《别闹了,费曼先生》 时康洁解读
《别闹了,费曼先生》| 时康洁解读
关于作者
理查德·费曼,在爱因斯坦之后,又一个伟大的物理学家。他在1965年获得了诺贝尔物理学奖,提出了费曼图、费曼规则和重整化的计算方法,为研究量子电动力学和粒子物理学提供了重要工具。
拉夫·莱顿,是费曼朋友的儿子,他在和费曼聊天的时候,记录下费曼的故事,经过整理后形成本书。
关于本书
这是一本关于物理学家理查德·费曼的自传,通过费曼的童年经历、大学生活、工作中的有趣故事,展示了这位科学顽童丰富多彩的一生,告诉我们什么样的关键特质让费曼成为一个有趣的物理学家。
核心内容
一、费曼的关键特质和他所做的趣事;二、费曼学习法。
你好,欢迎每天听本书。今天要为你解读的这本书叫做《别闹了,费曼先生》,讲述了著名的物理学家,诺贝尔奖获得者理查德·费曼的有趣故事。这本书的中文版一共449页,我会用大概20分钟的时间为你讲述书中的精髓,什么样的关键特质让费曼成为一个有趣的物理学家。
费曼是在爱因斯坦之后,又一个伟大的物理学家,在1965年获得了诺贝尔物理学奖。他提出了费曼图、费曼规则和重整化的计算方法,这些都是研究量子电动力学和粒子物理学的重要工具。他还参与了二战时的曼哈顿计划,这个计划主要是用来制造原子弹,在日本长崎爆炸的原子弹就是这个计划的成果之一。
现在有一句话很流行,叫美丽的皮囊太多,有趣的灵魂太少。费曼就完全属于后者,一提到物理学家、大学教授这些关键词,你是不是想到了中学课本或者是学校走廊照片中的那些人?但是费曼和他们的画风就明显不一样,人称天才中的小飞侠。
他不像牛顿那样,一辈子未娶,为了科学苦大仇深地过了一生,他有着刻骨铭心的爱情;也不像爱迪生在小时候还被老师骂小笨蛋,最初还在简陋的实验室里搞各种发明,他的物理研究生涯一直很顺利。除此之外,费曼的业余生活特别丰富,会的技能也特别多,比如修收音机、玩桑巴鼓、画画、破解玛雅文字、开保险箱、赌博,除此之外,他还是个撩妹高手。你看看,这么多技能加身,这简直是让人羡慕嫉妒恨。
这本书是一部自传,作者是费曼本人和他朋友的儿子莱顿。这本书的出现也很有意思,费曼有一天和莱顿在一起敲鼓的时候,就说起他之前的那些故事,莱顿一听,这么多的好玩故事,一定要让大家看到物理学家的另一面,于是就诞生了这本书。
这本书的核心词是“有趣”。我们“得到”的专栏作者和菜头说这本书是理科生写给世界的情书,把大家从对物理学家、理科生的刻板印象里解救出来,让我们知道,原来科学家也可以很可爱,他们的世界也不只是公式、实验和数据,也可以有美女、狂欢和恶作剧。
今天我们就来说说这位天才小飞侠的几个关键词,以及他都做了哪些有趣的事情,最后我们再来看一下费曼提出的高效率学习的方法。
第一个关键词,好奇心旺盛。好奇心可以说是科学家的标准配置了,如果没有好奇心,根本不能发现很多东西,同时他还有强大的动手能力,通过操作,来证明自己的想法。牛顿因为好奇苹果为什么要落在地上,而不是飘在天上,发现了万有引力;瓦特因为看到水壶盖被水蒸气顶起来,就改良了蒸汽机。费曼也一样,从小他的好奇心就特别旺盛,喜欢鼓捣很多小玩意,对于不知道的事情,就是要打破砂锅问到底。
在他十一二岁的时候,就在家里搞了一个小型的实验室,这个实验室里面可以说什么都有。有一个能炸土豆的加热器,还有各种电路板。有一次他做了一个防盗铃,只要别人推门进来,这个门铃的电路就会连通,然后发出声音。
