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天才戴森的誕生與養成

傳奇人物的一生

1923年圣誕前10天(12月15日),英國南方伯克榭克羅松 (Crowthorne, Berkshire) 小鎮上的一個(gè)音樂(lè )家庭,生下了一個(gè)即將加速20世紀場(chǎng)論革命的天才福理曼.戴森 (Freeman J. 戴森)。

戴森的父親喬治.戴森 (George 戴森) 是知名音樂(lè )作曲家兼指揮家,曾擔任英國倫敦皇家音樂(lè )學(xué)院 (British Royal College of Music in London) 的音樂(lè )總監。母親雷蒂.密爾德瑞 (Lady Mildred) 是一名律師,年過(guò)四十才生下福理曼戴森,那個(gè)時(shí)候一直很擔心高齡生產(chǎn)會(huì )生出智能不足的小孩,誰(shuí)能預知這個(gè)老來(lái)子終將改變20世紀的物理[進(jìn)程。

由于家庭背景關(guān)系,福理曼.戴森家庭教育充滿(mǎn)藝術(shù)與人文的氣息,家庭教育當然也是沉浸于充滿(mǎn)藝術(shù)與人文的歡樂(lè )裡。由于父母年紀和一般父母比起來(lái)大上一截,福理曼.戴森常說(shuō)父母親非常疼愛(ài)他,卻是比較像祖父母一樣在疼愛(ài)他。

這個(gè)故事將告訴大家,戴森如何自我教育、如何成為知名數學(xué)家、如何決定到美國康乃爾大學(xué)研究粒子物理學(xué)、如何受教于許英格、如何和費曼成為摯友、如何和費曼一起驅車(chē)南下探視費曼重病的女友、如何洞悉量子電動(dòng)力學(xué)的奧妙、如何在只有大學(xué)文憑的情況下獲聘為普林斯頓高等研究院的研究員、最后如何和諾貝爾獎擦身而過(guò)的故事。

這些故事其實(shí)都記載在他的著(zhù)作「宇宙波瀾」裡,記載著(zhù)三個(gè)諸葛亮:戴森、許英格 (J. Schwinger) 和費曼 (Richard Feynman) 一起改寫(xiě)50年代物理發(fā)展重要的歷史。宇宙波瀾這本書(shū)其實(shí)是他的前傳,有一部分故事也可以在費曼的書(shū)裡也可以發(fā)現一點(diǎn)蛛絲馬跡,只是被費曼在嘻笑間輕鬆帶過(guò)。

說(shuō)到這裡,讀費曼的傳記,不可以把裡頭的笑話(huà)當真。他慣于戲謔周遭的物理學(xué)家,以突顯他的天才。Gellmann 就曾氣憤的說(shuō):他把周遭的人都描繪得像白癡一樣,而且每次講的笑話(huà)都不一樣??傊?,費曼筆下所有人物都是天才,只是費曼更加天才而已。

因為這段歷史,尤其是戴森和費曼一起往美國南方德州接近LosAlamos (曼哈頓計畫(huà)製造原子彈的國家實(shí)驗室) 的南方小鎮Albuquerque醫院去探視因肺結核住院療養的女友途中,因水患受困美國南方小鎮的一個(gè)小旅館,那一個(gè)關(guān)鍵的夜晚。兩人一夜長(cháng)談的驚人奇效,加上劇情最**發(fā)生于戴森之后到舊金山探視來(lái)美國認識的女性筆友,隨后撘灰狗車(chē)從舊金山回伊沙卡(Ithaca, 康乃爾大學(xué)所在地),路途中先經(jīng)過(guò)赴芝加哥轉車(chē)。途中,黎明破曉時(shí)分進(jìn)入內布拉斯加州 (Nebraska) 之際時(shí)的神奇情景,他描述說(shuō):陽(yáng)光從前方進(jìn)來(lái)、費曼的路徑積分(path integral) 從腦子左方進(jìn)來(lái)、許英格的經(jīng)典場(chǎng)論從腦子右方進(jìn)來(lái),在他腦海裡編織成美麗的圖像,瞬時(shí)間,他突然明白兩人所為,其實(shí)是一體兩面的東西。

黎明過(guò)后、旭日高照,50 年代的物理就像耀眼的陽(yáng)光一樣,讓人通體舒泰。這一段歷史,多講幾遍、也不厭倦。

天才的誕生與養成

戴森幾乎沒(méi)受過(guò)正規教育,從小由母親親自調教。他喜歡上圖書(shū)館看書(shū),很小就喜歡上數學(xué)。他很小的時(shí)候就把圖書(shū)館所有數學(xué)書(shū)籍全數做完,還根據書(shū)末的介紹,要求母親郵購相關(guān)數學(xué)書(shū)籍給他看。

前面有說(shuō)過(guò),由于家庭背景關(guān)系,戴森的家庭教育充滿(mǎn)藝術(shù)與人文的氣息,父母在數學(xué)上能提供的協(xié)助選然相當有限。其實(shí),戴森不知道數學(xué)的深淺,一股腦地讀、算,小小年紀已經(jīng)讀完一般研究所學(xué)生都嫌艱澀的數學(xué)書(shū)籍,小小年紀就已經(jīng)解出一些獨們的創(chuàng )解而不自知?;蛟S這要歸功于身旁沒(méi)有專(zhuān)家的「指導」,不然專(zhuān)家可能會(huì )儘講一些洩氣的話(huà),扼殺天才的成長(cháng)。所以說(shuō),跟到很差的老板應該感到慶幸。

