，98元的是多人季卡，可赠送2名好友。

2、特别注意：只有购买季卡的小伙伴才能得到20支当季蜡烛，获赠的小伙伴只能得到季卡，无法得到蜡烛。

3、2种季卡只能选购1种，购买任意1种后则无法继续购买另外1种。

赠送季卡

添加好友，面对面(传送到好友房间)解锁击掌后即可赠送。

【隐藏图】

隐藏图是指地图内存在含有结界的特殊区域，需要满足一定条件后才能进入(达到指定地图内先祖动作数量)。

【暴风眼】

1、地图暴风眼可进行光之翼献祭，并轮回重生。

2、暴风眼每周刷新1次，每周最多可献祭62个光之翼，理论上需要至少跑2次才能献祭完成。

3、献祭的光之翼会按照10：1的比例返还星之烛，可用于解锁先祖光之翼。

图片来源：韩国首尔科技馆

撰文 | 王国燕（中国科学技术大学）

唐 莉（复旦大学）

责编 | 程 莉

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2018年诺贝尔奖近日在斯德哥尔摩陆续新鲜出炉。今年的物理学奖授予了96岁的美国科学家阿瑟·阿什金、74岁的法国科学家热拉尔·穆鲁和59岁的加拿大科学家唐娜·斯特里克兰（也是继居里夫人、梅耶之后第三位获得诺贝尔物理学奖的女性），以表彰他们在激光物理领域的突破性贡献。

获得诺贝尔奖无疑是科学家至高无上的荣誉，人们也常常拿获奖者与其他科学巨匠进行比较，比如17世纪的物理学大师牛顿和1921年诺贝尔物理奖得主爱因斯坦。前者是前者是经典力学的创立者，而后者是量子物理的奠基人。纵观整个科学史，恐怕没有哪个科学家像牛顿和爱因斯坦一样光辉耀眼了。

那么牛顿和爱因斯坦两者之间谁更有名气呢？这就好像苹果和橙子，哪个更好吃一样一直没有定论。

王国燕拍摄

在2005世界物理年时，英国皇家学会曾就“谁是人类历史上最有影响力的科学家”进行了问卷调查。问卷结论显示，不管是英国皇家学会会员还是普通英国网民，都一致认为牛顿在科学贡献与人类进步发展史上的影响都超过了爱因斯坦。为此，英国皇家学会还发布了一个抢眼的新闻“Newton beats Einstein in polls of scientists and the public” [1]，并被多个国家的媒体转载。

但牛顿的名气真的大于爱因斯坦吗？

近日，Journal of Informetrics的一篇论文对两位科学巨匠的名气进行了比较。

陈磊绘图

该研究基于Google Books的3600万本可预览书籍图书和Google Scholar的9000万篇学术论文中科学家全名出现的词频，对爱因斯坦和牛顿这两位物理学大师的声望从实证上进行了分析。

研究显示，英国皇家学会的结论在英国有效，但在全球范围并非如此。作为英国人的牛顿，被英国出版书籍提及的频次一直高于爱因斯坦，而出生于德国后又加入美国国籍的爱因斯坦，则在德国及后期美国出版的书籍中被提及更多。这反映出科学家在自己国家或者共同语言的文化语境中具有更强的认同和影响力。

谷歌学术论文也告诉了人们一个类似的故事。在1918年到1948年之间的30多年里，牛顿和爱因斯坦在学术圈中被提及的次数不相上下。以1948年为分水岭，爱因斯坦开始占据上风至今。有趣的是，爱因斯坦声望超过牛顿的时间，在谷歌学术里比谷歌图书语料库中滞后了二十余年。如果我们有理由相信谷歌图书也包含了非学术的知识产出（比如小说、画报、教科书等等），这一差异也折射了学术圈内外科学家声望及演进速度的区别。

陈磊绘图

那科学家名声由何而来？

很多科学家是多面手，不仅涉足多个研究领域，而且贡献突出。比如牛顿不光在物理学领域提出万有引力和三大运动定律，他在数学、天文学、自然哲学甚至炼金术和神学领域也有着重要的贡献和影响。

桂思奇编绘

而爱因斯坦虽以光电效应获得诺贝尔物理学奖，他的质能方程E=mc2和相对论也是开拓了物理研究的新领域。除此之外，牛顿与苹果、爱因斯坦煮怀表的故事似乎更让人们津津乐道。

根据人名和成果是否在书中被同时提及的共词分析揭示：提及牛顿的图书中同时最多提及的除了万有引力之外，排在第二的却是他与莱布尼茨同期创立的微积分；而提及爱因斯坦的图书同时最多提及的却是相对论和量子论。虽然提出“上帝不会掷骰子”的爱因斯坦从来不认为自己是量子理论的支持者，客观上他却极大地促进了量子物理的发展。

有意思的是，数据显示1880年至1980年期间，谈论牛顿的书籍较之前大幅度下滑。猜测的原因之一是在19世纪末，物理学界出现了“两朵小小的，令人不安的乌云”：迈克尔逊 - 莫雷实验所得出的“零结果”和普朗克定律中的被埃伦菲斯特称为的“紫外灾难”，冲击着当时物理学界主流旧理论体系的框架。再加上期间两次世界大战的爆发，部分解释了这一百年期间这位科学巨匠被提及次数的减少。而在1980年之后，随着图书出版业的蓬勃发展，突增的大量书籍中再次较多的提及此二人。

谷歌图书词频的进一步分析还揭示，在21世纪最有影响力的物理学家中，前5名依次为爱因斯坦、普朗克、牛顿、帕斯卡和伽利略。包括牛顿在内的早期物理学家如帕斯卡、伽利略等虽出生于1600年前后，但在400年后的今天，他们在人类社会中的科学声望依然力压群雄。

