一個世紀的進步

當時對力的研究讓人們用了十年重新解釋原子的本質。化學物理學學科很快就被所謂的核物理學和高能物理學所取代，而那些探討各種物質的化學性質的人，也嘗試著把量子力學早期的驚人發現納入研究之列。那年夏天，美國物理學會在芝加哥召開一場會議。化學家萊納斯· 鮑林（Linus Pauling）講述了量子力學對生命的原始組成部分——復雜有機分子有什么影響。來自麻省理工學院的物理學家斯約翰· C. 斯萊特（John C. Slater）努力地在量子力學中的電子和化學家可以測量的能量之間建立聯系。會議之后，人們就分散到主題為“一個世紀的進步”的芝加哥世界博覽會的會場去了。玻爾本人講解了新的物理如何進行測量的問題，這是在回應大家共同的疑惑。在或站或坐的擁擠人群面前，玻爾輕柔的丹麥口音總被嬰兒的哭聲或出故障的麥克風打斷，他提議用一個“互補性”原理來處理物質注定要面對的雙重性。他說是他本人引入了這個革命性的觀念。不只是原子粒子，真實世界里的一切都要受它支配。他說：“我們已經不得不接受這個觀念 [2]，我們不只是要修正所有經典物理學中的觀念，就連日常生活中的一些想法也需要修正。”他最近跟愛因斯坦碰過面（他們的討論并沒有玻爾所描述的那么平和），發現實在是別無選擇。“我們必須放棄用因果律來描述物理現象。”

費曼一家人也在那年夏天的博覽會上，他們忍耐著熱浪在博覽會上參觀。為了參加這樣的活動，家人還特地教瓊用刀叉吃培根。然后，全家人把行李箱綁在汽車后面就出發了。在那個還沒有州際高速路的時代，駕駛在鄉間道路上的旅程似乎沒有盡頭。他們在旅途中住在農家過夜。博覽會位于密歇根湖邊占地 400 英畝的地方，到處都有科學的象征。進步的確存在：博覽會慶祝的是大眾對科學的認知達到新頂點。“知識就是力量”，這句最誠摯的格言印在費曼的一本叫作《少年科學家》（The Boy Scientist）的書上。科學意味著發明和革新，它改變了人類的生活方式。由發明家愛迪生、貝爾和福特本人創建的企業，正在用電線和柏油路的網絡連接廣大的鄉村——這一切似乎正在取得積極的結果。這些光子和電子的表現多么神奇啊！它們點亮的街燈和敲響的電鈴，在百里之外都明亮和悅耳。

即使在大蕭條時代，科學的奇跡也激發了人們對未來的樂觀信念。在目光所及之處，有高速飛機、數百米高的摩天大樓，人體甚至國家的疾病都可以通過技術得到治療。誰知道今天這些聰明的年輕學生明天會把世界帶向何方呢？一位紐約作家寫下了他心目中 50 年后的紐約：他預計 1982 年的紐約會有 5000 萬人口，東河和哈德遜河大部分會被“填平”。“在交通方面，無疑會有好幾層的高架橋和無聲電車軌道——建在摩天大樓兩邊伸出來的平臺上……”一位天才高中生（他總是知道得比別人多）這樣想象：補充營養只需要服用濃縮的小藥丸，女裝的剪裁會像 20 世紀 30 年代的泳裝那樣更貼身。那時候，人們對年輕一代有著無限的期望。

科學家也一樣，他們在努力地接受社會文化賦予實驗室的新形象。芝加哥大學的研究人員在那年夏天發表結論，認為人腦也靠電力運作，大腦的中心交換機有大量的連線來連接腦細胞，而每個腦細胞都可以被看成一個微小的化工廠和電池。芝加哥的商業界也最大限度地利用這些科學成果。在博覽會開幕那天的特別表演中，四座天文臺的技術人員用從 40 光年外的大角星（牧夫座 α）傳來的微弱星光，經過望遠鏡聚焦，再用電放大的方式點燃現場的燈光。“展現在我們眼前的，是人類在物理科學世界的成就，證明人類有能力戰勝所有阻撓自己的障礙。”在大會主席魯弗斯· C. 道斯（Rufus C. Dawes）宣布這句話的同時，無數的美國國旗被射上天空，然后緩緩飄下。真實尺寸的恐龍模型震懾了觀眾，還有機器人在發表演講。對科學不太感興趣的人可以去看失業女演員薩莉· 蘭德拿鴕鳥毛做的扇子跳舞。費曼一家人乘坐了懸掛在兩座高 600 英尺的高塔間的鋼纜上的纜車，還去看了科學廳，那里的墻上用 151 個單詞概括了從畢達哥拉斯到歐幾里得，到牛頓，再到愛因斯坦的科學史。