他还特别喜欢玩收音机,平时就抱着一直听。又从别人的手里低价回收了很多二手的收音机,这些收音机要么音响坏了,要么电线松了,他就自己动手修理。这一修不要紧,街坊邻居都知道他有这门技术,还不用收钱,于是把自己家坏了东西都送过来。在修理的时候,费曼也总会遇到那种损坏太严重无法修理的机器,这时候别人就劝他,你就是个小孩子,修不好没关系的,但是费曼不同意,他说自己遇到困难时,绝对不会善罢甘休,非要把它搞懂才行。别人劝他算了吧,他的想法反而是既然都做了这么多前期工作,再半途而废实在是太可惜了。就是这种解决难题的冲劲儿,让他之后在遇到各种科学、学习的问题时,能一直坚持研究,掌握各种新技能。
费曼还有一个特别厉害的技能就是开保险柜。这个是他在二战的时候,参加曼哈顿计划时学会的,因为是保密项目,他们这些研发人员也没有什么娱乐活动,无聊的时候,就学会了这个技能。保险锁也有好几种,一种是那种常见的挂锁,他说这个特别好开,就跟掰饼干差不多。会开这种锁之后,他就和大伙说,咱们的文件不安全,需要加强一下管理,但是别人都觉得,上着锁呢怎么不安全啊?于是费曼就在需要的文件在抽屉里,但是抽屉的主人不在的时候,直接进屋里拿文件,等他把工作做完之后,把这个文件还给当事人,当事人就很诧异,这东西怎么在你的手里?
后来研究基地就真的换了一批更结实的保险柜,锁也变成了上面有三个圆盘的密码锁。为了破解这个,费曼也是下了大功夫,还专门去买了两本书,但这种书都是教你怎么猜出密码的,比如说用主人的生日、纪念日之类的,真正关于开锁的技巧还是比较少。于是他就自己在保险柜上一直练习,这个问题说难不难,其实就是数字的排列组合,但说简单肯定也不简单,毕竟组合的数量太多了,成千上万种的组合,得一个个试到什么时候。
于是费曼就一直在自己的保险柜上面练习,先锁定密码的其中一位数,然后再去尝试新的组合。到后来基本上可以平均四个小时能开一个柜子了,最后,他花了差不多一年半的时间,把研究基地里面所有的保险柜都打开了,这时候,他的开锁技术已经到了职业水准。
你看,这种天生的好奇心和动手能力,让他在各种领域里尝试新鲜好玩的事情。那除了好奇心,他为什么能快乐地沉浸在很枯燥的物理学中,是因为费曼一直享受发现的乐趣,这也是他的第二个关键词。
费曼在书里就说过,为什么他喜欢研究物理,因为那不是在学习知识,而是在玩,他就是喜欢琢磨不同的现象。有些在我们看来很常见的现象,他都会思考出很多原理。
有一次他在学校食堂吃饭,看到有人把食堂的盘子往空中抛着玩。然后他就发现,在盘子转动的时候,盘子上面的校徽,比盘子本身转得要快。这个小现象就让他有了思考,他就开始不断地推导转盘子的方程式,用力学和动力学原理来解释这个现象。最后,费曼还真的算出来,在什么样的运动情况下,盘子和盘子上的校徽才能实现1:2的速度旋转。他把这个发现告诉了一个好朋友,这位朋友就劝他,这个虽然是挺好玩的,但是有啥实际意义啊,别研究了,但费曼就不同意,他觉得“好玩”就是这个研究意义所在。所以,沉浸在自己的感兴趣的事情中,享受物理,就是费曼最大的乐趣。
费曼还有一个特点,也是他的第三个关键词,就是能把复杂的事情具象化,用很简单的话,或者是案例就把一个抽象的原理给解释清楚。