历史的车轮滚滚向前，大批新成果不断涌现，旧理论随之逐渐褪色。科学家的声望也会起伏，因地而异，也存在着一个生命周期，但总体而言，他们的贡献在人类历史上将影响数百年甚至上千年。

即使科学先驱们的成果早已经不能代表科学最前沿，甚至已被后来者超越，但他们的贡献在历史沉淀中逐渐变成了科学知识体系的奠基石，并以不同的形式:学术论文、图书（包括科研类、科普、教材等）被保存承传下来，演变成了公有领域的知识，成为了科学精神与科学文化的组成部分，并激励着一代代新人勇攀科学高峰。

今天，我们依然常常记起亚里士多德、欧几里得、阿基米德这些科学先驱，他们的名字已经在人类历史上被讴歌称颂了两千年，这或许就是科学家所追求的人生终极价值。

江山代有才人出，各领风骚数百年。我们不禁思索，今天的科学家又有哪些能在百年后依然被称颂，真正引领人类走向未来新世界呢？

?图片来源：网页链接

声明：本文过程中得到多位朋友建议帮助，不一一列出，在此表感谢！

[1] 网页链接

[2] Journal of Informetrics发表的论文：网页链接

制版编辑 | 皮皮鱼

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不朽的18个月 · “让牛顿去吧!”

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编者按：本文来自微信公众号“量子位”（ID：QbitAI），作者 边策 安妮。36氪经授权转载。

通过墙壁漫反射的光影，能重建原始画面么？

现在可以了。这不是科幻。

一篇新论文登上了Nature，论文中显示，仅仅用一台普通的数码相机，仅仅凭借墙上模糊不清的光影，就能还原最初的画面。

先来考考大家。下面这个漫反射光影，你能看出什么来？

其实这是一个蘑菇。那下面这个是什么？

很相似是不是？但这是一张人脸……

你看不出来，但是厉害的算法，真的能凭借这种漫反射，还原逼真的原始画面。无图无真相。下面就是三个重建的实例。

首先放墙上的漫反射光影。

然后是算法重建的图像。

震不震惊！这个效果，简直就是把一面墙，变成了一面镜子！

不信？再来对比一下原图。

无论是红黑两色组成的英文字母传递的暗号：

还是超级马里奥里熟悉的蘑菇：

甚至神似辛普森一家中角色的戴红色棒球帽的复杂头像，这个算法都能够通过一面墙一五一十还原出来：

这个AI算法无需借助昂贵的拍摄器材就能还原屏幕，甚至你在自己家都可以把实验模拟操作模拟出来。

研究人员在一间普通的房间的一端放置了一块屏幕，屏幕上显示图案，面向对面的墙壁。

这块屏幕旁边有一套普通的数码摄像机，同样面向对面的墙壁，不过摄像机与屏幕间隔了一块挡板，摄像机根本没有机会直接拍摄到屏幕上的画面。

研究人员采用了一台400万像素的数码相机完成这个实验，售价约为1400美元（约人民币9500元），研究人员预计比此前用脉冲激光相机探物便宜了至少30倍。

而这台数码摄像机要做的，就是通过拍摄屏幕发射到对面墙壁的光，还原屏幕上的图像。

实验难度还在加大：研究人员还在房间中间随手放置了一个不明位置的遮挡物体，可以是一块不发光的板子，也可以是随手拽过来的一把椅子，阻挡一部分光线到达墙壁。

在整个拍摄过程中，数码相机能捕捉到的只有墙上斑驳的光影。

在这项研究公布之前，这种想法被视为不可能的存在：普通摄像机、一块普通屏幕，一把随意搬过来的椅子加一面墙，如何还原屏幕上五彩斑斓的未知图案，甚至是动图？

甚至连专业物理学家都不看好。

荷兰乌得勒支大学的光学物理学家Allard Mosk曾表示：“人们认为，在没有任何先进仪器的情况下，只利用墙面上漫反射的光重建图像几乎是不可能的。”

没想到，这群波士顿大学的研究人员做到了。

让墙变成镜子

先让我们来复习一下初中物理知识：

物体对光线的反射分为镜面反射和漫反射两种。镜子能让我们看清物体，是因为镜子表面光滑，能把光线按照某个固定方向反射回去。

但墙面是粗糙的，当屏幕上的光投射到上面时，光线会往各个方向反射，我们称之为“漫反射”。

在常识中，我们是无法通过漫反射的混乱光线恢复物体原貌的。之前也有些技术能恢复图像，但对光线的要求极高，比如激光，成本也高得多。而波士顿大学的Vivek K Goyal小组这项只需要研究普通照相机。

Mirror mirror on the wall！只要算法够强，墙面也能变成镜子！

与镜面成像不同的是，在镜子前个东西加与阻挡视线，而在屏幕和墙面之间插入障碍物，反而会降低我们还原图像的难度。

这看似违反常识，其实是有道理的。想象一下小时候做过的“小孔成像”实验，当光线只能通过一个小孔时，屏幕的光就会在墙面上形成清晰图像。

显示器和墙面之间的障碍物减少了杂散光线，让入射光线更少，就能让成像稍微清晰一点。

当然，Goyal的研究没有把入射光线限制在太小的范围里，而是用算法从墙上的阴影中恢复屏幕原来的样子。虽然现在只能恢复任天堂8位机那种简单的图像。

以上只是定性的描述，若要精确恢复屏幕上的图像，我们需要建立墙面上各点亮度与屏幕亮度的函数关系：

在上面方程中，Pw是墙上的点，x是屏幕上的点，P0是障碍物上的点，nx和nw分别是显示器与墙面的法向量，Pw-x表示的是从点x指向Pw的向量。

I(Pw)墙上点表示Pw的亮度，可以由相机拍摄的图像获得；

f(x)表示屏幕上点x的亮度，实际代表着显示器上的图像；

当P0在Pw和x之间时，V等于0，否则等于1;