費曼一家人從沒聽說過玻爾和其他來芝加哥開會的物理學家。但是，像大多數美國報紙的讀者一樣，他們對愛因斯坦的事跡耳熟能詳。那年夏天，愛因斯坦已經離開德國，正在歐洲大陸流浪，他準備在 10 月抵達紐約。過去 14 年來，美國一直很狂熱地向大眾宣傳這位“數學家”的故事。費曼家里常看《紐約時報》，這份報紙所領導的這股風潮只有一個前例可以與之相提并論，那就是在此一個世紀前，它差點把愛迪生捧成神。無論美國還是歐洲，無論在這之前還是之后，都從來沒有哪位從事理論研究的科學家能像愛因斯坦這樣引發狂熱的崇拜。傳說里面最真實的一部分就是他提出的相對論，讓 20 世紀的人知道如何去思考宇宙。傳說還提到，愛因斯坦自稱全世界只有 12 個人能夠理解他的理論。1919 年，《紐約時報》一篇文章的標題寫著：“天空的光線全是歪的，愛因斯坦理論大獲全勝。星星其實不在你看到的或計算出的位置，不過不必擔心。一本為 12 位聰明人寫的書。愛因斯坦說，世上沒有其他人能理解。”接下來有一連串的評論，其中一則標題叫作“挑戰絕對的觀念”，另一則很開心地說，“連九九乘法表是否可靠都會引起信心危機”。

正因為相對論晦澀難懂，反而讓它流行起來。不過，如果愛因斯坦的理論真的不可能讀懂，也就不可能真的傳播得這么好。市面上出版的號稱能解釋這些謎團的書超過一百種，報紙上談到相對論那些似是而非、充滿矛盾的謎時，語氣總是又崇敬又謙卑。而事實上，報紙和讀者對這門新物理學的內容的了解是正確的。空間是彎曲的，即空間中有看不見的經緯線被引力扭曲了，而時空里有一個以太這樣的絕對參考坐標系的假設也被掃地出門。光的速度是固定的，約 30 萬千米 / 秒，而且它的軌跡也受到引力的控制。廣義相對論從歐洲經海底電纜傳到紐約市的報館后不久，連不太會算直角三角形斜邊長度的小學生都能背誦愛因斯坦的著名方程式：（能量等于質量乘以光速的平方）。有人居然還能講出公式的含義：理論上，質量和能量可以相互轉化，而且在原子中，巨大的力量還沒有釋放出來。他們也感覺到，宇宙已經縮小了。宇宙再也不是過去那種包羅萬象、無從想象的整體，現在，宇宙可能是有限的，因為它的四維曲率特性而開始顯得有點兒不自然。英國物理學家 J. J. 湯姆森（J. J. Thomson）很不高興地說：“我們有愛因斯坦空間、德西特空間、膨脹的宇宙、收縮的宇宙、振蕩的宇宙、神秘的宇宙，等等。事實上，純數學家只要寫下一個方程就可以創造宇宙……他可以擁有自己的宇宙。”

