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一个青年物理学生的自白--转载 (2008-02-28 08:16)
  •   分类:生活 标签: -

     此文不知出处,网上寻得。其中态度或观点不算完全与我所持符合,但也大致算是表达出了投身于物理的年轻人的心理。贴之于自己的空间,希望朋友们看了以后,不再问我为什么放着挣大钱的工作不去做,偏要在学校里做什么研究。

               而譬如说,从沸腾着青春的生命之中,牺牲五、六年去从事艰难苦痛的学习从事科学,哪怕只是为着增强自身的力量,以服务自己所爱的真理,和甘愿完成的苦行,——这样的牺牲在许多人方面实在是完全力不从心的。
  ——杜思妥也夫斯基《卡拉马助夫兄弟们》[1]
  
    我自幼聪颖过人,一岁未学行先学走,两岁懂加减法晓得背乘数表,三岁念唐诗宋词元曲,四岁读明清说书小说,五岁自学微积分,六岁管窥牛顿力学,七岁探究先有鸡还是先有蛋和大爆炸理论……我都想。其实我不是什么神童什么天才什么优资,儿时只顾踢足球、夹 band、看漫画、看电视、玩电子游戏机……有志于学,是二十岁打后的事。小时候,对物理的兴趣不甚浓烈。物理?勿理。对做实验更是提不起劲。喜欢,继而迷恋物理是后期的事。为何喜欢?何为喜欢?这些问题比相对论还难搞。研习物理之趣,正是袁宏道所言:「趣如山上之色,水中之味,花中之光,女中之态,虽善说者不能下一语,唯会心者知之。[2]」。不太喜欢做实验,只好理论。社会营造的科学家,给人的印象都是些闭门造车的怪人,而真理是不值钱的东西。渐渐长大,却觉得我跟社会的价值观相去甚远。例如钻石,不过是碳吧,不明白世人为何为之倾倒。在地球的这个角落,人们没半餐温饱,在那个角落,另一些人却为这小东西挥霍无度。你说这个社会不是有病是什么?是关乎生活品味?那我宁愿承认自己没有品味。有人反科学,很抱歉,这些人连自己要反什么也不知道。近代科技带来了灾害?Excuse me,人类可以公平一点吗?就一点点嘛。计算机、互联网、手提电话、银行的密码保安、天气预测、纳米材料、BT、CD、VCD、DVD、iPod、 iPhone、PDA、PS、NDS、Xbox、Wii、激光治疗、X 光机、器官移植、震波治疗、内视镜等等,由通讯到娱乐到医疗,哪些不是近代科技的产物?我是书呆子?还是那些人无知?只好莞尔。反科学,请先客观宏观地权衡利弊,搞清反什么。不然别乱放屁,地球已经够污秽。
  
    打算念科学吗?那你要准备习惯世人的冷眼。古时,哲学家说人类是爱智能爱知识的,我不知道这话在旧时对不对,但这年代则不见得。有多少人投考哲学系?有多少人念纯科学?除非你认为,知道这位富商跟谁睡觉或那位明星穿什么也算知识,要不然,我不见得多数当代人爱知识。对我来说,要念一些没兴趣,甚至不屑一顾的科目,比受冷眼更难受。我的理想又不是找很多很多的钱,只要毕业后不用行乞就可以了。冷跟不限于世人,还有你的教授。研究科学的人多不重视教育。尤其是念本科的时候,课堂混杂工程、其它自然科学或社会科学的学生,每个学期遇上不同的教授、导师和学生,谁管你?
  
    打算念科学吗?那你要准备接受失败。能够成功的,只是极少数极少数极少数的人。你要准备接受失败,而且不要后悔。不后悔?不错,你忠于自己所好,即使没有成就,也没关系。假如你的目的是名成利就,不要希冀能在科学界打滚。当然,要完全拋弃名利的诱惑是痴人说梦,但名利不可以是终极目标。如徐立之说:「获奖当然非常好,但是做科学家的,很少是因为希望得到某个奖而去研究。奖项只是鼓励,只是结果,而不是我们的目标。[3]」丁肇中亦言:「对我个人来说,钱不是重要,最重要的是做实验。[4]」研究科学的人不是没有才干去找钱,只是不屑去找,在经济学有名的 game theory 和 Black–Scholes 都是由念数学的人搞出来的。你要准备,准备习惯花一星期,甚至一个月在一道问题上,仍然不得要领。你要准备,准备念书念至把书撕烂,再怒掷于地上。你要准备,准备闭关三月,不问世事,专心研习,仍然毫无进展。
  