μ表示显示器指向不同角度光照差异；

b表示背景光对墙面亮度的贡献。

以上方程中，I(Pw)我们可以用相机照片获得，通过以上方程反向推算出f(x)。

如果没有障碍物，V处处等于1，I(Pw)与f(x)的依赖关系太弱，反而不利于恢复图像，这也是在屏幕和墙面之间加入障碍物的原因。

以上方程太复杂，也不利于计算。既然屏幕的光照越强，墙上的点也就越亮，我们可以把上面的积分方程转化为一个线性方程。

y=A(po)f+b

y是墙上各点的亮度，我们选取126×126个点，也就总共15,876个变量的方程组，其中A(P0)代表一个变换矩阵。

其实Goyal小组去年已经做出了相关成果，但当时必须要知道障碍物的形状以及位置，才能恢复图像。

但这次他们把难度又提高了一个档次，仅仅知道障碍物的形状，却不知道位置。

Goyal的方法是，先估计出障碍物的位置，再通过平均位置附近的49组数据反向恢复图像。

再发展下去，他们的算法连障碍物是什么形状都不需要知道，只通过墙上模糊的影子，就能它的样子。

相关研究

通过AI算法分析光影预测直接看不到的物体不仅有这一种方法，早在2010年，MIT Media Lab的研究人员已经有了成果。

和波士顿大学不同，这种方法需要单独购置特殊设备，即一台能够发射出激光的相机。

与耳朵接收回音类似，这种方法通过手机激光照在物体表面的反射路径，算法预测角落中直接看不到的物体。

2017年，MIT计算机科学和人工智能实验室（CSAIL）又开发了一种新算法，这个AI系统可以借助智能手机的摄像头，收集光反射的相关信息，检测隐藏在障碍物后的任何物体，还能实时测量它们的移动速度和行进轨迹。

想象一下，你走在一条“L”形的走廊上，拐角的另一边放置了一堆杂物。这些杂物投射在你视线内地面上的少量光线，形成一个模糊的阴影，我们称之为“半影”。

AI系统就利用了智能手机摄像头中半影的视频，将一系列一维图像组合在一起，揭示周围物体的信息。

研究人员将这个“透视眼”系统称为“角落相机”（ConerCameras），研究人员表示，这种方法在室内和室外的效果都还不错。

这种方法也有弊端，如果如果隐藏的场景本身光线暗，系统的识别也会有问题，此外，智能手机的相机像素也影响收集的图像质量，相机里障碍物越远，系统收集的图像质量也越差。

但在Nature最新研究中，这种弊端不会显现，波士顿大学的研究人员表示，从理论上讲，你不仅可以拍摄屏幕，还可以拍摄同一房间内任何灯光昏暗的物体。

传送门

可移步Nature原文继续了解，论文

Computational periscopy with an ordinary digital camera：

网页链接

作者：Charles Saunders, John Murray-Bruce & Vivek K Goyal

作者系网易新闻·网易号“各有态度”签约作者

费曼 来源：it.wikipedia.org

导读

数学家卡茨说，世界上有两种天才，普通的天才没什么神秘，而魔术师式的天才不一样，他们大脑的工作方式无法让人理解，理查德·费曼就是最高层次的魔术师。费曼的教学致力于将自己魔术师式的思考方法转化成能够让人理解的形式，每一堂课都充满了表演的仪式感，展示了物理学家思考自然的方式。费曼对大自然怀有虔诚的崇拜和激情，他所感兴趣的很多领域在当今时代正在蓬勃发展。

上篇：如何成为并辞去美国科学院院士 | 费曼百年（上）

撰文 | 施郁（复旦大学物理学系教授）

责编 | 张欢

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1. V-A理论

1956年，李政道和杨振宁提出，弱相互作用中宇称是否守恒其实没有实验证实过。1957年初吴健雄等人的实验确认宇称不守恒。然后的热门问题是，弱相互作用的定律是什么。1957年4月，罗切斯特会议期间，李政道给了费曼一份李和杨的论文。费曼住在附近的妹妹琼（Joan）家，他说看不懂李-杨的文章，他妹妹说：“不，你的意思是，不是你不懂，而是你没有发明这个。如果你像个学生坐下来将文章一行行读下来，就懂了。”果然，费曼看懂了李-杨的文章，而且意识到李-杨所写的一个数学因子应该也存在于弱相互作用下的其他波函数。会后费曼去巴西访问，回国途径纽约时去了吴健雄实验室了解些情况，然后回到加州理工，向做这方面实验的同事玻姆（Felix B?hm）等人了解情况，费曼相信他们的结果。玻姆告诉费曼，同事盖尔曼（Murray Gell-Mann）认为弱相互作用可能是V-A形式（矢量算符减去轴矢量算符）。这与费曼的想法自洽，费曼立即明白了所有问题。最后，在巴彻的干预下，费曼和盖尔曼合写了一篇论文。

9月16日，费曼-盖尔曼论文被《物理评论》收稿。同一天，罗切斯特大学的研究生苏达山（E. C. George Sudashan）和导师马沙克（Robert Marshak）给同行发出关于V-A理论的论文预印本，一周后在意大利一个会议上报告了这个工作，最终发表在会议文集中。马沙克是罗切斯特会议的发起者，他们早在4月份罗切斯特会议召开时已经基本得到V-A结论，但在会议上没有介绍这个理论，因为还与几个实验结果有矛盾（特别是1952年吴健雄的学生的一个著名实验），而苏达山作为研究生没有资格作报告。

