书名：发现的乐趣
作者：[美]理查德·费曼
译者：朱宁雁
一、概述
《发现的乐趣》是理查德·费曼最好的短篇集——收录了费曼一生中最能代表其科学观、价值观、教育观的13篇访谈和演讲文章。费曼战前加入了“曼哈顿计划”，战后去了康奈尔大学与汉斯•贝特共事，从1950年到1988年，在加州理工学院任理论物理教授。因为在量子电动力学方面的贡献，于1965年诺贝尔物理学奖。
二、总结
◆“光子”是怎么产生的？
当一个原子从一种状态跃迁到另一种状态时，会释放出一个叫作“光子”的光粒子。这光子原本就在原子内部吗？不是的，就比如我现在出声说话，可是这声音并不在我身体里面。
◆ 撞击实验
原子是由原子核和电子构成的。原子核是由质子和中子构成。让电子互相撞击可以产生光子，让中子和质子撞击可以产生介子，让光子和中子撞击在一起，得到了400余种不同种类的粒子——λ粒子和Σ粒子。它们各不相同。此外，还有π介子和K介子，还碰巧制造出了 μ子（像一个电子，但是比电子重一些。电子、μ子，它们和其他粒子没有强相互作用，而质子、中子，以及你让它们猛烈对撞后立即就能产生的所有粒子和其它粒子有强相互作用，被称为强子）等等。但没人相信400种都是基本粒子，因此提出了“夸克理论”， 比如质子和中子等等，都是由三种叫“夸克”的东西构成的。然界所有粒子带的电荷都是整数，通常是一个正电荷，或一个负电荷，或者不带电。但是根据夸克理论，夸克带的电荷，或是负1/3电荷，或是正2/3个电荷。
假设电动力学的理论也适用于夸克，那么你用足够大的力量撞击两个物体时，就会撞击出夸克来。但是与之相反，如果你做这么一个实验，期待以高能撞击出夸克来，结果却发现出来一股粒子流——也就是说，所有的粒子都朝着一个方向运动，就像之前的强子一样，根本没有出现夸克。如果要用电动力学的理论来解释，我们只能这么解释：撞击后可能出现了新的夸克，并且它们聚在一起形成了强子。
◆ 诺贝尔奖
光和电作用力被整合成为一个叫光子的东西，所以外部世界，也就是说原子核外的空间里是电子和光子。描述电子行为的理论，是量子电动力学，费曼就是因为研究这套理论获得了诺贝尔奖。朝永振一郎、施温格和费曼用不同的方法得到了类似的结论，三个人因此分享了1965年诺贝尔物理学奖，三种理论的对比见《朝永振一郎、施温格和费曼的辐射理论》。长期遗留的难题终于可以解决了，这个理论堪称20世纪物理学领域内两个伟大理论——相对论和量子力学——的完美结合。
◆ 工具
费曼的数学工具——费曼积分，以及他为研究粒子相互作用而发明的图表——费曼图，已经成为每位理论物理学家的必备工具。
◆ 价值观
能让他为之奋斗的事业是：通过彻底重建物理学来理解大自然的工作机理。
他一直在玩着思想的游戏，但是对自己看重的东西却始终抱着严肃认真的态度。他看重的是诚实、独立以及坦然承认自己无知。
费曼总是说，他研究物理既不是为了荣誉，也不是为了获奖和拿奖金，纯粹只是因为乐在其中——发现大自然的运行规律，其中自有一番乐趣。
仅仅知道一个事物的名称其实等同于对其一无所知。
我几乎把所有的精力都投入到学习自然学科上面。我还是偏科很厉害的一个人，我知道的东西很有限。我的智慧有限，我只把它用在一个特定的地方。
新的做事原则，那就是我没有义务去成全别人对我的期望。
那些不合常理、出乎你意料的事情才是最有意思的。
如果你有兴趣探究物理世界乃至整个世界的本质，在我们这个时代，我们唯一的工具就是数学推理。
你有一套理论，却没法去验证它……我不能忍受这个，我必须解决这个问题。总有一天我会做到的。
社会科学算不上科学。
当你怀疑并去追问时，你就不会那么轻易去相信任何东西了。
冯·诺依曼的一个想法很有意思：你没有义务为你所在的这个世界负责。
如果及时提问了，那就没有问题了。
一件事情是否值得去做？你要把一个问题的重要性乘以你解决这个问题的可能性。
学习某个特定的、小范围的课题，要比学习整个学科领域容易得多。
在这个专业化日趋精细的年代，精通某个领域的人往往没有能力去讨论另一个领域的问题。
◆ 2 未来的计算机