费曼有一个著名的“冰水实验”,这个实验是针对美国当时的“挑战者号”航天飞机失事的事故原因做的演示。“挑战者号”航天飞机在空中爆炸,7名宇航员遇难,震惊世界,当时的美国总统里根就召集了很多专家来调查,68岁的费曼就是其中一个。
经过调查,费曼将问题锁定在火箭助推器的 O 型密封圈上。这个密封圈是橡胶做的,有一定的膨胀性,在发射火箭的时候,这个环就保护火箭体的接口,起到密封的作用,防止高温气体接触到燃料舱。但是发射基地的温度又特别冷,在零度以下,密封圈一遇冷就收缩了,在燃料舱开始燃烧的时候,一冷一热,这个密封圈就失效了。
但是到底怎么跟全国,甚至是全世界的人民解释这个原因呢?用“高压燃料涡轮泵失灵”这种专业名词,大家也很难听懂。于是,费曼就在新闻发布会现场进行了一个非常经典的演示实验。他用镊子夹住橡胶圈泡在冰水里一会,拿出来之后,橡胶圈上都已经有了镊子的痕迹,过了几秒才恢复到原来的状态。这就完美地解释了,挑战者号发射当天温度很低,导致推进器的 O 型密封圈受冷之后不能立刻恢复原状,导致燃料从飞船的连接处泄露从而发生了爆炸。
这个实验被称为近代科学最美妙的实验之一。费曼就这样,用了一个比我们高中实验课还简单的操作方法,把航天飞机失事,这么复杂的事情解释清楚了。试想一下,如果他也像其他人一样,用各种专业术语来解释,也许就没有那么多人能知道到底问题出在哪里。费曼的高明之处,就是让我们这些非专业的人,也能一下子明白科学的原理。
这种解释方法,爱因斯坦也尝试过用来解释相对论:“你坐在一个漂亮姑娘身边,坐了两小时,感觉上却是一会儿的工夫;而当你夏天紧挨着一个火炉时,哪怕只坐上一会儿,却仿佛已经是一个小时。这里就有着相对论。”其实科学并没我们想象的那么深奥,归根结底还是要用来服务我们的生活。
费曼的这种表达方式,就让有的人怀疑了他的教授身份,一个速记打字员就问过他,别的教授说的话,我不知道他们在说什么,您说话的时候,我什么都能听懂,所以,我觉得您不可能是教授。
就是因为费曼有这种把复杂事情具象化的能力,他在一生中除了物理学专家外,还有一个身份,就是物理教师。在教学中,他特别注重培养学生知识迁移的能力,因为他认为如何应用原理,比记住这个原理更重要。
比如说,因为一个美国的政府项目,费曼来到了巴西做了一段时间的教师,主要讲授电学和磁学方面的课程。刚到巴西时,他就震惊了,费曼经常看到小学生在书店里购买物理书。这么多巴西小孩在学物理,比美国小孩起步早多了,但是巴西却从来没有出现过科学家。结果在上课的时候,他就找到了事情的原因,这些学生其实根本不会做应用型的作业,他们更擅长的是死记硬背。
他问学生一个书上的问题,学生都能顺利地答上来,但是他再问一个类似的问题,他们就不会了。他留给学生们的应用题,大部分人都不能完成,所以学生也不喜欢他这种教学方式,巴西的学生更喜欢老师说一个概念,他们就一字一字地抄下来,背熟以后就考试。
对于这种现象,费曼在学年演讲的时候做了一个比喻,说一个希腊学者,跑到了一个不认识希腊文的国家,发现这里的人都在努力地学希腊文,于是学者高兴地问他们“苏格拉底谈到真理和美之间的关系时,提出过什么主张?”学生一个都说不出来,然后学者又问:“苏格拉底在第三次对话录中跟柏拉图说过些什么?”学生立刻眉飞色舞,用特别优美的希腊文,一字不落地把苏格拉底说过的话背了出来。其实,苏格拉底在第三次对话录里所说的,就是真理和美之间的关系,