7月份，苏达山和马沙克与盖尔曼和玻姆等人交流过意见。盖尔曼后来写道：“我得到结论，普适费米相互作用可能还是对的，是V-A的形式，只要忽略几个实验结果……同时，跟随马沙克工作的苏达山也有类似的建议，但是他更加肯定。”后来费曼曾在某个会议总结中说：“我们有个传统的弱相互作用理论，由马沙克和苏达山发明，费曼和盖尔曼发表，卡比波（Nicola Cabibbo）完成，被描述为V-A理论。”遗憾的是，同行常常忽略苏达山和马沙克。

1985年，费曼与马沙克在日本参加纪念汤川秀树介子假说50周年会议。马沙克告诉费曼，苏达山一直因为贡献没有被充分认可而不愉快。费曼给马沙克写了封信：“我希望我们能搞清楚，给苏达山的优先发现以足够的功劳。默里和我的文章确实完全是一篇合作论文，来自我们很多交流，不可能分出谁做了什么。对于合作论文的作者，人们不应该试图分开功劳……这些事情让我烦恼——我希望我没有给你和苏达山带来不舒服。我将用任何机会将事情说清楚——但是我严肃的时候，别人不相信我……”。

费曼很看重V-A理论，说过：“这是我第一次发现一个新的定律，而不是对别人理论的更有效的计算方法（比如我关于薛定谔方程的路径积分方法和量子电动力学的图方法）或者得出一个具体问题的解（比如极化子或者液氦的超流）。这个发现是全新的，虽然我后来得知别人大约同时或者稍早也想到过，但是那也没什么不同。当我做这个的时候，我感到新发现的激动！这没有麦克斯韦方程那么奇妙，但是也很好，我在此工作上签名很有满足感。我想，我的人生完整了！”

盖尔曼对此不以为然：“理查德总说他原先没有发现过自然定律，只是用别人的定律计算，这大半是对的。我不知道为什么他感觉这么不好。正如我在我文章里指出的，他关于量子力学的新观点可能就是一个重要的定律；可能比量子力学通常的形式更重要。但是不管怎么说，他着迷于他必须发现定律。将V-A这件事说得那么原创似乎不合理，因为之前玻姆已经告诉他我们几个人已经有这个想法。”

笔者觉得路径积分更像是一个原理，而非一个具体的定律，所以可以理解费曼的观点。费曼去世前不久说过: “最让我激动的是非相对论量子力学的时空（路径积分）形式”。所以他只是没有将路径积分看作自然定律。在V-A理论上，虽然他的独创性不够，但是他体验了发现自然界基本定律的过程。他明确说了“虽然我后来当然也得知别人大约同时或者稍早也想到过，但是那也没什么不同。当我做这个的时候，我感到新发现的激动！”所以他对V-A理论的看重，是出于一种研究者的心态，他享受发现过程中的激动，这反映了他对自然定律的崇拜。

2.其他研究或倡导（超流、极化子、超导、量子引力、引力波、规范理论、量子耗散系统、生物学、微小尺度、部分子、量子模拟与量子计算）

1953-1958年，费曼研究液氦超流，从量子力学基本原理出发，借助于路径积分指出，玻色统计导致类似玻色气体的相变，低能激发只有声子，而高能激发就是朗道所说的旋子，并与学生科恩（Michael Cohen）提出旋子波函数，他还独立于昂萨格（Lars Onsager）提出超流涡旋的量子化，并仔细研究了各种性质。

1954-1955年，费曼用路径积分研究固体物理中的极化子，几年后又与合作者海尔沃思（Robert Hellworth）及学生伊丁斯（Carl Iddings）和普拉茨曼（Philip Platzman）继续研究这个问题。

费曼是被弗勒利希（Herbert Fr?hlich）的一篇综述论文吸引到这个领域的，其中弗勒利希提到中间耦合强度的极化子问题有待解决，并说这个问题与超导有关。事实上，正是弗勒利希正确提出电子-声子相互作用对于超导的重要性。费曼也花了很多时间研究超导，但是没有成功。所以当BCS超导理论发表时，费曼一开始不忍去读。BCS的超导波函数确实与李政道、娄（Francis Low）、派因斯（David Pines）的极化子波函数有类似之处 [1]。费曼曾尝试过湍流问题，也没有成功。

费曼研究超导主要基于电声子作用的微扰论和费曼图 [2]，失败是可以理解的，因为超导需要一个新的基态波函数。笔者感到可惜的是，BCS的成功是基于用BCS波函数作为变分波函数，而量子力学的变分法本来也是费曼喜欢的方法，他的超流研究就是基于变分波函数！

1950年代，费曼还用路径积分研究了引力的量子化。他首先建立了引力子的量子场论，并作微扰论研究。费曼证明，因为引力子无质量，规范条件导致非线性相互作用，而且经典极限服从爱因斯坦方程。为了能够保持理论的幺正性，费曼引入假设的粒子。在盖尔曼的建议下，他也同时将类似方法用到杨-米尔斯规范理论 [3]，对规范场论的发展作出了贡献。他1957年参加了关于引力的教堂山（Chapel Hill）会议，讨论了引力量子化，并对引力波的物理真实性讨论作出贡献 [4]。1962年，在华沙的广义相对论与引力会议上，费曼介绍了他的量子引力理论。费曼认为，最后有没有所有相互作用的统一理论是大自然的事，他只想多了解自然。

