《费曼物理学讲义》中的智慧(1)

百科   2024-08-18 10:01   广东  



1. 《费曼物理学讲义》第1卷第7章,介绍万有引力理论。


万有引力的发现,是人类最伟大智慧成就之一。它展示了人类头脑的力量。人们一直没有停止过对这一成就的歌颂(它值得)。


费曼却提醒,在我们敬佩人类的智慧时,还应当花点时间,体味一下大自然是多么令人敬畏:它竟然可以如此彻底、如此普遍地遵守一个像万有引力定律这样优雅简单的定律。


确实如此啊!


认真想一下:太阳与地球,太阳与月球,太阳与土星,土星与地球,月球的这一部分与那一部分,地球上的山峰与海水,地球上的海水与月球,地球与大气,地球与你,你和你朋友,桌子与碗筷,地板与天花板,太阳与织女星,这个星系与那个星系,这个分子与那个分子,之间,竟然都遵守万有引力定律这么简单的一个定律,不是很不可思议,很让人惊叹吗?


2. 费曼从古希腊开始介绍人类发现万有引力定律的漫长历史。他介绍第谷·布拉赫的方式令人印象深刻。


一般人介绍科学发现的历史,仅仅是将干巴巴的事实依次陈列出来,像流水账:什么时候,谁做了什么,过了多少年,谁又做了什么。枯燥无比。


所以,他们在介绍完第谷之前发展,讲到第谷时,一般只是说:第谷对天体位置进行了详细观测和记录,观测精度前所未有,一直观测了几十年,等等。


第谷为什么要这么干呢?别人为什么没有这么干呢?不提。


现在请看费曼怎样介绍第谷:第谷·布拉赫有一个想法,这个想法与古人提出的任何想法都不一样。


一下子就把人抓住,而且让人立即感受到第谷的不同凡响。


在介绍完第谷的想法后,费曼继续强调:这在当时是一个了不起的想法(This was a tremendous idea)。


注意费曼用的是was,而不是is。也就是,这个想法现在已经没什么了不起了,人们都觉得稀松平常,但在当时是了不起的想法。


这个想法是什么呢?就是:为了弄清楚事情是怎么回事,进行仔细的观察和实验,胜过进行深奥的哲学争论。


我觉得,即使在今天,第谷的想法也还是了不起的。因为许多人还没有领悟它。


费曼这么欣赏第谷的想法,因为那实际上也是他的想法。(以上,7.1节,行星运动)


3. 开普勒发现了行星运动定律,行星运动定律是关于行星怎样运动的。还有另一个问题:行星为什么那样运动?或者最简单地说,行星为什么会绕着太阳运行?


费曼接下来发表了一段很妙的评论:那时候,人们提出的一种理论是,行星绕太阳运行,是因为看不见的天使从后面推着它们,天使扇动翅膀,把行星向前推。


什么?这也算是理论?这不是神话吗?算哪门子理论?费曼为什么要这样煞有介事呢?


下一句:你们会看到,人们现在对这个理论进行了修正。


这更离谱了!看不见的天使压根算不上理论,科学研究压根不用管它们,怎么会对它进行修正呢?是什么?我们怎么从来没听说过?


费曼继续:人们发现,为了让行星绕太阳运行,看不见的天使应该沿着另一个方向飞,还有,它们没有翅膀。除此之外,今天的理论与天使理论很像。


原来,费曼说的今天的理论,就是万有引力理论。行星受到的力,不是沿着运动方向,而是向着太阳。万有引力当然是没有翅膀的。


这么一看,万有引力理论和天使理论确实还挺像!


当然了,万有引力就是那“看不见的天使”。


费曼为什么要这么讲呢?仅仅是为了节目效果(课堂气氛)吗?


不是。


他是用这种方式,像我们传达一个深刻的真理:名字是无所谓的,名称的区别是无所谓的,要关注事情的本质。


看不见的天使(如果我们认真去对待),当然是神秘的。万有引力呢?念过中学物理的人,早把它当常识。费曼用这种方式,提醒我们注意到万有引力的神秘。


假如说,行星运动是由于天使推动,我们立刻要问:天使在哪里?怎么知道它们存在?


可是,由于万有引力是物理课教给我们的,我们就不会去问:在哪里?怎么知道它存在?——实际上是应该去问的。(以上,7.3节,动力学的发展)



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