    我曾经迷上费曼[5]。你试过迷恋一个甚有功绩但不是最有名的作家、导演或作曲家吗?所谓最有名,就是不难找到他的全集。没有一整套的全集,你要走遍数十间书店或影音店,在零零星星的几间之中,找到他的著作、影碟或唱片。而你在这个不圆满的过程中,仍感到愉快,每次在角落中见到他的名字都会会心微笑。这就是一种迷恋。迷费曼,较爱因斯坦尤甚。在我眼中,那套物理史上有名的《费曼物理学讲义》,地位跟欧几里德的《几何原本》不相上下。花了多少日与夜琢磨这部书,如满天繁星,数也数不清。更在摸不着边际的互联网到处搜罗,下载讲座的 MP3,边听边读,躬耕乐道。那本《物理之美》,把大自然为物理学家赞叹的结构,娓娓道来。而两本自传式的笑话短文,更见费曼谈笑风生。实有睥睨窥觎之意,希冀从中觅得大师的治学态度。还有《量子电动力学》、《统计力学》、《过程理论基础》、《量子力学和路线积分》、《基本粒子和物理学法则》等等,行无余力,暂未研习,但都下载了。什么?版权?别闹了!我买费曼的书,他又不会得到半分钱。话说回头,搞科学的,其实不宜视某某科学家为偶像。以爱因斯坦为例,他不相信量子力学,因而有上帝不掷骰子这名言,潜台词是物理定律是有规范的,或然率不存在。而量子力学发展至今,错的机会率很底,意味着爱因斯坦在这方面的见解不入流了。虽然爱因斯坦是物理学的权威,那并不表示他的一切物理见解都对。
  
    学习物理,如学打羽毛球,只看书而不到球场实战,你休想学懂。除了读理论看例子,还要做习题。解决科学问题的第一步,当然不是上 Google 搜寻或 Yahoo! Answers 问人。自己解决难题的满足感是很过瘾的。记得有一次浏览讨论区,楼主声称那条题目难倒他的老师。是一条平面几何求面积的问题。用积分,不消半分钟可解。题目可爱之处,在于不用积分。很像奥林匹克竞赛的试题,表面上很简单,真真与他过手才知道对方笑里藏刀。有时,高等的技巧可以轻易解决问题,但游戏规则是只用中学程度的技巧。比方说,对手是个手无寸铁之徒,你大可用大炮轻易击倒他,但现在你要赤手空拳跟他较量。好!我就不用积分。想了半天,茫无头绪,打算放弃。心里不是味儿。有人在讨论区写了个答案,但没有详细的题解,有几个则说不用积分不可解。由于我当时要上课,没有集中精力在那难题上,只是在睡前想想。过了几天,还未解决,在那讨论区甚少见。某天早上醒来,我觉得我知道怎样解了。我马上跳起床,跑到书桌,写呀写,划呀划,算呀算。果然解决了!再用计算机以 积分求解,答案跟我用中学程度的技巧所计的近似。把题解贴上讨论区,加分,呵。别人夸了几句,飘飘然的。然而,一个学生的满足,就只限于此。
  
    这些是微不足道的。越念得高级,越觉得做习题只是科研其中一环训练,即使破了大学程度的习题也算不上什么。学习科学,其中一种态度,就是要尝试证明课本的理论或公式是错的。我不是说笑。当然,你真正反证课本的东西的机会率低得很。但是,在失败之前的过程中,你会了解到那条公式精妙之处,你会了解到当中的假说 hypothesis 为何重要。比方说,你听闻宫本武藏是个出色的剑客,你要真真跟他交手才知道他剑术高明,你要用不同的方法攻击他才知道他的全面。从这个例子又可引申,假如你只是初学剑术,实不宜挑战宫本武藏此等高手。念科学,要循序渐进,不能一步登天。根基要打好,基础要扎实。如物理,要先学经典或牛顿力学、光学、基本电子和电磁学,还要一点基础数学如线性代数和微积分,然后呢,狭义相对论、广义相对论、量子力学、统计力学、量子场论、超弦理论等等,要一步一步来。怎样?看来都是老生常谈吧?都听过这些话吧?试过实践吗?有没有?实践正正是重点。
  
    Eureka!喊 eureka 是科学家的高潮。说清楚点,是少数天才科学家的玩意儿。只有牛顿、高斯、爱因斯坦等等那种级数的科学家才有资格喊 eureka。每一个时代研究科学的学者辛勤耕耘,对整个科学界的贡献可能很小,莫道我区区学生。天才科学家跟科学家有一段距离,科学家跟众多的学者又有一段距离,学者跟学生有一段更大的距离。行外人可能看不到我跟一般学者的距离,更看不到学者跟科学家的距离。比方说,对古典音乐没研究的人,能够分辨李云迪所奏的萧邦,跟一位普通的钢琴教师所奏的,跟一位优良学生所奏的吗?中学的时候已知道爱因斯坦的名字,只是不太晓得他有什么料子。每当我走近一点,才知道我跟爱因斯坦的距离比想象中远。再走近一点,他又跑到千里之外了。还是不明白我所说的距离吗?容许我再说一点。陶哲轩[6]是一位生于澳洲的数学家,是数学奥林匹克最年轻的得奖者,是四年一度、只限四十岁或以下学者、有数学界诺贝尔奖之称的菲尔兹奖的得奖者。普遍地,这一代的数学家只研究两、三个课题,陶哲轩则在六、七个课题上都有贡献。够厉害吧。Charles Fefferman 戏言:「要是你受难题困扰,其中一个解决方法就是令陶哲轩对那难题感兴趣。[7]」现今数学界有什么使陶哲轩感兴趣呢?较重要的有两项,其中一项是佩雷尔曼[8]的一个证明[9]。这个佩雷尔曼,什么人?这个……其实……佩雷尔曼的主要贡献是证明了一道数学难题吧。什么?只是一道难题?!是啊……其实数学家已证明这道题于多维空间的情况,就只欠三维空间。佩雷尔曼就证明了三维空间的情况。其实佩雷尔曼只发表了证明的架构,其它数学家花了两三年为他下注,闲人没有十年功力也难看懂。厉害吧。但是,试问有多少人知道佩雷尔曼呢?还有大名鼎鼎的牛顿、高斯、爱因斯坦呢?可见科学家之间也有层次之分。你明白我所说的距离吗?你看到我所说的层次吗?我知道自己不是天才,你知道什么是天才吗?你有资格喊 eureka 吗?
  