1957年费曼与休斯飞机公司的海尔沃思和弗农（Frank Vernon）用一个简单直观的方法研究了微波激射问题。在海尔沃思安排下，费曼每周三来休斯公司讲课，一直持续到费曼去世前几年。弗农成了费曼的研究生，费曼和他用路径积分研究量子耗散系统（与环境耦合），发表于1963年。如果费曼没有去世那么早，会欣喜地发现，他这个工作的影响后来越来越大，因为量子退相干和开放量子系统越来越重要，而且与他二十年后感兴趣的量子计算密切相关。

1950年代，费曼经常参加从理论物理转到生物学的德尔布吕克（Max Delbrück）的研究组的学术活动。后来他要做点生物学研究，德尔布吕克安排他跟一位博士后做噬菌体的工作，费曼像一位研究生一样开展工作。费曼发现基因突变有类似加和减两种，他发表的论文曾为分子生物学创始人克里克（Francis Crick）的工作所用。在生物学实验室，因为给学生讲解清晰，费曼被当作优秀的助教。费曼的生物学研究没有持续下去，因为要回到物理学。在后来的大学物理基础课程以及据以整理的《费恩曼物理学讲义（Feynman Lectures on Physics；下文简写为FLP）》中，有一点生物学的例子。

1959年底在加州理工学院召开的美国物理学会年会上，费曼发表了著名的演讲“在底部还有大量空间（There’s plenty of room at the bottom）”，讨论了在非常小的尺度上操纵和控制物体。费曼的这方面思考正是受到微观生物学的启发。费曼提到生物学需要将当时电子显微镜分辨率提高一百倍，直接操纵原子来合成分子，这将大大缩小计算机和存储空间的尺寸，能够有更快的速度和更好的功能（比如计算机人脸识别）。费曼还提到微小尺度的材料性质，以及进入身体的微小医疗机器等等。费曼的很多预见在纳米、信息和生命等科技领域已经成为现实。2018年获得诺贝尔物理学奖的光镊技术就与之关系密切【见《激光成就梦想》，超链接： 网页链接】。

1960年代初，费曼主要致力于大学物理的基础教学。1965年获得诺贝尔奖后，他重新关注高能物理。1968年，费曼开始对强子（比如质子）的碰撞感兴趣，他将强子看成由某种点粒子构成，称作“部分子”，强子高能碰撞时，部分子近乎自由。当时斯坦福直线加速器研究电子与质子的非弹性碰撞，布乔肯（James Bjoken）将现象总结为所谓布乔肯标度假设。费曼将它解释为部分子的动量分布。后来人们将部分子等同于夸克和胶子。1970年代，费曼与菲尔德（Rick Field）用量子色动力学研究高能碰撞中的夸克喷注（理论上，因为粒子碰撞产生夸克，夸克形成的强子沿着原来夸克的方向）。量子色动力学用得很好，费曼从此确信了夸克。

从学生时代到洛斯阿拉莫斯，费曼一直对计算感兴趣。在加州理工，他教过几次计算机课程。所以他对计算的物理极限发生了兴趣，发现没有最小能量限制 [他当时不知道本内特（Charles H. Bennett）早几年已得到这个结论] 。他也鼓励了弗雷德金（Edward Fredkin）可逆计算的工作。 1981年，弗雷德金组织了一次“物理与计算”会议，费曼应邀作了“用计算机模拟物理”的报告，指出经典计算机不能准确模拟量子力学过程。现在这被看成量子模拟的思想开端。1984年，在另一次会议上，费曼应邀作了“量子力学计算机”，讨论了一个量子计算的模型。费曼的模型基于不含时的哈密顿量和局域的相互作用，优于先前贝尼奥夫（P. Benioff）基于含时哈密顿量和非局域相互作用的模型。所以费曼是量子计算的先驱之一。

费曼一生总共发表了九十几篇研究论文。他对科学的热情使他对若干领域都作出了贡献。

3.教学与科普

费曼在教学和科普上也树立了丰碑。他的演讲和讲课已经成了影响深远的经典。有人曾将费曼的演讲与中餐作比较：用餐时津津有味，尽情享受了美味，感觉饱了，但是很快又觉得饿了。

1961-1963年，作为加州理工物理教学改革的举措，费曼致力于全时讲授本科生基础物理课。1964年他又补了7次量子力学课。上这门课期间，费曼每天花8-16小时备课，考虑怎么将各方面内容匹配起来，怎么在每次课中完成教学计划。他一般只带一张写着要点的纸来到教室。费曼还考虑每次课的戏剧性，有序幕、展开、高潮和结局，每次课有其独立完整性。他甚至连黑板板书都事先设计好，从左上角开始，右下角结束，时间也正好，成为一个戏剧性作品。可以说，他的每次课都是一次完美的演出。每周两次一小时的课，课后费曼与参加课程工作的几位教授讨论编习题。莱顿（Robert Leighton）、桑兹（Mathew Sands）和诺伊格鲍尔（Gerry Neugebauer）等教授根据录音整理出讲义发给学生。1963年春他们决定整理成FLP [5]。

费恩曼物理学讲义（Feynman Lectures on Physics）

来源：commons.wikimedia.org

费曼课中经常用基本知识巧妙解释高等问题，体现了物理学家解决问题的方法，他也非常以此为豪。笔者认为，这是这门课及FLP吸引包括职业物理学家在内的各类读者的重要原因。

费曼的很多巧妙讲解与自己的学习经历有关。FLP出版后，韦尔顿从中看出很多他们当年学习的影子，而相对论的讲法源于费曼给艾琳的解释。

费曼本来区分了哪些是基本要点，哪些是高等内容，并将要点总结在黑板上，希望学生首先掌握基本要点。但是助教乐于讲高等内容，而且学生上课前不知道内容是什么，讲义在每次课以后才能整理出来给学生。这些基本要点后来没有整理在FLP中。这可能不利于普通初学者抓住基本要点，对于准备考试尤其不利。流行的说法是，FLP适用于具备相关基础的人作进一步的提高。

