物理之美：費曼與你談物理

　　物理是研究大自然律動與模式的學問，
　　但這些律動與模式並非肉眼可見，定律又總是用數學描述，
　　讓人難以一窺堂奧。

　　1964年，聲譽鵲起的物理學家費曼，
　　應邀至康乃爾大學擔任梅森哲講座的主講人，
　　為聽眾解釋物理定律更高一層的性質，
　　也就是講座的總標題：「物理定律的特徵」。

　　費曼除了學識享譽國際，科普的演說技巧也是後世典範，
　　他擅長以淺顯易懂的方式，解釋艱澀的科學原理。
　　英國廣播公司將本次講座製成節目與書，
　　出版後名列當代經典，風行不墜。

　　在這一系列七講的演說裡，
　　費曼從重力出發，再談及守恆、時間等大自然最廣泛的特性，
　　不僅描繪出物理之美，也告訴我們應該具備的科學態度。

作者簡介

理查．費曼 Richard P. Feynman

　　美國理論物理學家、教育家。在第二次世界大戰期間，參與了研發原子彈的曼哈坦計畫（Manhattan Project），雖然年紀很輕，卻是計畫中的重要角色。隨後，任教於康乃爾大學以及加州理工學院。由於在量子電動力學（QED）的成就，在1965年與許溫格（Julian Schwinger）、朝永振一郎，共同獲得諾貝爾物理獎。

　　熱心參與物理普及，著作豐富。《費曼物理學講義》（中文版有十四冊）與《費曼物理學訣竅》是教師及最優秀入門學生的指南。較通俗的《物理之美：費曼與你談物理》入選「近代世界最佳書籍」大系，與達爾文的《物種起源》、亞當斯密的《國富論》等經典並列，同為「人類思想精粹」。兩本回憶錄《別鬧了，費曼先生》與《你管別人怎麼想》，作品裡外都散發出多采多姿的個性。

　　在物理學家正務之餘，曾把時間花在修理收音機、開保險櫃、畫畫、跳舞、表演森巴鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字，所做所為都符合「永遠對周遭世界感到好奇，一切都要積極嘗試」的精神。

　　參與「挑戰者號」太空梭失事調查工作，在聽證會上示範即席實驗，只用了一杯冰水，證明橡皮墊圈不耐低溫，就此成為家喻戶曉的公眾人物。

　　1988年2月15日在洛杉磯與世長辭，另留下遺作《這個不科學的年代》、《費曼的主張》、《費曼手札：不休止的鼓聲》等書。

譯者簡介

陳芊蓉

　　東海大學物理系畢業，美國亞利桑納大學（University of Arizona）理論物理碩士、博士班研究。曾任清華大學研究所、美國亞利桑納大學光學研究中心及中央研究院化學所研究助理，東海大學物理系兼任講師。

　　現居花蓮，從事研究用精密儀器軟體開發及自由譯述，譯有《Macintosh實用技巧》及《最後三分鐘》（天下文化出版）等。

吳程遠

　　香港英皇書院中學、美國古斯塔夫．阿道夫大學（Gustavus Adolphus College）畢，主修物理及數學，後獲北卡羅萊納大學教堂山分校（UNC-CH）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、翰園資訊公司、天下文化出版公司、天下雜誌出版部、遠流出版公司、《科學人》雜誌、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)、《別鬧了，費曼先生》、《這個不科學的年代！》、《神經外科的黑色喜劇》、《創意工廠MIT》、《發明學，改變世界》、《行善的誘惑》、《大策略家》以及《籃球讓我成為更好的人》等。

猜猜新定律的模樣
 
由於我的本行是理論物理，也比較喜歡這一方面的問題，因此接下來我想專心談一談如何猜測新定律。
 
正如先前提到過，構想從何而來並不重要，重要的是它要跟實驗吻合，而所提出的理論也要愈明確愈好。你說：「那非常簡單，你大可以裝設一部機器，一台巨大的電腦，其中有一個隨機的輪盤，能持續做出各種猜測，每猜一個大自然應如何運作的假說之後，立刻計算出各種後果，然後跟另一頭的一系列實驗結果做比較。」換句話說，你認為猜測是蠢人做的事情。事實卻正好相反，我會告訴你們為什麼。
 
第一個問題是怎麼開始猜。你說：「這個嘛，我會從所有已知的原理開始著手。」但所有的已知原理相互之間並不是和諧一致的，所以必須去掉某些東西。我們收到許多信，一再堅稱我們應該在猜測新理論時留一些漏洞。明白嗎？留一些漏洞，好騰出一些空間來做更新的猜測。有人說：「你們這些人總是說空間是連續的。但你怎麼知道當你進入到很小的空間時，那裡真的有足夠的點互相接續，而不是有一大堆相互之間有小小空隙的點？」或者他們會說：「你知道你談過的那些量子力學的機率幅，它們太複雜怪誕了，你憑什麼覺得那是對的？也許它們並不正確？」
 
這些疑問對身歷其中的研究人員而言，當然是十分顯而易見的，然而點明、批判卻也沒有多大好處，因為問題並不單只是什麼不對了，而是究竟有些什麼可供替代的方案。在連續空間的例子中，假定提出來的命題是「空間真的包含連串的點，點跟點之間的空間是完全沒有意義的，而且這些點依立方陣列形式排列。」那麼我們立刻可以證明這是錯誤的，這想法根本行不通。
 
因此重點不是指出某些事情可能不對，而是提出替代方案——這就沒那麼容易了。一旦把某些確實的想法替補進去，很明顯，立刻就行不通了。