传奇人物的一生
1923年圣诞前10天(12月15日),英国南方伯克榭克罗松 (Crowthorne, Berkshire) 小镇上的一个音乐家庭,生下了一个即将加速20世纪场论革命的天才福理曼.戴森 (Freeman J. 戴森)。
戴森的父亲乔治.戴森 (George 戴森) 是知名音乐作曲家兼指挥家,曾担任英国伦敦皇家音乐学院 (British Royal College of Music in London) 的音乐总监。母亲雷蒂.密尔德瑞 (Lady Mildred) 是一名律师,年过四十才生下福理曼戴森,那个时候一直很担心高龄生产会生出智能不足的小孩,谁能预知这个老来子终将改变20世纪的物理[进程。
由于家庭背景关系,福理曼.戴森家庭教育充满艺术与人文的气息,家庭教育当然也是沉浸于充满艺术与人文的欢乐裡。由于父母年纪和一般父母比起来大上一截,福理曼.戴森常说父母亲非常疼爱他,却是比较像祖父母一样在疼爱他。
这个故事将告诉大家,戴森如何自我教育、如何成为知名数学家、如何决定到美国康乃尔大学研究粒子物理学、如何受教于许英格、如何和费曼成为挚友、如何和费曼一起驱车南下探视费曼重病的女友、如何洞悉量子电动力学的奥妙、如何在只有大学文凭的情况下获聘为普林斯顿高等研究院的研究员、最后如何和诺贝尔奖擦身而过的故事。
这些故事其实都记载在他的著作「宇宙波澜」裡,记载著三个诸葛亮:戴森、许英格 (J. Schwinger) 和费曼 (Richard Feynman) 一起改写50年代物理发展重要的历史。宇宙波澜这本书其实是他的前传,有一部分故事也可以在费曼的书裡也可以发现一点蛛丝马迹,只是被费曼在嘻笑间轻鬆带过。
说到这裡,读费曼的传记,不可以把裡头的笑话当真。他惯于戏谑周遭的物理学家,以突显他的天才。Gellmann 就曾气愤的说:他把周遭的人都描绘得像白痴一样,而且每次讲的笑话都不一样。总之,费曼笔下所有人物都是天才,只是费曼更加天才而已。
因为这段历史,尤其是戴森和费曼一起往美国南方德州接近LosAlamos (曼哈顿计画製造原子弹的国家实验室) 的南方小镇Albuquerque医院去探视因肺结核住院疗养的女友途中,因水患受困美国南方小镇的一个小旅馆,那一个关键的夜晚。两人一夜长谈的惊人奇效,加上剧情最**发生于戴森之后到旧金山探视来美国认识的女性笔友,随后撘灰狗车从旧金山回伊沙卡(Ithaca, 康乃尔大学所在地),路途中先经过赴芝加哥转车。途中,黎明破晓时分进入内布拉斯加州 (Nebraska) 之际时的神奇情景,他描述说:阳光从前方进来、费曼的路径积分(path integral) 从脑子左方进来、许英格的经典场论从脑子右方进来,在他脑海裡编织成美丽的图像,瞬时间,他突然明白两人所为,其实是一体两面的东西。
黎明过后、旭日高照,50 年代的物理就像耀眼的阳光一样,让人通体舒泰。这一段历史,多讲几遍、也不厌倦。
天才的诞生与养成
戴森几乎没受过正规教育,从小由母亲亲自调教。他喜欢上图书馆看书,很小就喜欢上数学。他很小的时候就把图书馆所有数学书籍全数做完,还根据书末的介绍,要求母亲邮购相关数学书籍给他看。
前面有说过,由于家庭背景关系,戴森的家庭教育充满艺术与人文的气息,父母在数学上能提供的协助选然相当有限。其实,戴森不知道数学的深浅,一股脑地读、算,小小年纪已经读完一般研究所学生都嫌艰涩的数学书籍,小小年纪就已经解出一些独们的创解而不自知。或许这要归功于身旁没有专家的「指导」,不然专家可能会儘讲一些洩气的话,扼杀天才的成长。所以说,跟到很差的老板应该感到庆幸。