计算机的未来发展趋势：“人工智能”；编程语言的标准化；自动修复程序；制造立体芯片取代平面芯片；计算机制造技术（并行处理、能量消耗问题、计算机的大小问题）。
并行计算机
传统的计算机，其工作的原理都是冯·诺依曼体系，但如果有更多的处理器同时工作的话，我们的计算速度就能更快一些。
减少能量损耗
对于汽车来说，现在已经有一种解决能量损耗的办法了，就是把车轮和飞轮连接起来。汽车停下来时，飞轮还在飞转，这样就可以储存能量——之后它还可以和车轮重新连上，让汽车再次开动。制造更小的晶体管都是一个很好的思路，尺寸小一些的晶体管运转的速度快得多，因为电子可以更快地通过晶体管，从而更快地启动或关闭晶体管。
缩小尺寸
如果一个东西非常小，你担心的第一件事就是布朗运动——所有的粒子都在震颤，没有一个粒子会停留在同一个地方。
损耗的能量乘以完成这个运算所需要的时间，其计算结果是一个常量。
既然量子力学定律是可逆的，我们就必须用班尼特和弗雷德金发明的可逆逻辑门。
我们不可能以快于光的速度发送信号。
而且那种“晶体管”开关一次所需的能量，也就是今天的晶体管开关一次所需的能量的10-11。
未来，可能会出现原子计算机，我们将有能力处理和控制单个原子。而夸克的相互作用涉及很高的能量，再加上放射性等原因，所以处理它们是很危险的。因此单个“晶体管”的尺寸到原子级别就差不多了。要把机器做得非常小，除非要用到由很多原子组成的冷却元件，否则我不得不把它做成可逆的机器。
◆ 3 从加入“曼哈顿计划”到亲眼看到原子弹爆炸
原子核如何运动？核内粒子如何相互作用？它们如何结合在一起？研究这些问题得到的一个副产品，就是发现了核裂变，并利用它制造原子弹。
受鲍勃·威尔逊的邀请，加入了“曼哈顿计划”，要做的是铀同位素分离，最终目的是制造一个炸弹。德国有个希特勒，他们很有可能也在研究原子弹，为了赶在他们之前研发出来，我们都积极地投入，可是德国战败后，却还在继续研究。当时这个项目最开始的地点在普林斯顿，后来转移到洛斯阿拉莫斯。
洛斯阿拉莫斯负责制造原子弹，但是分离铀同位素的工作在橡树岭，他们要分离铀238、铀236和铀235，其中只有铀235是可以裂变的。当时要解决存放安全问题。
在核爆炸时，我们把东西（中子）推进去，随后中子又被大量释放出来。这里，要算出究竟会释放多少能量，因此要调用IBM的积极性。
原子弹爆炸试验时，费曼在20英里外躲在挡风玻璃后面观察了整个爆炸过程。因为真正会伤害眼睛的光线只有紫外线，而绝不是强光，躲在挡风玻璃后面，紫外线穿不过玻璃。那道白光逐渐变成黄色，再变成橘色。空中出现了蘑菇云，然后又消失了，那是因为冲击波作用下空气被挤压和膨胀的结果。最后，出现了一个橘红色大球，中心非常明亮，这个橘红色大球开始上升，小幅度翻滚着，球体边缘有点发暗。你会发现，这是一大团烟雾，里面的火焰往外喷射光和热量。
◆ 4 科学文化在现代社会中扮演什么角色？应该扮演什么角色？
我认为现代社会最大的一个危险，就是思想控制可能会卷土重来，甚至愈演愈烈，比如在希特勒和斯大林时期，还有中世纪的天主教统治时期。我觉得最大的危险就是这种态势会愈演愈烈，甚至殃及整个世界。
整个生物学中最引人注目的一点就是生物的死亡必然性得不到验证。我想，死亡并不是完全不可避免的，生物学家早晚会有所发现，这只是个时间问题而已——他们会找到给我们身体制造麻烦的罪魁祸首，那些可怕的疾病终将被治愈，而人类的肉身也将永恒不朽。动物做的任何事情，或者生物的任何行为，都可以从原子的性能这个层面去理解。关于这个奇妙的世界的描述还有一点很激动人心，那就是天上的星星是由原子构成的，而地上的奶牛和我们人类自己，同样也是由原子构成的，还有，石头也是由原子构成的！
只要科学不攻击宗教，人们就不会去关注它，也就没有人会去学习一些科学知识。
科学的不确定性和质疑精神，科学家从来不会说很绝对的话。就质疑精神而言，我们下结论绝对要留有一定的空间，否则就没有（科学）进步，没有（个人的）长进。提不出问题就难以有长进，而提问题需要有质疑精神。人们想寻找一个绝对的结论——就像板上钉钉那样，可是没有这么确定的结论。