流行说法还认为，费曼这门课对于普通学生效果不好。这一方面与费曼在FLP中有点悲观的序言有关。费曼在序言中写道：“我的观点——虽然似乎大多数参加这次教学的教授不同意——是悲观的，我不认为我对学生做得很好。”另一方面，1989年，加州理工的古德斯坦（David Goodstein）说，费曼可能是这个时代最伟大的教师，FLP的伟大成功在于展示如何思考物理，但是作为本科生入门课和入门教材，费曼的课和讲义并不成功。古德斯坦认为费曼的讲解更适合于物理学家和物理教师。他还引述诺伊格鲍尔的回忆，说“费曼上这课时，很多学生害怕”，还说“随着课程的展开，学生上课人数惊人地下降，同时越来越多的教师和研究生开始参加，所以教室总是满的，费曼可能从来不知道他实际上失去了本来的目标听众。” [6] 古德斯坦和诺伊格鲍尔后来在FLP纪念版前言中又重复了这个说法。

但是2004年，桑兹评论说 [5]，他不同意费曼序言的悲观看法。这门课结束时，费曼要去巴西，向桑兹告别，得知学生平均考试成绩65分，感觉失败，虽然桑兹告诉他分数有一定任意性。在悲观的心情下，费曼匆忙中口授了那个序言。对于古德斯坦和诺伊格鲍尔的说法，桑兹则说，古德斯坦当时还没来加州理工，而诺伊格鲍尔可能被自己当初的玩笑误导。事实上，大多数课上，桑兹都坐在教室后面，他记得大多数学生都来上课，而且都很兴奋。桑兹举了三个例子表明学生非常正面的反馈。一是他清楚地记得，当初第二年的课开始时，学生能够清楚地复述半年前的内容；二是几年前一位当时的学生专门写信给他表示不同意费曼序言里的悲观说法；三是1996年诺奖得主奥谢罗夫（Douglas Osheroff）的回忆：他的物理直觉大多数来自费曼的这个课。

2005年，索恩（Kip Thorne）随机调查了17位当年的学生，80%的反馈非常正面，而负面的反馈是不会做作业和事先不知道上课内容 [7]。索恩指出，费曼和其他教授做过解题辅导，而后一个问题随着FLP的出版已不存在。笔者觉得，既然有过解题辅导，如果有学生觉得有问题，大概因为不能抓住基本要点。

加州理工1965级校友杨纲凯教授告诉笔者，FLP在加州理工作为教材使用了十几年，后来曾经与常规教材同时使用，或者用作提高班（advanced group）的教材，或者是很受欢迎的参考书。一位1982级工程专业校友说他用FLP作教材，觉得很精彩。杨教授认为，学生即使没有将所有内容都掌握到能做习题的程度，仍然能受到很大启迪，感觉不错，何况美国学生不那么在乎考试成绩（第一年只记录是否及格）。

费曼课程结束时，沃克（Robert Walker）对费曼说过：“你这两年为物理学做的事情比你将这段时间用来做任何研究要重要得多。”费曼当时觉得这是疯话，但是多年以后他同意了，因为FLP让他自己感觉很好，这套书也被全世界的人一直使用。事实上，50年来，这套书的影响至今不衰。第三卷是量子力学，费曼采用了与传统方式不同的顺序。笔者教量子力学时，也用了这个顺序，并用这本书作为主要参考书之一，所以有些通常在研究生量子力学课里学的内容，我的学生在本科量子力学的第一次课就学了。

费曼对古德斯坦说过，长远来看，他对物理学最大的贡献不是量子电动力学、超流理论、极化子或者部分子，他的真正丰碑是FLP [6]。这个说法可能与说话时的语境有关，费曼去世前不久跟梅赫拉（Jagdish Mehra）只是说，不能否定FLP确实是对物理世界的一项贡献。正如古德斯坦所说，我们都能同意FLP至少是他对物理教育的最大贡献。

总之，长期以来有种看法，认为费曼课程和FLP只适合于已经掌握相关基础知识的人和物理学家、物理学教授，但是笔者认为这个看法有失偏颇。当年的学生就认为费曼课程和FLP都很精彩。正如古德斯坦说过，在帮助学生准备考试上，费曼课程可能确实不太成功 [6]。但是教学效果本来就是多方面的，不等同于做题目和考试。某些地方有很多物理学生很会做题目，但其中还没有获得诺贝尔奖的。

其实，费曼这门课的意义，他在FLP里本来就说得很清楚：“我教学的主要目的不是为你们准备某个考试——甚至也不是让你们为工业或国防服务做准备。我最想教给你们对于这个精彩世界的欣赏和物理学家看待它的方式，我相信这是现代文化的一个主要部分。（可能有其他领域的教授不同意，但是我相信他们彻底错了。）也许你对这个文化不仅有一些欣赏；甚至可能想加入这个人类思想最伟大的探险。”

费曼在加州理工的35年中，讲过34次课，其中25次研究生课程 [5]。费曼的著作来自对他的讲课和演讲的整理。除了FLP，专业讲义还有《统计力学（Statistical Mechanics）》、《基本过程的理论（Theory of Fundamental Processes）》、《量子电动力学（Quantum Electrodynamics）》、《量子力学和路径积分（Quantum Mechanics and Path Integral）》，以及在他去世之后整理出的《费曼计算讲义（Feynman Lectures on Computation）》和《费曼引力讲义（Feynman Lectures on Gravitation）》。费曼是一位伟大的物理老师，也是物理老师的老师！