只不过书上没这么死板地下定义。他认为巴西现在也是这样的教育方式,所以对这个教育方式表示了强烈的批判。
拥有好奇心、知识迁移能力的费曼,学习能力也非常厉害,这就是他第四个关键词。他这个学习能力可不仅限于物理科学,还有很多看起来“不务正业”的学习,比如说学画画、学桑巴鼓,很多只要是他感兴趣的事情,他都会去尝试。
学画画就是他和一个画家朋友杰瑞,有一天突发奇想,说,你教我画画,我教你学物理行不行?结果俩人一拍即合,费曼就在画家朋友的指导下,越画越好,最后开了个人画展。在画展中,还真有人买下了他的画。后来费曼画画的题材也越来越广,最后还画了裸体画,本来这个画像是准备卖给红灯区的按摩店的,结果被气象局的人买走了挂在办公室里。
在巴西的时候,美国领事馆有一位职员知道费曼喜欢桑巴音乐,就跟费曼说,有一个桑巴小乐队每周都在自己家里练习,欢迎他去听听。没想到费曼一听不要紧,发现了乐队里有一个小乐器叫潘得鲁小铃鼓,就喜欢上了,于是他就学会了这种鼓的玩法,后来还学会了弗利吉得拉,这是一种伴奏用的打击乐器。在巴西的嘉年华上,他就随着乐队,在游行中表演。是不是觉得特别难以想象,一个外国的物理学教授,跑到巴西的狂欢节上,玩着本地的音乐,可以算是跨界乐手了。回国之后,他还在加州理工学院担任学校芭蕾舞团的鼓手,把这个技能发扬光大。
除了这两个技能,他还会破解玛雅文字、会通过嗅觉辨认不同的人、会在赌博的时候看透套路,各种我们觉得很专业的能力,仿佛在他那里都是小菜一碟,可见他的学习能力有多强。
可以说,费曼是个天生的科学家,从小到大,他一直拥有科学家的特质。费曼拥有这些特质,离不开他父亲的教育,他父亲的教育方式在现在看来还特别有价值,他用一种开放式的教育,让费曼充分观察大自然,天马行空地思考,最后,费曼和他的妹妹都成为了物理学家。
在费曼还坐着婴儿椅的时候,他父亲就拿回来很多厕所用的那种蓝色和白色的瓷片,他俩就把这些瓷片摆成多米诺骨牌的样子推倒、或者按照不同颜色的规律反复摆放。他母亲说,这个有啥好玩的,他父亲就说,我正在教他数学中的排列。可能这个年纪,别的孩子都在玩毛绒玩具、小汽车的时候,他父亲已经开始带他用这种有趣的方式来认识数学了。
费曼的父亲还会经常给他读《不列颠百科全书》,在读的时候,会用很形象的语言来描述抽象的事情。比如说恐龙身高是25英尺,头是6英尺宽,可是这种抽象的数字,小朋友是根本无法理解的,他父亲就会给他解释,25英尺大概就是两层楼那样高,6英尺就是比我们的窗户还宽。你看,这样一解释,恐龙的体型一下子就清晰了。他父亲总是把所教的概念变成可触可摸,有实际意义的东西,这也为费曼思考的简化,打下了基础。
他父亲还会鼓励他奇思妙想,比如说,你要是遇到了火星人,人家问你地球人为什么晚上要睡觉?为什么要吃饭?你会怎么回答人家呢?就是这些看起来无厘头的问题,培养了他喜欢思考的好习惯。
父亲对于他的教育,不只是告诉他这是什么,还会把背后的知识和原理都告诉他。有一次费曼和小伙伴们一起在山上玩的时候,看到了一种鸟,别的小伙伴就问他,“你知道它叫啥不?”费曼说不知道啊,小伙伴就开启了嘲讽模式,“这个你都不清楚,你老爸没教过你啊。”其实这个问题费曼的爸爸已经教过他了,只不过方式不一样。他没有直接说这只鸟的名字,却告诉费曼,在意大利、葡萄牙、中国、日本这些国家中,这只鸟的名字分别叫什么。他们还观察了这只鸟为什么一直在用嘴啄自己的羽毛,猜测其中的原因,这种刨根问底的教育,和只知道这种鸟的名字比起来,深刻程度自然就大得多。费曼就是在这种教育下,学会了“知道一个东西的名字”和“真正懂得一个东西”的区别。