关于生命的意义？人们，各个时代的哲学家，一直在努力揭示生命的奥秘，生命所有的意义。因为如果我们能够发现生命的真正意义，那么我们人类所有的努力，所有奇妙而巨大的潜能，就都可以朝着一个正确的方向共同努力，这样我们就可以大步前进，取得重大胜利。通过研究现有的所有观点，我们得出的结论是：我们并不知道生命的意义。
◆ 5 底下还有大量的空间——对纳米技术的展望
“纳米技术之父”费曼。
电子的波长只有1埃的1/20。因此，用这种显微镜有可能观察到单个原子。但现在的电子显微镜这么差劲的原因是镜头的f值只有1/1000，有理论证明：轴对称静磁场的镜头，它的f值不可能超过某一个值，因此现在电子显微镜的分辨率已经达到了理论极限。
为什么要做小？由于体量很大，内部信息传递需要一定的时间，而且这个速度不可能比光速还快。因此，要求计算机速度更快、结构更复杂，那就必须把计算机做得越来越小。只要把东西造得足够小，我们所有的设备都可以大量制造，而且完全一模一样。
会遇到什么问题？电子元件不能只是单纯缩小尺寸，必须进行重新设计，因为会存在“磁畴”问题、阻抗问题等等。微缩世界里的原子活动规律属于量子力学范畴，跟普通世界的物理规律没有一点相似之处。
◆ 6 科学的价值
科学家对未来文明负有责任。
科学的第一重价值人人皆知，那就是“科学知识帮助人们做各种事情、制造出各种东西”。但这些要正确使用，否则会带来巨大的伤害。佛经上的一句偈语：一念天堂，一念地狱。（原文：To every man is given the key to the gates of heaven; thesame key opens the gates of hell．直译为：每人都有一把打开极乐世界的钥匙，同时这把钥匙也能打开地狱之门。）
科学的另一重价值是心智的享受。
第三重价值，存疑与科学并不矛盾——无知是一种常态。今人对于未来的希望，很大程度上，依旧是古人对未来的梦想。人类看来拥有无限的潜能，而相比之下成就却如此有限。坦然面对各种可能性就会带来机会，怀疑和讨论是探索未知世界的关键。
◆ 7 关于“挑战者号”航天飞机事故的少数派调查报告
1986年1月28日，“挑战者号”航天飞机在升空后不久爆炸，6名职业宇航员和1名中学教师不幸罹难。这个国家遭受了沉重的打击，NASA（美国国家航空航天局）颜面扫地、威望受损。
通常这种发动机（用于军用或民用飞机）的设计方式可以被称为“组件系统”或者“自底向上”体系。 但是，对于航天飞机主发动机的设计，采用的却是另一种方法，我们可以说，它是“自顶向下”的方法。发动机的设计和组装一步到位，几乎没有对材料和部件进行细致的初步研究。所以，当轴承、涡轮叶片、冷却管等出现问题的时候，很难找出原因和解决问题，代价也要昂贵得多。判断可靠性时，常常通过历史经验决定飞行器的可靠性。发现可能出现问题，要不就是替换，要不就是设置冗余。因此很容易出事。
◆ 8 科学是什么
是常识。
经过重新检验的知识才是可信的，而不是一味相信前人留下来的知识。
科学的另一个价值，就是倡导理性思考。
◆ 10 货拜族科学：探讨科学、伪科学以及学习如何不自欺
某些细节可能会否定你对实验结果的解释，如果你知道这些情况，就一定要写到报告里。总而言之，科研诚信这一理念要求你公布所有的信息，这有利于其他人判断你的科研贡献的真正价值，而不只是提供那些将人引向某个特定方向的信息。
◆ 13 科学和宗教的关系
奉神是宗教的核心特征。
怀疑宗教的结果，必然导致伦理成为下一个被怀疑的对象。可实际上不是，这样看来，这些道德观念有一定的独立性。
我们可能一方面怀疑基督的神圣性；一方面又坚信，善待邻居是一件好事，因为这样他也会这样善待你。一个人同时具备这两种信念，这并不冲突。
我们需要宗教给我们力量和慰藉，鼓励我们去遵循这些道德规范。这是“宗教的感化层面”，它不仅规范人们的道德行为，还给艺术和很多伟大的思想提供了灵感。
三、其他
>>《不列颠百科全书》
>>《科学美国人》
>> 20世纪20年代后期，就在量子力学出现后不久，狄拉克等人提出了量子电动力学。
end