這是一個費曼的故事...
或許大家在書店或是其他地方,都曾經看過這位理論物理學家的事蹟
可能也多多少少知道他被稱做科學頑童,喜歡打鼓,開鎖,解密碼等等...
我自己讀過了他的兩本書,但都比較偏向於科普書籍,對他的專業著墨不多
當我自己在做物理研究的時候,偶然的情況之下讀到了一篇論文
這篇論文發在 Am. J. Phys 64 (7) 1996。但嚴格來說不算是論文
應該說這個期刊都是發一些對於舊物理有一些新想法,或是一些啟發
而這位作者寫了費曼在念博士班的時候(老闆是惠勒)發生的一件事情
我覺得很有趣,和各位分享一下
==故事開始==
費曼在跟惠勒做研究的時候,一直有在討論一個問題(這裡要扯一點古典力學和量力)
傳統的量子力學是用所謂的哈密頓算符(也就是能量算符)來闡述量子力學
這個是薛丁格非常天才的地方,薛丁格在古典物理在造詣非常非常的高
當德布洛依提出物質波的時候,他的老闆迪拜(Debye)對薛丁格說
迪拜:既然說電子是個波,那總要有一個波動方程式吧,阿格,你把他弄出來吧
阿格:可是這禮拜我要去阿爾卑斯山度假...
迪拜:你要畢業還是要度假 (  ̄ c ̄)y▂ξ
阿格:好..好吧 (內心:(/‵Д′)/~ ╧╧ )
但是薛丁格還是去度假了,只是帶著他老闆的問題一起去度假 XD
在度假期間,薛丁格和他的情婦翻雲覆雨之際(不要懷疑,是情婦)
忽然想到了古典力學中的能量算符和目前的量子力學似乎有些對應
(這是歷史的必然性,量子力學的革命本來就是從普朗克的能量量子化開始的)
一個禮拜之後,薛丁格方程式就被他猜出來了,並且完全符合實驗結果
(但同時期的德國的海森堡早就完成了他的矩陣力學)
扯遠了,我們回到了費曼身上....
費曼在念博士班的時候一直思考的問題就和這個哈密頓算符有些關係
在古典物理裡面,在牛頓力學過渡到哈密頓力學中間,還有一個拉式力學(拉格朗日)
費曼一直在想能否利用拉式算符來描述量子力學,但始終找不到出發點
之後在一次的研討會當中,有一位歐洲學者(Jehle)訪問美國,是當時量子力學的權威之一
於是惠勒就叫他去問這個歐洲學者有什麼看法(那時是二戰之前,歐洲學術是強於美國的)
在休息時間,費曼就跑去問了Jehle(我不知道是什麼文,所以不翻譯)這個問題
Jehle:我記得狄拉克(P. Dirac 另一個妖怪)好像在某篇論文有寫過相關的論述
費曼:那我們去圖書館把這篇論文找出來
於是他們倆就到圖書館,也找到了這篇論文,看了半天,在結論的地方狄拉克寫了一句話
"這個G函數類比於exp(iS/hbar)" (G函數是核函數的意思,有點複雜 不多做解釋)
費曼就問了Jehle:什麼叫做"類比於"?然後這又有什麼用阿?
Jehle回答說:你們這些美國人,總是想知道任何事情有什麼用
費曼回答說:那我猜狄拉克類比於是說等於的意思
Jehle沒好氣的說:不是,他絕對不是等於的意思
費曼說:沒差阿,那我來推推看不就知道是什麼意思了
於是他們借了一間討論室,費曼就用裡面的黑板推導了起來
(這段懂物理的人可以下載論文看看,我覺得非常非常精采)
推到一半的時候,他發現卡住了,令為等於似乎會差了一個常數
於是費曼從頭開始,但令成正比於,比例常數就是剛剛所差的常數
經過費曼強烈的物理直覺和紮實的物理素養,最後他推出了薛丁格方程式
(用拉式力學的作用量(action)出發進而推出了薛丁格方程式)
當場這位Jehle教授嚇的嘴巴都快掉下來,費曼則很賤的說:你看,我早就知道可以
然後Jehle教授馬上拿出了一本筆記本狂抄,嘴邊還念念有詞的說
"這真是太驚訝了,真是個不得了的發現,看來你們美國人的想法很適合發現新事物"
到此,費曼對拉式力學和量子力學的連結,已經有了初步的開端
但畢業之後他參予了曼哈頓計畫,而這個想法就在被冰了一陣子,直到戰爭結束
戰爭結束後,他以這個為出發點,推出了他有名的路徑積分
解決了一些當時無解的問題,讓他一夕之間爆紅,成為家喻戶曉的人物
==故事結束==
看到這段,想想台灣的高等教育,也不經令人唏噓
費曼可以在黑板上,借用一個似是而非的觀念,推導出薛丁格方程式
這需要多深的物理基礎和多強的物理直覺才能辦到
費曼不是天生的天才,他做過分數最高的智力測驗也才127(比KKman低 XD)
