是費曼在西雅圖華盛頓大學的三場演講內容整理而成的最新作品。他以獨特的幽默感與演講魅力,縱橫科學、社會、政治、宗教等議題;以縝密的推理和詳盡的論述,引領讀者充分認識科學的存在與人類未來的發展,讓你彷彿置身華盛頓大學演講現場,一睹二十世紀美國國寶科學家的風采。 本書讓讀者更深入走進費曼的思想之中,透過一位偉大科學家的視野,您將會以更寬廣的角度,重新觀察這個世界、重新思考自我、重新調整生活的態度。(CS047)
1918年,費曼誕生於紐約市布魯克林區,1942年,從普林斯頓大學取得博士學位。
第二次世界大戰期間,他曾在美國設於新墨西哥州的羅沙拉摩斯(LosAlamos)實驗室服務,參與研發原子彈的曼哈坦計畫(ManhattanProject),當時雖然年紀很輕,卻已經是計畫中的重要角色。
隨後,他任教於康乃爾大學以及加州理工學院。1965年,由於費曼在量子電動力學的成就,與朝永振一郎(Sin-ItiroTomonaga)、許溫格(JulianSchwinger)兩人,共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。
費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題,同時他首創了一個解釋液態氦超流體現象的數學理論。之後,他跟葛爾曼(MurrayGell-Mann)合作,研究弱交互作用(例如貝他衰變),做了許多奠基工作。
後來數年,費曼成為發展夸克(quark)理論的關鍵人物,提出了在高能量質子對撞過程中的成子(parton)模型。
在這些重大成就之外,費曼博士把一些基本的新計算技術跟記法,介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖,因而改變了基礎物理觀念化與計算的過程,成為可能是近代科學史上,最膾炙人口的一種表述方式。
費曼是一位非常能幹有為的教育家,在他一生所獲多得數不清的各式各樣獎賞中,他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章(OerstedMedalforTeaching)。
《費曼物理學講義》一書最初發行於1963年,當時有位《科學美國人》雜誌的書評稱該書為「……真是難啃,但是非常營養,尤其是風味絕佳,為二十五年來僅見!是教師及最優秀入門學生的指南。」
為了增長一般民眾的物理知識,費曼博士寫了一本《物理之美》(TheCharacterofPhysicalLaw)以及《量子電動力學》(Q.E.D.:TheStrangeTheoryofLightandMatter)。
他還寫下一些專精的論著,成為後來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。
費曼是一位建設性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作的事跡,尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕,是一場非常優雅的即席實驗示範,而他所使用的道具不過冰水一杯!
比較鮮為人知的事例,是費曼博士於1960年代中,在加州大學課程委員會任上所做的努力,他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。
僅僅重複敘說費曼一生中,於科學上與教育上的無數成就,並不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術性著作的人都知道,他的作品裡外都散發著他鮮活跟多采多姿的個性。
在物理學家正務之餘,費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。
他永遠對周圍的世界感到好奇,是位一切都要積極嘗試的模範人物。費曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。
香港英皇書院中學丶美國 Gustavus Adolphus 大學畢,主修物理及數學,後獲北卡羅萊納大學教堂山分校物理碩士。