费曼作过很多通俗演讲，比如1955年的《科学的价值（The value of science）》、1956年的《科学与宗教的关系（The relation of science to religion）》、1957年的《今日世界中科学的角色（The role of science in the world today）》、1963年的《它所有的意义（The Meaning of It All）》、1964年的《现代社会中科学文化的角色（The role of scientific culture inmodern society）》、1964年的《物理定律的特征（The character of physical law）》、1983年的《量子电动力学：光与物质的奇怪理论（QED: The strange theory of light and matter）》，等等。

1964-1965年，费曼是加州中小学课程审定委员会成员。他提出不要用太纯数学的语言，清楚比精确更重要，避免不必要的纯数学概念。不要仅仅介绍专业名词。如果介绍名词时不教使用这个词的思想或者事实，反而会给人掌握知识的错觉，所以引进概念时，要解释目的或理由。比如某个教材上给出玩具、汽车、小孩骑自行车的图片，然后问它们是怎么运动的，结果只说一句“能量导致的”，而没有介绍具体的过程。费曼认为这是荒唐的。这当然也反映了他自幼在父亲引导下形成的观念。

1983年，费曼应邀参与调查挑战者号航天飞机失事原因。在实况转播的调查会上，在几百万电视观众的注视下，费曼将一个橡皮圈放进冰水，演示它失去弹性，说明航天飞机失事原因就是，发射的时候，气温很低，一个密封圈失去弹性，所以不能填满发射时增大的空隙 [8]。这将费曼的公众知名度推向高峰，也算是费曼科普的极致之作。

4. 诺贝尔奖与荣誉

1965年，费曼、施温格和朝永振一郎因为“对量子电动力学的基本贡献，对基本粒子物理产生深刻的影响”而分享诺贝尔物理学奖。诺奖公布后的清晨，记者打来电话时，费曼问：“有没有办法不接受诺贝尔奖?”记者说：“不管你怎么做，都会引起麻烦，不如随它去。”诺奖晚宴上的10分钟致谢演讲让他很为难，因为他并不想得诺贝尔奖。最后费曼想出个既令人满意又不失诚实的说法。他说，他作出的发现以及其他人对这一发现的使用令他愉快，这已经是对他的奖励，但是诺贝尔奖宣布后，他收到很多信提醒他和寄信人的关系，比如童年的朋友听到消息后兴奋地说：“我认识他，那是我一起玩的小孩！”诸如此类的来信表达了一种爱，因为这个原因，他感谢诺贝尔奖。

1967年，普林斯顿大学校长写信给费曼，说要授予他名誉博士学位。费曼拒绝，因为他自己当初接受真正的博士学位时，看到有人不用做论文而接收名誉学位，就发誓如果自己未来有机会被授予名誉学位，一定要拒绝。后来对于每个名誉学位，费曼都拒绝。事实上他宁愿不要真正的博士学位，他很羡慕戴森没有博士学位。对于访问邀请，除了巴西和日本这些他真正感兴趣去的地方，他都以上课为理由一概谢绝。费曼说过：“荣誉不是真正的东西。奖励来自作出发现所带来的喜悦。”

费曼获诺奖后，魏斯科普夫与他打赌10美元，说10年之内费曼将当官（hold a responsible position）。事实上，费曼一辈子都没有当官。对于学校物理学科的行政会，费曼除了早期参加过一两次，从不参加。他也从不申请任何经费。费曼说过，他从冯·诺伊曼那里学到所谓的对社会的“活跃的不负责任”。费曼痛恨官僚主义的繁文缛节。

5. 献身物理，特立独行

笔者将费曼、施温格、大卫?玻姆等人算成二战后美国本土第一代物理学家，他们的导师惠勒、拉比、奥本海默等人曾留学欧洲。费曼的风格深刻地影响了战后的美国物理学。费曼本人心目中的英雄是卡诺（Sadi Carnot）、麦克斯韦（James Maxwell）和狄拉克。卡诺从蒸汽机效率问题得到自然界一个基本原理，麦克斯韦统一了电、磁和光。狄拉克提出电子的相对论量子力学方程，预言了反物质。

费曼的一生是为物理的一生，他说过：“物理是我唯一的癖好，也是我的工作和娱乐。可以从我笔记本看出，我整天想着它。大多数想法没有结果，但是有一些想法有结果，我就发表它们。”费曼喜欢用自己的方法解决问题。即使是对老问题，也喜欢用新方法。路径积分就是他这种原创工作方式导致的结果。在他去世前，黑板上写着：“如果我不能创造，就不能懂；了解怎么解决已经解决的每一个问题。”还列了几个想学习的问题 [8]。

费曼富有原创性，特立独行，独树一帜，走自己的路。贝特说：

“费曼是二战后最伟大的物理学家之一，而且我相信是最有原创性的。”

戴森说：

“他是他这一代中最具有原创性的。”

施温格评价费曼：

“一个诚实的人，我们时代杰出的直觉者，而且给敢于敲击与众不同的鼓的人树立了榜样。”

卡茨（Mac Kac）说过：

“有两种天才，平常的天才和魔术师。你和我也能像通常的天才那样，他们大脑的工作方式没有什么神秘的，我们搞懂他所做的事后，我们也能做。魔术师不一样。用数学语言说，他们与我们正交，他们大脑的工作方式无法让人理解，无论目的是什么。他们即使有学生，也很少，让一位聪明的年轻人与魔术师的脑子的神秘工作方式打交道，太令人沮丧。理查德?费曼就是一位最高层次的魔术师。”