但我相信後天的培養才是讓他成為天才的原因
台灣太過於強調技術層面的東西了,總是在萬年cost down之間循環
(就像台灣你跟人家說我是做理論的,人家會覺得你好像沒事幹)
或許有些時候要做一些看似沒用的東西,才能找真正的無價之寶
一些心得
- Mar 18 Thu 2010 23:47
費曼的小故事
- Mar 18 Thu 2010 23:46
無聊寫寫6
唸大學的時候總覺得課本的習題很難,有些不看解答甚至沒有頭緒
但自己真正開始做研究才發現,大學生活的那種難題其實是最幸福的
因為無論如何,那都是別人已經解決的問題,或許是建立基礎,又或是具啟發性
所以放在習題裡面,給正在學習的學生做為練習,讓他們能了解這門學科
因此,無論在難的題目,你總是知道有個所謂"解答"在那裡等著你
無論是習題解答、網路強者、或是你火大直接問作者,你知道那是已經被解決的
但是做研究卻是完完全全的不同...
做研究往往都是在看不到前方的情況之下前進,你只知道方向,但可能會沒結果
可能你做了三個月的模擬或是實驗,唯一得到的結果是沒有結果
或是你以為自己做了什麼驚天動地的事,卻發現早已被發表在某某期刊
更慘的是,你的模擬或是實驗根本就是全盤的錯誤,卻花了很多時間得到一堆垃圾
尤其現在科學界是如此的強調船堅炮利,那種像牛頓麥克斯韋愛因斯坦等人
成天龜在房間裡面,靠一顆腦袋思考的時代已經不復存在
有的只是更多的計畫,更多的博士後,甚至講難聽的,就是要更多的錢
在UCB有個我這領域的實驗室,老闆直接坦言所有東西都不是他做的,他只負責生錢
因為他手下有18個博士後和20個博士生要養,碩士生甚至放不進網頁裡
然而這種實驗室你總是會在Science和Nature看到他們,而我們的速度永遠比較慢
在這種時間壓力之下,當你花了很長的時間,卻得到零的結果
真的是非常令人想自爆...
不過,現在放棄就輸了,我想我還可以做的更好,至少我很快樂在做喜歡的事
隨便亂寫,繼續Debug...
- Mar 18 Thu 2010 23:42
下面那篇讓我想到體檢的時候
我體檢的時候因為脊椎的問題盧很久(兩光醫生手冊翻不到就跟白癡一樣)
所以到致後面排了一串人在等,後來醫生自己也受不了,叫後面的先補上來
我在旁邊等的時候,看到一個很憔悴的年輕人來了,醫生翻了翻他的病歷說:
"哎呀,你這cancer一定免役的啦,快回去休息吧" (超大聲)
我當下就覺得這醫生這他媽的欠打,好像的得癌症是他應該的
就當我心裡在咒罵的時候,一個看起來腦包的台客年輕人說了一句更靠腰的話
"幹,免役喔,這麼爽"
我整個就是無言阿,平常就叫你們這些白癡多念點書,cancer聽不懂就算了
會免役的人想當然都是會有一些重大傷病阿,我想那位年輕人寧願跟你換個健康身體吧
哀!真替那位年輕人感到難過
- Mar 18 Thu 2010 23:41
我的傷病史
這幾天把我以前的傷病或是宿疾整理了一下,發現還滿多病的耶
額頭,小時候在剛打蠟的地板雷殘,額頭直擊大理石牆角,當下噴血送醫院,傷疤還在
頭:曾經騎腳踏車跌倒撞到,當天下午的記憶完全失去(連我媽幫我洗澡都忘了)
後來持續追蹤之後沒有特別的影響,就只是少了一塊記憶這樣
左腳踝:國小運動會100公尺跑完發現扭到,當下處理得不好,導致天氣變化就會些許痠痛
右手腕:國中打籃球坐飛機右手掌直接著地,手腕骨頭有裂痕,後遺症同上
左肩膀:大二左肩落枕放給他爛,一直到現在都還沒好(目前針灸治療中)
胃:從小莫名的胃就不好,空腹吃刺激性物質馬上胃痛(哇沙比/麻辣鍋/阿斯匹靈)
直腸:坐太久導致目前痔瘡一顆,不治療可,多起來走走就好
脊椎:骨盆附近一塊骨頭太大塊壓迫到下脊椎,站太久或坐太久都會痛(大學才開始)
鼻腔:鼻中膈左彎曲,所以我左鼻孔冬天幾乎是完全塞住
口腔:下顎內縮,導致上下門牙咬合不正,看起來會像是有點暴牙
口腔:下顎內縮,導致上下門牙咬合不正,看起來會像是有點暴牙
以上兩點加起來再加上肥胖造成了我現在有中度睡眠呼吸中止症,去長庚測試時
我最長無意識停止呼吸約23秒,平均停止呼吸時間17秒,一晚停止次數約250次
血氧濃度降到正常值的80%,長期下去可能會導致腦中風或是心血管疾病
所以各位知道我為什麼要減肥了吧 XD
希望身體健康請擺在第一順位喔!