    越念得高级,越觉得自己的才能有限。懂得解的题目越来越少,更不要说什么创见了。站在巨人的肩膀上,天才可能会比他人看得远。我们大多数的庸才,站在巨人的肩膀上,却看不到什么。有没有想过物理不是我的专长?有关系吗?即使不是专长,那是我所好喔。当初考大学入学试的分数,除了医科和法律,足够报读任何一个学系,结果还是选了物理。做过一些逻辑或智商测试,结果都显示我是头百分之十的人。但我不满足于此,皆因我看到在我之上的人,那种距离,那种层次。清楚知道自己的位置,方可「不虚美,不隐恶[10]」地审视自己。常言认真付出过就好,不应强求结果。不满足是一种动力,一种让我继续追求的动力。你猜,黄子华,这个念哲学的栋笃笑 stand-up comedy 艺人,认为他在追寻真理的过程中得到什么?你猜?他以为,「追寻真理最美丽的部分是,你追它,追不到,追不到,不到不到那一剎,好好 feel。[11]」


  
  [1] 杜思妥也夫斯基着,耿济之译:《卡拉马助夫兄弟们》﹝台北:桂冠图书,2004 年 6 月﹞,页 23。
  
  [2] 袁宏道:〈叙陈正甫《会心集》〉。袁宏道所述之趣,与物理学家追求的,有几分相似:「夫趣得之自然者深,得之学问者浅。」物理学家探察的,都是出于自然。而「口喃喃而欲语,足跳跃而不定」亦跟阿基米德跳出浴缸裸着身子喊 eureka 异曲同工。
  
  [3] 徐立之﹝Lap-Chee Tsui﹞,1950 -,香港分子遗传学家,2002 年 9 月起接任香港大学校长。语见香港电台电视部制作《杰出华人系列》﹝2007 年﹞,第二节。 http://www.rthk.org.hk/rthk/tv/successtori...7/20071230.html
  
  [4] 丁肇中﹝Samuel Chao Chung Ting﹞,1936 -,美籍华人物理学家,1976 年诺贝尔物理奖得主。以发现 J 粒子闻名。语见香港电台电视部制作《杰出华人系列》﹝2008 年﹞,第四节。 http://www.rthk.org.hk/rthk/tv/successtori...7/20080120.html
  
  [5] 费曼﹝Richard P. Feynman﹞,1918 - 1988,美国物理学家,1965 年诺贝尔物理奖得主。主要研究量子电动力学、粒子物理学、费曼图等等。着有教科书《费曼物理学讲义》、大众作品《物理之美》﹝The Character of Physical Law﹞、《别闹了,费曼先生》﹝Surely You're Joking, Mr. Feynman!﹞、《你管别人怎么想》﹝What Do You Care What Other People Think?﹞等等。
  
  [6] 陶哲轩﹝Terence Chi-Shen Tao﹞,1975-,华裔澳大利亚籍数学家,2006 年菲尔兹奖得主。主要研究调和分析、偏微分方程、组合数学、解析数论、表示论等等。
  
  [7] Fefferman 原文为:If you're stuck on a problem, then one way out is to interest Terence Tao. 见 Justin Mullins: Prestigious Fields Medals for Mathematics Awarded. NewScientist, 31 August 2006. http://www.newscientist.com/
  article/dn9813-prestigious-fields-medals-for-mathematics-awarded.html
  
  [8] 佩雷尔曼﹝Grigori Y. Perelman﹞,1966-,俄罗斯数学家,2006 年菲尔兹奖得主,没领奖。主要研究黎曼几何和几何拓扑。以证明庞加莱猜想﹝Poincaré conjecture﹞闻名于世。
  
  [9] 参考 Javier Cilleruelo, Adolfo Quirós y Ana Vargas: Interview with Terence
  Tao, Fields Medalist at the ICM Madrid 2006. La Gaceta Digital, RSME, Vol.
  9.3, 2006, Págs. 661–668. http://www.rsme.es/gacetadigital/english/a...ir_e.php?id=584
  
  [10] 班固:《前汉书.卷六十二.司马迁传第三十二》。原为班固对司马迁的评语,今借用作自我审察的态度,认清自己比上如何比下如何,不骄不傲不虚不伪。
  
  [11] 黄子华:栋笃笑《秋前算账》﹝1997 年﹞。

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