与通常的印象相反，费曼的研究生并不少，30名 [10]。不过让他满意的学生很少。

费曼曾讽刺物理学里的潮流说，某人有了个好主意，其他人一哄而上，跟随领头人，希望这样就能在前沿，他们没有别的事可干，不是通过独立思考来做事。

费曼崇尚诚实，他说过：“我很早就知道了知道某件事的名字与知道某件事这两者之间的区别。”他还说过：“第一个原则是你不能欺骗自己，而你自己就是最容易被欺骗的人。”他也说过：“我可以接受有疑惑、不确定和不知道。我认为不知道要比拥有可能错误的答案更有趣。”艾琳从医院里写给他的话“你在乎别人说你的话做什么”深深影响了费曼。古德斯坦曾经说，他很多次看到费曼梳理清楚他没有从年轻人那里抢走功劳。费曼有一次在与他讨论时勾画出一个理论，就在古德斯坦将它整理进一篇论文时，收到科斯特利茨（Michael Kosterlitz）和索利斯（David J. Thouless）的论文预印本，发现与费曼的理论一样，古德斯坦告诉费曼。费曼只有一刹那的失望表情，很快明亮起来，说不同地方的人在不同问题里提出相同的想法，说明这个想法肯定是对的 [6]。部分地因为这个工作，索利斯和科斯特利茨获2016年诺贝尔物理学奖【见《学术豪门！师徒三辈连环获诺奖背后》，超链接：网页链接】。

费曼将科学精神表现得淋漓尽致，他说过：“科学教给人们，事情是怎么被了解的、什么是未知或者了解的程度（没有什么是绝对了解的）、如何对待怀疑和不确定、证据的规则是什么、如何思考问题从而可以作出判断、如何将欺骗和表演从真实中区别开来。”

费曼对大自然怀有虔诚的崇拜和激情。他对V-A理论的看重就是一个反映。他对原子刻骨铭心。1959年，他在“在底部还有大量空间”演讲中，提到可以用电子看原子，提到操控单个原子（这些后来都成为日常实践）；两年后在大学物理基础课（FLP）一开始，他就说，人类知识中信息量最大的短句是：“物质由原子构成”；多年后他在贝尔实验室看到原子的扫描隧道显微镜照片，非常激动，说：“那是原子！这是宗教，不要说话，只管看啊！那是上帝！原子在那里！”

费曼喜欢敲鼓，1957年的一次表演吸引了一位画家，两人成为朋友，费曼向他学习绘画 [11]。费曼说，艺术给人愉悦，通过绘画可以表达对于世界美产生的感情，对宇宙的敬畏之情，这种感受中有个普遍性的问题，就是，同样的物理定律产生不同的东西，想到现象来自原子间的规律，让人感到多么精彩。据笔者看来，与其说费曼只对科学感兴趣，不如说他只认可科学的方法，不认可某些学科的方法。

FLP以及费曼的其他精彩的教学和科普活动也是他富有原创性和独树一帜的风格的产物，而他对教学和科普的热情来自他对物理的热爱、对于用基本方法解释物理的喜爱。他的教学和讲解没有浮华，直击要害，致力于将自己魔术师式的思考方法转化成能够让人理解的形式。他的热情使他喜欢表演。戴森初见费曼时描绘：“一半是天才，一半是滑稽演员”，后来又改为“完全的天才，完全的滑稽演员”。费曼喜欢直言不讳，1952年他在巴西的一个演讲中说：“拉丁美洲有人拥有与外国同样的科学或工程方面的学位，但是似乎能力差得多。这是因为他们没有真正被传授过任何科学。”费曼的物理水平和直言不讳使得他有时在学术报告上给出比报告人更好的讲解。

笔者认为，量子力学的路径积分是费曼一生最重要的工作。这来自他的博士论文工作和富有原创性的研究风格，又使他解决了量子电动力学重正化以及其他一系列问题。量子力学的路径积分表述适用于各种量子系统，从概念上加深了人们对量子力学的理解，也可以用于一些传统方法不适用的领域，甚至很可能比传统表述方式更为基本。路径积分的数学方法也用于统计力学和随机问题等等。

费曼感兴趣的微观生物学、纳米器件、量子计算、量子模拟、量子退相干等领域在当今时代蓬勃发展，很多研究者以费曼曾经对其领域发生兴趣而自豪。

笔者认为，源于他幼时父亲的引导，费曼的诚实和特立独行的行为特点和科学风格、对自然定律的崇拜、对科学的热情和玩的态度、喜欢表演和讲解、重视实际内容而轻视名词、蔑视权威和名誉、直言不讳，都反映了一种少年心态。

年轻的费曼。来源：commons.wikimedia.org

感谢杨纲凯教授的讨论。

[1] 施郁. 著名物理学家派因斯去世，他青年时期的成功与遗憾. 微信号“物理文化与施郁世界线”，2018-5-6.

[2] Pines D. Richard Feynman and Condensed Matter Physics. Physics Today, 1989, 42(2):61-66.

[3] Daniel K. Traveling at the speed of thought: Einstein and the quest for gravitational waves, Ch4. Princeton:Princeton University Press, 2007.

[4] Gell-Mann M. Dick Feynman—The guy in the office down the hall. Physics Today, 1989, 42(2):50-54.

[5] Sands M. Memoir//Feynman R, Gottlieb M A,R Leighton, Feynman’s tips on Physics. Boston: Addison-Wesley,2006.

[6] Goodstein D L. Richard P. Feynman,Teacher. Physics Today, 1989, 42(2):70-75.

[7] Thorne K. Preface//Feynman RP, Leighton R B, Sands M. Feynman Lectures of Physics, New Millennium Edition.New York:Basic Books, 2010.

[8] 网页链接

[9] Feynman’s office; the last blackboard.Physics Today, 1989, 42(2):88.

[10]van Kortryk T S. The doctoral students of Richard Feynman. 网页链接

[11] Richard Feynman, Artist. Physics Today,1989,42(2):86-87.

制版编辑 | 皮皮鱼

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