费曼的父亲还培养了他爱观察的好习惯。有一天他在玩玩具马车,车斗里小球的运动就引起了他的注意,这个小球在拉动马车的时候往后走,马车停住的时候反而往前走,这是为什么呢?他就去找他的父亲,父亲就告诉他这就是惯性,是一种物理学现象。
正是这种教育方法,让费曼用自己的好奇心来对待身边的事情,会永远用自己的执着和坚持来完成自己想做的每一件事,也造就了后来的“科学顽童”。
上面我们说到了费曼有趣的生活,现在我们来说一下费曼独特的学习方法。在《如何高效学习》那一本书里,作者斯科特·扬曾经提到过,费曼学习法的核心就是通过向别人清楚地解说一件事,来确认自己真得弄懂了这件事。通俗一点来说,就是通过转述来巩固你自己的知识。
费曼的学习技巧一共有4个步骤:
- 确定一个学习概念
选择一个你需要学习的概念。先拿出一张白纸,把你要学习的这一个概念写在白纸的最上面,比如说数学中的函数,那我们就把函数的定义写在最上面。
- 将概念复述给别人
在白纸上写下你对这个概念的理解,写的时候,想象你在和别人交流,给别人转述这个概念。在转述的时候,你就会发现,哪些地方你可以说得很清晰,还有哪些地方你自己都解释不明白。那么,解释不清楚的地方,要么就是你的知识还没有完全掌握,要么就是你转述的有问题,没有抓住这个概念的实质,这些就是你需要努力深入学习的部分。
- 纠错、深入学习
把刚才给别人转述时卡壳的部分,重新学习,查各种资料,直到把那些搞不懂的地方全都可以流畅地写在纸上为止。这个过程和上一个复述的过程是可以循环的,只要遇到问题就停下来学习,然后再复述。
- 回顾和精简
当我们把所有的学习概念都弄清楚之后,用自己的话,把这个概念重新转述一遍, 这一步就是对已经学过的知识进行检验。检验自己到底有没有掌握知识,就是讲述、转述给别人听,只要别人能听懂你说的意思,那就说明你自己的学习成功了。
其实我们每天听本书的栏目,就是由说书人从一本书中提炼出精简的观点,为大家清晰明确地转述书中的精髓,我们也希望你在听过每一本书之后,也可以抓取到能转述给别人的关键内容。
我们来总结一下,这本书讲述了科学家费曼有趣的一生。首先,我说到了他身上的4个关键词,分别是强烈的好奇心、把复杂事物具象化的能力、对世界保持乐趣,在这些特质的驱动下,费曼学习到了很多好玩的技能。其次我们说到了在他成长的过程中,父亲对他的开放式教育方式,父亲的教育让费曼知道,弄清事情的原理比记住事情的概念更为重要。最后,我们说到了费曼提出的学习法则,通过确定要学习的概念、复述概念、纠错和精简4个步骤,牢固但又灵活地掌握知识。
费曼是一个怀有赤子之心的科学家,他一直假定自己是无知的,对外界一直保持着怀疑的态度和验证的兴趣,会永远用自己的执着和坚持来完成自己想做的每一件事。这些特点,让他成为了一个有趣的人。在繁忙的生活里,我们也可以尝试着对每一件事情保持兴奋与好奇,钻研自己喜欢的事情,修炼成为有趣的人。
撰稿:时康洁 脑图:摩西 转述:于浩