世界上再也不會有另一個愛因斯坦了，當然也不再會有另一個愛迪生、雅舍· 海費茲（Jascha Heifetz）5或貝比· 魯斯（Babe Ruth）6，這些人物跟同代的人比起來是如此崇高，甚至被看成傳奇人物、英雄、半神。未來還會出現天賦異稟的科學家、發明家、小提琴家和棒球選手，過去也的確出現過。但是世界已經大到不容易找到獨一無二的天才，如果有 12 個貝比· 魯斯，豈不是跟沒有一樣？在 20 世紀初，數百萬美國人只能說出一位同時代的科學家的名字；到了 20 世紀末期，能舉出的科學家名字有五六個。宣揚愛因斯坦學說的人屬于一個人心比較純真的時代，而在今天這個打破神話、推翻成規的年代，要創造新的偶像就沒那么容易了。當初把愛因斯坦捧紅的人有那個意愿，也有那個能力來重塑科學天才的大眾印象。愛迪生那“1% 的靈感加 99% 的汗水”的秘訣似乎已經不適用于天資聰穎、善于抽象思考的愛因斯坦。愛因斯坦的創造力和稟賦簡直是天賜的：他想象一個宇宙該是什么樣的，那個宇宙就誕生了。“天才”這個稱呼一方面似乎帶有不食人間煙火的意味，另一方面好像必然充滿智慧。他像電視時代以前的運動明星一樣，人們只能從很遠的距離之外看到他。沒有多少真人真事會跟神話形象互相干涉。這時候，愛因斯坦已經不再是一個很執著的苦行僧——一位在 19 世紀的前 20 年里，天賦達到頂峰的年輕職員。民眾以前幾乎都沒見過這個人，現在一講愛因斯坦，大家就會想到他鮮活又有點兒心不在焉的形象：亂蓬蓬的頭發，松松垮垮的衣服，還有不愛穿襪子的模樣。把愛因斯坦神化的這種例子有時候也會用到別人身上。英國量子物理學家狄拉克在 1929 年到美國威斯康星大學訪問，當地的《威斯康星州報》登了一篇俏皮的文稿：“在今年春天，大學里有這號人物……他正要把牛頓、愛因斯坦和其他所有人從報紙頭版擠下來。”記者寫道，平常美國科學家一定都顯得很忙碌，也很活躍，“但是狄拉克不一樣，他仿佛擁有全世界的時間，他最繁重的工作就是看向窗外”。狄拉克在對話中總是以恰如其分的簡短話語結尾。（報紙的讀者一定會以為狄拉克德高望重，但事實上，他那時才 27 歲而已。）

5俄裔美籍小提琴家，20 世紀最偉大的小提琴家之一。

6美國棒球運動員，被譽為“棒球之神”。

“博士，現在可不可以請您用短短幾個字簡單介紹一下您的研究內容？”

“不。”

“好。我換個問法：‘狄拉克教授解決了所有的數學物理學的問題，可是還找不到更好的方法來估算貝比· 魯斯的擊球成功率。’您覺得這樣介紹可以嗎？”

“好。”

……

“您看電影嗎？”

“看。”

“什么時候？”

“1920 年，可能 1930 年也看過。”

這個天才真像是從其他世界來的外星人，對追求實用的美國人來說，科學指的是機械裝置等玩意兒，可是愛因斯坦和狄拉克等這些從歐洲來的科學家讓美國人再次覺得，科學家的想法就是古怪。

在電影《淑女伊芙》（The Lady Eve）中，芭芭拉· 斯坦威克飾演的角色在打聽亨利· 方達扮演的人物——一個費曼這么大年紀的蛇類研究者：“是那個高個子的遲鈍男孩嗎？”

“他不遲鈍，他是科學家。”

“哦，他是干這個的啊。我就知道他很怪。”

“怪”的意思是對人無害，意味著聰明的人有天賦，但為此要付出一些代價，帶有一些缺陷。大眾會這么想，也有一點兒自我安慰的意思。不過，某種程度上說這也算事實。很多科學家人在平凡世界里行事，思想卻在遠方。他們有時候無法掌握穿衣打扮或社交的技能。

假如當初那位記者詢問狄拉克對美國科學狀況的看法，可能會得到更長的回答。狄拉克曾經在一個比較私人的場合很刻薄地說過：“美國沒有物理學家。”這個評論不怎么好聽，不過狄拉克的判斷并不離譜，誤差只有幾年，而且狄拉克所說的物理學是全新的物理學。物理學不是真空吸塵器或人造纖維等在那十年間蓬勃發展的技術寵兒，也不是點亮路燈和發射無線電波，甚至不是在實驗室里測量電子的電量或氣體光譜的頻率。物理學是看待如此破碎、隨機、曲折的現實世界的全新眼光，少數幾位美國物理學家看到了這個發展趨勢，卻恐懼它的到來。

“我覺得真實世界反映了我們的感官認識，”耶魯大學首席物理學家約翰· 澤勒尼（John Zeleny）向美國明尼阿波利斯市的觀眾演講時為自己辯護道，“我相信明尼阿波利斯是一個真實的地方，而不是我的夢境。”不管愛因斯坦是不是真的說過相對論比量子力學更接近真相，只有很少幾個人具備足夠的數學基礎能把它搞懂。