鳳梨的小宇宙

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