有趣的是,戴森唸數學(xué)多半是在解題。圖書(shū)館中最引起他興趣的是一大堆沒(méi)有答案的數學(xué)試題集,不但沒(méi)有答案,也沒(méi)有有系統的整理、歸納。所以戴森并不知道有甚麼重要的原理、有系統的公設,他一味地挑戰難題,從作中自行歸納分析,不但無(wú)師自通,還獨創(chuàng )一門(mén)。

很多人要求學(xué)生要先把書(shū)本上的原理弄懂,再去做題目,這一招在戴森身上完全失準。有時(shí)題目裡自然有邏輯、自己有神通,能夠把題目解出來(lái),自然能領(lǐng)悟自然界道理的精髓。

不過(guò)話(huà)說(shuō)在前頭,戴森因為少年得志,晚年幾乎和主流物理脫節,人們問(wèn)起,他還自嘲自己的方向與主流方向垂直,這也許與他自學(xué)歷程有所關(guān)聯(lián)。然而,若非他有著(zhù)異于常人的天賦與思考模式,50年代的場(chǎng)論革命勢必有所耽擱與變動(dòng)。

動(dòng)盪的年代

    戴森稍長(cháng)就去劍橋大學(xué)就學(xué),不但取得他唯一的學(xué)士文憑,也在數學(xué)界小有聲名。那時(shí)正值二次大戰,戴森回憶那一段動(dòng)亂的時(shí)代,特別強調歐洲人在歷年戰亂、生離死別的侵擾下,特別的厭惡戰爭。英國人在戰后一點(diǎn)都沒(méi)有勝戰的喜悅,相較美國人欣喜戰勝的氣氛下,讓他對文化差異的衝擊有著(zhù)深刻的記憶,都寫(xiě)在這本自傳裡。

選擇你的方向

美國在戰后,參加曼哈頓計畫(huà)(Manhattan Project)的重要物理學(xué)家,一些人隨歐本海默(Oppenheimer)到普林斯頓高等研究院,大部分人則隨著(zhù)漢斯.貝塔(Hans 貝塔)到康乃爾大學(xué),其中當然包括了喜歡捉弄別人的天才物理學(xué)家費曼。貝塔因建立太陽(yáng)內部核融合機制而獲頒Nobel prize,二戰期間是曼哈頓計畫(huà)的關(guān)鍵性人物,終戰后帶領(lǐng)大批參與曼哈頓計畫(huà)的物理學(xué)家到Cornell,一手建立Cornell在物理界的領(lǐng)導地位。

1947年九月,大學(xué)剛畢業(yè)的數學(xué)家戴森,面臨人生的方向抉擇時(shí),他選擇到康乃爾追隨漢斯.貝塔學(xué)**粒子物理。他提到很多朋友對他的選擇非常不解,明明朝向數學(xué)的人生坦途在前,垂手可得,竟然要另起爐灶,踏上一條未知、而且極可能遍地荊棘的道路。

他說(shuō)到有些原本學(xué)物理的好友,因為當時(shí)理論物理一片渾噸、方向不明,因而轉向命題清楚、方向明確的數學(xué)發(fā)展。他說(shuō),他就是喜歡挑戰,就是因為理論物理一片渾噸、方向不明,更是吸引人,更令他覺(jué)得自己可以有所發(fā)揮,充滿(mǎn)挑戰性。尤其是粒子物理,方向分歧諸家爭鳴之際,正是一個(gè)大有為的年輕人應該視死如歸的地方。

當年英國國寶物理學(xué)家、坐在輪椅上的虎京 (S. Hawking),在得知自己只剩半年壽命時(shí),當下做了幾件讓自己死而無(wú)憾的事:結婚、生子、用功讀書(shū)。他在人生將盡、歲月無(wú)多之際,抉擇方向時(shí),明快地選定廣義相對論,做為人生的方向。他的理由是:粒子物理看起來(lái)沒(méi)有方向,廣義相對論卻有明確的方向,雖然很難,但是有生之年還是有機會(huì )做點(diǎn)東西,反之未必如此。所以虎京明快的決定方向,或許因為心有所專(zhuān),數十載輕飄而過(guò),雖然肌肉萎縮讓他癱坐輪椅,行動(dòng)受限,然而至今不但依然安在,還改變了重力理論的廣大視野。

各位同學(xué),你的夢(mèng)想?你的方向呢?在抉擇人生的方向,大師的所作所為,有沒(méi)有給你一點(diǎn)啟示?

來(lái)去美國

1947年九月戴森夾著(zhù)年少英雄、三尺清鋒的氣勢渡海而來(lái),貝塔和他交談數次,幾天內就給他一個(gè)適合他能力而且可以在九個(gè)月內完成的題目,他也正如貝塔預期的在第二年六月離開(kāi)康乃爾之前完成,讓他見(jiàn)識到貝塔身為一代大師識人的驚人功力,竟能在三言?xún)烧Z(yǔ)之間就摸透他的功力與可以發(fā)揮的方向。

1947年正是基礎物理蓬勃發(fā)展、急速起飛的年代。戴森回憶當時(shí),美國受到戰亂影響,物理學(xué)家在原子彈計畫(huà)浪費了好幾年寶貴的時(shí)間,大家急著(zhù)回到基礎物理研究的天地,恨不得把失去的時(shí)光與機會(huì )一次補回,結果是理論與實(shí)驗都得到驚人的進(jìn)展。

其中最中心的研究議題就是量子電動(dòng)力學(xué)。

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