曾在皇冠電子公司任職及擔任台灣大學物理系助教,又曾在《牛頓》雜誌丶翰園資訊公司、天下文化出版公司、天下雜誌出版部丶遠流出版公司丶《科學人》雜誌丶讀書共和國等各編輯部門從事編輯工作。
譯作有《實現創業的夢想》(與齊若蘭合譯)丶《別鬧了,費曼先生》丶《這個不科學的年代!》丶《神經外科的黑色喜劇》、《創意工廠MlT》丶《發明學,改變世界》丶《行善的誘惑》以及《大策略家》等。
丹茲講座公告 出版者的話 導 讀 再鬧一次吧,費曼先生 吳程遠 第一講 科學的不確定性 有些人說:「你怎麼能夠活著而無知?」 我不知道他們是什麼意思。 我從來都活著,也從來都很無知。 那容易得很。 我想知道的是你如何能什麼都知道。 第二講 價值的不確定性 我有四個理由那樣說。 哈,要知道如果你沒有什麼好理由, 就需要有好幾個理由了。 於是有四個理由讓我覺得, 道德價值不在科學的範圍內。。 第三講 不確定的年代 現在我發現,我慢慢地、很仔細地在兩場演講裡, 就把我的那些想法完全講完了。 由於我答應過要做三場的演講, 現在唯一能做的, 就是把我這些雜七雜八的不安想法告訴你們。
■科學到底是什麼東西? 「科學」到底是什麼東西呢?一般來說,科學指的是三種東西的其中一種,又或者是三種東西的混合體。我不覺得我們需要說得十分精確;太精確未必一定是個好主意。 有些時候,科學指的是追根究柢的某些特別方法。在另一些情況,科學指的是追根究柢之後湧出來的一堆知識。科學也可以是指追根究柢發現了些什麼之後,因此可以做到的新事物、新計畫,又或者指實際著手進行新事物和新計畫本身。最後這個領域一般叫作「技術」(technology)——但如果你讀一讀《時代》(Time)雜誌的科學專欄,就會發現專欄中大約有一半的篇幅是用在介紹新事物的發現,另外一半篇幅涵蓋的卻是新事物是些什麼以及如何弄出來的。因此,一般大眾對科學的定義,是包含了技術的成分在內的。 而我想把科學的這三個層面反過次序來討論。首先我會從你能夠弄出什麼新東西談起——換句話說,從技術談起。科學最明顯的一個特徵,就是它的應用特性,即是說,由於科學的發展,結果我們就具備了做某些事情的力量。而這個力量的效應已經不太需要再多費唇舌來說明了,如果不是科學的發展,整個工業革命差不多不可能發生。今天,我們不必靠奴隸制度,我們容許眾人自由存活、全力生產,而且有能力生產足夠數量的食物以應付這麼龐大的人口,以及控制疾病;此一事實極可能就是由於發展出科學化的生產工具而出現的結果。 現在我要說的是,這種「做新事物」的力量並沒有附上使用說明指示,不管是用於善的或用於惡的都沒有。因此事實上,這種力量的產出物是善是惡,完全要看它被如何運用。我們很喜歡看到全球生產有改善,但對於自動化大家都很有意見。我們對醫療的發展很滿意,然後又擔心新生人口的數字,擔心由於我們把某些細菌消滅掉之後,再沒有人會因這些疾病而死亡。又或者,同樣是掌握了關於細菌的知識,有些人卻建立起祕密的實驗室,拚命地、偷偷地想製造出無人能治的疾病。我們很滿意航空運輸的各種進展,那些巨大的飛機真是令人印象深刻,但我們也警覺到空戰的諸般恐怖。我們更加高興眼下國與國間的通訊容易,不過大家又擔心會很容易被監聽。人類進入太空固然令大家很興奮;唔,毫無疑問,以後這方面也一定會碰到麻煩。類似的不平衡感覺之中,最有名的要算核能和因它而來的問題了。 ■你可以上天堂,也可以下地獄 那麼,科學到底有沒有什麼價值呢? 我覺得,這種讓人能達成一些什麼的力量,總是有它的價值的。至於達成的結果是善的事抑或是惡的事物,就要看這力量如何被運用;但力量本身是具備價值的。 有一次在夏威夷,別人帶我去參觀一座由佛教徒蓋的廟宇。廟裡面有個人跟我說:「我要告訴你一些你永遠忘不了的事情。」接著他說:「上天給每個人一把打開天堂之門的鑰匙。而這把鑰匙也可以用來打開地獄之門。」 科學的情形也一樣。 從某些角度來看,科學是打開天堂之門的鑰匙,但它同時也是打開地獄之門的鑰匙,而我們沒接到任何關於哪道門是哪道門的指示。我們是否應該把鑰匙丟掉,從此也放棄進入天堂的方法?還是說,我們繼續跟這個「怎樣善用鑰匙」的問題搏鬥?當然,這是很嚴肅的議題,但是,我想我們不能就此否定了這把可以打開天堂之門的鑰匙的價值吧。 所有由於「社會和科學兩者之間的關係」而衍生出來的重大問題,其實都不出這個範圍之外。當科學家被告知他必須為自己對社會的影響負點責任時,一般指的都是科學的應用部分。