有趣的是,戴森唸数学多半是在解题。图书馆中最引起他兴趣的是一大堆没有答案的数学试题集,不但没有答案,也没有有系统的整理、归纳。所以戴森并不知道有甚麽重要的原理、有系统的公设,他一味地挑战难题,从作中自行归纳分析,不但无师自通,还独创一门。
很多人要求学生要先把书本上的原理弄懂,再去做题目,这一招在戴森身上完全失准。有时题目裡自然有逻辑、自己有神通,能够把题目解出来,自然能领悟自然界道理的精髓。
不过话说在前头,戴森因为少年得志,晚年几乎和主流物理脱节,人们问起,他还自嘲自己的方向与主流方向垂直,这也许与他自学历程有所关联。然而,若非他有著异于常人的天赋与思考模式,50年代的场论革命势必有所耽搁与变动。
动盪的年代
戴森稍长就去剑桥大学就学,不但取得他唯一的学士文凭,也在数学界小有声名。那时正值二次大战,戴森回忆那一段动乱的时代,特别强调欧洲人在历年战乱、生离死别的侵扰下,特别的厌恶战争。英国人在战后一点都没有胜战的喜悦,相较美国人欣喜战胜的气氛下,让他对文化差异的衝击有著深刻的记忆,都写在这本自传裡。
选择你的方向
美国在战后,参加曼哈顿计画(Manhattan Project)的重要物理学家,一些人随欧本海默(Oppenheimer)到普林斯顿高等研究院,大部分人则随著汉斯.贝塔(Hans 贝塔)到康乃尔大学,其中当然包括了喜欢捉弄别人的天才物理学家费曼。贝塔因建立太阳内部核融合机制而获颁Nobel prize,二战期间是曼哈顿计画的关键性人物,终战后带领大批参与曼哈顿计画的物理学家到Cornell,一手建立Cornell在物理界的领导地位。
1947年九月,大学刚毕业的数学家戴森,面临人生的方向抉择时,他选择到康乃尔追随汉斯.贝塔学**粒子物理。他提到很多朋友对他的选择非常不解,明明朝向数学的人生坦途在前,垂手可得,竟然要另起炉灶,踏上一条未知、而且极可能遍地荆棘的道路。
他说到有些原本学物理的好友,因为当时理论物理一片浑吨、方向不明,因而转向命题清楚、方向明确的数学发展。他说,他就是喜欢挑战,就是因为理论物理一片浑吨、方向不明,更是吸引人,更令他觉得自己可以有所发挥,充满挑战性。尤其是粒子物理,方向分歧诸家争鸣之际,正是一个大有为的年轻人应该视死如归的地方。
当年英国国宝物理学家、坐在轮椅上的虎京 (S. Hawking),在得知自己只剩半年寿命时,当下做了几件让自己死而无憾的事:结婚、生子、用功读书。他在人生将尽、岁月无多之际,抉择方向时,明快地选定广义相对论,做为人生的方向。他的理由是:粒子物理看起来没有方向,广义相对论却有明确的方向,虽然很难,但是有生之年还是有机会做点东西,反之未必如此。所以虎京明快的决定方向,或许因为心有所专,数十载轻飘而过,虽然肌肉萎缩让他瘫坐轮椅,行动受限,然而至今不但依然安在,还改变了重力理论的广大视野。
各位同学,你的梦想?你的方向呢?在抉择人生的方向,大师的所作所为,有没有给你一点启示?
来去美国
1947年九月戴森夹著年少英雄、三尺清锋的气势渡海而来,贝塔和他交谈数次,几天内就给他一个适合他能力而且可以在九个月内完成的题目,他也正如贝塔预期的在第二年六月离开康乃尔之前完成,让他见识到贝塔身为一代大师识人的惊人功力,竟能在三言两语之间就摸透他的功力与可以发挥的方向。
1947年正是基础物理蓬勃发展、急速起飞的年代。戴森回忆当时,美国受到战乱影响,物理学家在原子弹计画浪费了好几年宝贵的时间,大家急著回到基础物理研究的天地,恨不得把失去的时光与机会一次补回,结果是理论与实验都得到惊人的进展。
其中最中心的研究议题就是量子电动力学。
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