- Mar 18 Thu 2010 23:39
無聊寫寫5
台灣對於英文學習已經到一種狂熱的地步,但對於方法和心態卻又十分讓人匪夷所思
我常常想起吳其霖講的一句話(打570大家會不會比較有印象 XD),台灣人有種奇怪的想法
"聽到外國人在台灣講英文會覺得很高尚,聽到台灣人在外國講中文會覺得很白痴"
奇怪,憑什麼在我自己的國家要說別國的語言呢?我完全沒有否認英文的重要性的意思
但我曾經看過武X高中的學生對著早餐店阿桑講英文要買蛋餅,我當下只想灌他媽個兩拳
有必要這樣嗎?根本是藉由語言得到羞辱別人的快感,再讓快感掩蓋住自己的被殖民奴性
再舉一個笑話,我的德文老師和他的德籍男友也很不喜歡捷運上一堆人在那邊烙英文
我老師的男友叫做Michael(德語發:咪 瞎 ㄟ 耳,不是發麥寇),他的英文好到沒話說了
他曾經是歐洲國際貨運線的船長,除了精通英文之外,他也會法義西中總共六國語言
但他實在不喜歡在台灣還一堆人跑來找他講英文(找他講中文他會超級開心,除非德文課)
曾經有一件事情,讓我覺得很好笑,但更覺得悲哀
有次他一個人坐捷運的時候,對面坐了一對母女一直在看著他
過一陣子,媽媽就一直說:妹妹,去找他講英文阿,在安親班不是有學嗎,快去快去
那個妹妹就很不甘願的跑到他面前說:How are you? I am xxx...
然後Michael就說:小妹妹,我英文說的不好,可以說中文嗎...
接著一陣靜默之後,他的站正好到了,他馬上下車,留下了滿臉錯愕的母女
我就有問他?你英文不是很好,為什麼不跟那妹妹說英文?
他就反問我?那妹妹中文比英文好,為什麼不跟我說中文?何況是在自己的國家
我當下不知道該說些什麼,只能用"外國人看起來都一樣"來搪塞他
現在的家庭有多少父母是和那位捷運媽媽一樣,認為學了英文就能立足於世界
在我看來,除於非文學系的人,英文是和世界交流的工具,說穿了不過是種媒介
對於科學、商管,法律、生醫的人來說,你說的一口好英文,專業卻極度缺乏
那你也不過是個英文好一點的草包而已。然而,你的程度永遠比不過英文母語系國家的人
他們的英文一定比你好,但你的專業卻一點都拿不出來,這要叫別人怎麼看的起你(我們)
而更不幸的是,很多大學生自己不知道要幹麻的時候(有人根本選自己不要唸的系)
就通通跑去唸英文,認為念了英文就能變厲害,考試都考一百分
但事實上,你還是什麼都不會,什麼都不懂,論文拿給你看都像是有字天書
明明每個單字都懂,但是因為專業素養的缺乏而造成閱讀困難,甚至高中數學都無法應付
我們實驗室有個專題生,在一次的咪挺之中,希望用英文做報告
但他的報告第一句就說:其實我沒有準備什麼東西...
要我是老闆我就直接叫他滾下來,不要在上面浪費大家時間
但我老闆是好人,我也就聽了一個沒營養的英文演講
對我而已,這一類的人只是想用英文來包覆自己的無知,好讓別人不易發現
英文對他們來講不是工具,更不是媒介,而是一件國王的新衣罷了
我不知道台灣什麼時候才能脫離這種病態的心理,但短期我想是很難了
看看那坊間那精美的英文補習班,裡面昏頭腦脹的學生,還有飯局上吹噓孩子的家長
就知道這條路還很長、很長、很長,我甚至認為不會有盡頭...
一些心得