如果你研究的是核能,那麼你必須也明白它也能用在對人有害的用途上。因此,在某些科學家的討論會中,你會預期這將成為最重要的議題。但我不會再作進一步的討論了,我覺得,把這些當作科學問題來處理實在太誇張了,它們比較屬於社會問題。事實是,這力量如何運作是十分明確清楚的,但怎樣駕馭控制它則十分不明顯,而且也不是什麼科學的事,這更是科學家不怎麼懂的議題。 ■說個巴西的小故事 讓我再舉個例子,來說明為什麼我不想談這些。前些年,大約在一九四九或一九五○年的時候,我跑去巴西教物理。當時有一個叫作「點四」的援助計畫,那很叫人興奮——每個人都準備去援助那些未開發國家。當然,他們需要的是技術知識囉! 在巴西時我住在里約市。里約市內有些小山丘,山上的房子都是用撿回來的破木塊搭建成的,那些人真的窮得不得了,他們沒有下水道也沒有自來水。取得日用水的方法,是找個舊汽油罐,頂在頭上走下山來,走到一個工地。因為那裡正在蓋新房子,由於攪拌混凝土,工地用到很多水。於是那些窮人把舊汽油罐注滿水,再帶回山上。隔沒多久你就會看到,有些水經過一條髒水管又從山上流到山下來。整個情況十分可憐,慘不忍睹。 而就在這些山丘旁邊,卻是科帕卡巴納灘(Copacabana Beach)的精采建築、漂亮樓房,等等等等。 我跟「點四」計畫的朋友說:「問題是否出在技術知識上?他們不懂得怎麼從山下鋪條水管到山上嗎?難道他們不懂得鋪條水管到山頂之後,至少大家可以提著空罐子上山,再把罐子裝滿髒水帶到山下倒掉嗎?」 因此,這並不是技術知識的問題,鐵定不是。因為就在鄰近的高樓大廈裡,水管唧筒一應俱全,終於我們弄清楚了這點。現在我們又覺得,這是一個經濟援助的問題,我們也不知道援助究竟有沒有用。但在我看來,計算每座山鋪一條水管、安裝唧筒要花多少錢等等問題,並不值得討論。 儘管我們不知道解決這個問題的答案,讓我先指出,至少我們試過兩樣方法:技術支援和經濟援助。這兩方面都不成功,令人沮喪,目前我們正在試別的,而等一下你們就會發現,我覺得這些新嘗試令人鼓舞。我想,做任何事情的不二法門,就是不斷地嘗試新方法。 這些就是科學的應用層面,它們是那麼的明顯,我想我們不必再討論下去了。 ■驚心動魄、狂野十分 科學的另一層面,是它的內容本身,所有的新發現本身。這是收穫,是黃金,是令人興奮的部分,是你克苦思考努力工作之後的回報,這些努力全不是為了某種應用而做的,完全是為了發現新事物時的振奮人心。也許你們之中大部分的人都知道這種感覺。但如果你不明瞭這種感覺,我差不多不可能就在這場演講中讓你理解科學的這個重要面相,無法讓你了解這教人興奮的部分、而且也是做科學的真正原因。但如果不了解這些,你就根本沒抓到重點。如果你不理解、不懂得欣賞這場劃時代的偉大冒險,你簡直就無法弄清楚科學到底是怎麼一回事,也弄不清楚科學跟其他事物的關係。除非你明白到這是場驚心動魄、狂野十分、令人興奮的大冒險,你就根本沒有活在這個世代裡。 你覺得科學沈悶嗎?其實它一點都不沈悶。這真是最難說清楚的部分了,但也許我可以略說一二。讓我隨便講起吧,就從一個概念開始好了。 比方說,古代的人相信,地球是一隻大象的背部,大象站在一隻烏龜上,烏龜則在一個海裡游來游去,海是沒有海底的。當然,這個海又是由什麼支撐著,就完全是另一個問題了,那時候的人對此沒有答案。 古人這信念,來自他們的想像力。這是個充滿詩意、十分美麗的想法。看看我們今天如何看待同樣的問題吧,會沈悶嗎?我們現在說,這世界是一個不斷轉動的球,球上黏滿了人,有些人在倒立著,而我們繞著太陽呼嘯而過,就像一小塊吐出來的小骨頭般在一個大火球面前亂轉。這是更羅曼蒂克、更刺激了。我們是靠什麼留在地球上?重力,重力不單只是地球上的「東西」,而且它正是打一開始使地球變成球狀的東西,使太陽成為太陽,使地球繞著太陽飛、不要老想脫離軌道的力量。重力不單只控制著星球,更主宰著星球與星球的運作。眾多星球在星系中不分方向,不分遠近,全都被安置在各自的位置上。 已經有很多人嘗試過描述我們的宇宙了,但這會繼續下去,永遠摸不到邊,就像前面那個想法中沒有海底的海一樣——同樣的神祕、同樣讓人耳目一新、啟迪心靈,也同樣不完整,跟古老充滿詩意的描述一模一樣。
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