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朗道的教程與費曼的講義(2)

李輕舟

按:遠(yuǎn)足歸來,繼續(xù)碼字。估計篇幅較長,故分篇述之......

         

        不得不提到朗道一生中的兩位“貴人”,一位是“哥本哈根學(xué)派”掌門人尼爾斯·玻爾,另一位是低溫物理巨擘彼得·卡皮察。這兩位恰好同出劍橋卡文迪許實驗室盧瑟福老人家門下,與朗道有師生之誼,更有救命之恩:20世紀(jì)三四十年代,蘇聯(lián)正值“大清洗”,是卡皮察(玻爾也伸出援手)向莫洛托夫(當(dāng)時蘇共高層核心人物之一,外交人民委員)以全家性命作保從內(nèi)務(wù)人民委員部(“大清洗”的主要執(zhí)行部門)的槍口下救下朗道,此后朗道便被“圈養(yǎng)”在卡皮察的物理問題研究所(其實,朗道也不“冤”,他一直是個“不同政見者”,只不過沒有薩哈羅夫與伽莫夫那么好的運(yùn)氣罷了......);1962年,朗道遭遇一場嚴(yán)重車禍,是玻爾不顧冷戰(zhàn)鐵幕封鎖,調(diào)配一流醫(yī)療資源送到蘇聯(lián)又保住朗道一命。

Пётр Леонидович Капица

Niels Bohr

   我以為,兩位“貴人”對朗道最重大意義在于“道統(tǒng)”的傳承,他們的言傳身教使得朗道在自身承襲的“俄羅斯數(shù)理科學(xué)傳統(tǒng)”的基礎(chǔ)上吸收了“英國經(jīng)驗傳統(tǒng)”與“歐陸實證傳統(tǒng)”。我也很自然地把朗道視為“哥本哈根學(xué)派”的一員,即使他沒有趕上玻恩、海森伯以及狄拉克的好時候......

   這些“道統(tǒng)”加上朗道本人孤傲的性格,表現(xiàn)在他的理論物理教程里就是邏輯上的高度嚴(yán)謹(jǐn)與數(shù)學(xué)上的高度精煉。比如他的《力學(xué)》,就是我見過的最簡潔的理論物理力學(xué)教材。

   實話實說,閱讀朗道的教程必須要經(jīng)歷一番折磨才能獲得思維上的愉悅,任何淺嘗輒止,浮光掠影的讀法最終都會導(dǎo)致讀者懷疑自己的智商(就像讀維特根斯坦的《邏輯哲學(xué)論》和《哲學(xué)研究》一樣)。這也是我以為讀朗道教程屬于“沒事兒自己給自己找不自在”的原因。

   朗道不是說過嗎——理論物理是一門高深的學(xué)問,不是普通人可以染指的!我就屬于他說的普通人集合,所以經(jīng)常對他老人家的創(chuàng)見大驚小怪,自以為看懂了,還自得其樂......

 

   當(dāng)然,也有那種試圖為所有人敞開大門的“物理學(xué)”——《費曼物理學(xué)講義》。

   第一次與“費曼”親密接觸是讀了中山大學(xué)關(guān)洪老師翻譯的《物理定律的本性》(The Character of Physical Law)。當(dāng)時只覺得這本書是老霍《時間簡史》一類的消遣之物,然后就發(fā)現(xiàn)這哥們很好玩兒——比朗道容易讓人親近些。得知他有講義傳世后,二話不說買了!

   我買的是上海科學(xué)技術(shù)出版社的版本,后來發(fā)現(xiàn)有影印版,太貴就算了。

   當(dāng)時我對我們的“普物”教材頗有微詞,比如那個《熱學(xué)》(考慮到成書的時代背景,我就不說是誰編的了......)竟然還有這樣的論述:

   “放射到太空中去的熱一定有可能通過某種途徑(指明這一途徑,將是以后自然科學(xué)的課題)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N運(yùn)動形式,在這種運(yùn)動形式中,它能夠重新集結(jié)和活動起來?!?/span>

    我不想去討論這種說法有沒有價值。我只是認(rèn)為這種“恩格斯說”不應(yīng)該出現(xiàn)在嚴(yán)肅的物理學(xué)教材中(當(dāng)然,恩格斯他老人家關(guān)于能量守恒定律與動量守恒定律適用條件的闡述還是相當(dāng)精辟的?。?

   正是由于種種“不滿”,使得我開始把“普物”教材拿來和費曼講義進(jìn)行對照閱讀?!翱纯促M曼是怎么說的”便成了我的一個習(xí)慣。

   

   其實現(xiàn)在看來,費曼在“講義”里那些討好學(xué)生的“花樣兒”只不過是美國佬教學(xué)文本的“循例”,在這一點上《伯克利物理學(xué)教程》等都做得挺好的。(據(jù)說,即使這樣選費曼課的學(xué)生還是越來越少,弄得Caltech物理系只好找研究生和“青椒”來撐場面。)

  我以為費曼講義最獨特的價值在于試圖為讀者建立一副清晰的物理世界圖景,或者說“物理學(xué)的世界觀”。他老人家告訴我們(據(jù)說是他爹教給他的):物理學(xué)是關(guān)于自然或宇宙的描述,如果你只是記住了幾個專業(yè)術(shù)語名詞,你并不真正懂得它?。。?/strong>

   在費曼女兒編纂的《費曼手札》(The Letters of Richard P.Feynman)記錄了費曼這樣一個習(xí)慣:他總是喜歡寫出(在腦子里面)所看到對象的作用量函數(shù),比如一片樹葉、一輛飛馳而過的汽車......我猜想,這也許就是費曼“懂得”的標(biāo)準(zhǔn)。

   

   講義中關(guān)于“物理學(xué)的世界觀”,費曼是這樣說的:

   “假如由于某種大災(zāi)難,所有的科學(xué)知識都丟失了,只有一句話傳給下一代,那么怎樣才能用最少的詞匯來表達(dá)最多的信息呢?我相信這句話是原子的假設(shè)(或者說原子的事實,無論你愿意怎樣稱呼都行):所有的物體都是用原子構(gòu)成的——這些原子是一些小小的粒子,它們一直不停地運(yùn)動著。當(dāng)彼此略微離開時相互吸引,當(dāng)彼此過于擠緊時又互相排斥。只要稍微想一下,你就會發(fā)現(xiàn),這一句話中包含了大量的有關(guān)世界的信息。

   我的理解是這句話表面上說的是“分子運(yùn)動論”里的“原子”或“分子”(不單是物質(zhì)結(jié)構(gòu)意義上的原子,泛指一切微觀粒子),其實還要包括化學(xué)意義上的“原子”與“分子”,甚至還可以上溯到德謨克利特意義上的“原子”,只有這樣才能“包含大量的有關(guān)世界的信息”。其實這正是所謂的“第一性原理”(The first Principle)——近代物理以來關(guān)于“世界”最基本的假設(shè),現(xiàn)在正是凝聚態(tài)物理和計算物理領(lǐng)域的最愛。

    朗道說:一切從“測量”出發(fā)!

    費曼說:一切從“原子”出發(fā)!

    這就是物理學(xué)的“實事求是”......

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