第一部：邁向偉大

第一章：燈光、攝影機、開演！

第二章：量子宇宙

第三章：新思潮

第四章：愛麗絲漫遊量子奇境

第五章：結局與開場

第六章：純真不再

第七章：偉大之道

第八章：朝著無限前進

第九章：分裂原子

第十章：穿過黑暗的玻璃



第二部：宇宙的其餘部分

第十一章：核心的問題和問題的核心

第十二章：重組宇宙

第十三章：藏身鏡中

第十四章：困惑和樂趣

第十五章：扭轉宇宙的末端

第十六章：由上而下

第十七章：真理、美和自由



結語：性格決定命運

引言



　　「我覺得物理學真是一門奇妙的學問。

　　我們知道的很多，能納入物理學的等式卻這麼少，

　　少到我們只能說自己略懂皮毛。」

　　──費曼，一九四七



　　提到兒時回憶，通常很難分辨現實跟想像，但是，第一次想到當物理學家可能真的很刺激，那段回憶卻十分清晰。小時候我很迷閱讀科學書籍，但我學到的科學總離我至少半個世紀遠，因此我老覺得科學幾乎就等於歷史。大自然仍有很多未解的奧秘，不過我當時並沒有察覺到這一點。

　　

　　上高中的時候，我參加了科學夏令營，這時奇蹟出現了。不知道為什麼，可能我看起來很無聊，老師決定放棄早就安排好的課程，給了我一本費曼寫的書，書名是《物理之美》（The Character of Physical Law），他叫我讀的那個章節討論過去和未來的區別。那應該是我第一次接觸到熵和失序的概念，讀了之後我跟很多人一樣，覺得很迷惑很洩氣，甚至連偉大的物理學家波茲曼（Ludwig Boltzmann）和埃倫費斯特（Paul Ehrenfest）也有同樣的感受，而他們窮盡一生的事業往這個方向發展，最後卻走上絕路。一開始你只想到涉及兩個粒子的簡單問題，比方說地球和月球，然後你又想到包含很多物體的系統，例如這個當下我書房裡的氣體分子，就會發現世界變化的方式難以捉摸，也非常深奧；既神秘又艱深，難怪我那時候沒辦法欣賞。

　　

　　然後，第二天老師問我有沒有聽過反物質，接著又告訴我費曼這個人剛得了諾貝爾獎，因為他解釋了要怎麼把反粒子想成在時間中倒退的粒子。我一聽就著迷了，雖然事實上根本聽不懂（回想起來，才發覺老師也不明白）。但是，在我生活的這個時代，也有很多偉大的發現，也鼓勵我想到，仍有很多東西值得發掘（事實上，雖然結論沒錯，但我依循的資料卻不是那麼回事。早在我出生前十年，費曼就出版了量子電動力學的論文，因此贏得諾貝爾獎，老師說可以把反粒子當作在時間中倒退的粒子，其實不是費曼提出來的。哎，物理學的想法要花二十五到三十年的時間才能通過篩選，進入高中老師的腦袋和教材中，有時候還不太正確）。

　　

　　我後來主修物理學，費曼變成我心目中的英雄跟傳奇人物，他在我們這一代的形象就是這樣。跟其他充滿抱負的年輕物理學家一樣，進大學時我買了他寫的《費曼物理學講義》（Feynman Lectures on Physics），只是我真正上的課都沒用過這些書。不過，我跟大多數同學一樣，讀完了他教的所謂基礎物理學課程，也就是構成講義的內容，過了很久之後又會回去翻這些書。讀這些書的時候，我發現一件很奇怪的事，那次夏令營的體驗居然讓人聯想起費曼高中時也碰過類似的事。這件事之後再提吧。現在我只想說，我多希望我跟他一樣，最終也有充滿意義的結果。

　　

　　事實上，可能要到了研究所，我才真正明白高中那位老師想告訴我的理論有多麼錯綜複雜，但從高中的科學夏令營開始，基本粒子和費曼這個很有趣的人寫的相關書籍就緊緊抓住了我的注意力，而且我的興趣一直都沒有磨滅。在寫這本書的時候也想到，我選了路徑積分當作學士論文的題目，正好是費曼首創的學科。

　　

　　因為命運的小小轉折，我其實很幸運，還在念大學的時候就有幸跟費曼碰面，彼此相識。那時我參加了加拿大大專生物理學協會，這個組織只有一個目的，就是舉辦全國性的會議，邀請傑出的物理學家來演講，大學生也能上台報告他們暑假研究專案的成果。應該是一九七四年吧，協會充滿魅力的主席把費曼找來（或引誘來，我不知道，也不應該胡亂假設）溫哥華，擔任該年會議的主要講者。在會議上，等他演說完成後，我很魯莽地問了一個問題，來自全國性雜誌的攝影師拍下照片並刊登出來，不過更重要的是，我正好帶了女友一起去，因緣際會，結果那個周末費曼幾乎都跟我們兩個在當地的幾家酒吧裡消磨時間。

　　

　　後來，我去美國麻省理工學院念研究所的時候，曾聽過幾次費曼的演講。又過了幾年我拿到博士學位後進哈佛大學工作，受邀到加州理工學院擔任研討會的講師，費曼坐在聽眾席裡，讓我有點怯場。他只問了一兩個問題，非常有禮貌，等我下台後又過來繼續討論。我料想他可能不記得我們曾經在溫哥華碰過面，而我也因此留下了一生的遺憾，不知道他記不記得我，因為他很有耐心地等著要跟我講話，但有個很堅持也很擾人的年輕助理教授一直說個沒完，最後費曼走開了。我再也沒跟他見過面，因為幾年後他過世了。

　　

　　公眾尚不知費曼是何許人也，他卻早就成為當代物理學家心目中的傳奇人物。拿到諾貝爾獎，就能上全球各地報紙的頭版，但第二天又有新的頭條新聞，有些人一下子家喻戶曉，但報紙丟進垃圾桶後就被淡忘了。科學上的發現並未讓費曼聲名大噪，反而是一系列個人的回憶錄讓他變成知名人物。說故事的費曼就跟物理學家費曼一樣充滿創造力，令人目眩神迷。和他面對面接觸過的人會立刻感受到他渾身洋溢的魅力。銳利的眼神、戲謔的笑容和紐約的口音，讓他和典型的科學家形成強烈的對比，私底下他愛打邦哥鼓，喜歡去脫衣酒吧，更增添了一份神祕的感覺。

　　

　　費曼會變成公眾人物，跟很多事一樣，只是無心插柳的結果，但這次促成的原因卻是一場悲劇：挑戰者號太空梭在升空後便爆炸，上面除了太空人外，首次有「平民」搭載，那是一名公立學校的老師，原本預計要從太空中教幾堂課。在後續的調查行動中，費曼受邀參加美國太空總署的專門調查小組，他的反應很不尋常，居然答應了，因為他向來刻意避免加入委員會和其他會影響工作進度的事。

　　

　　費曼獨力進行調查，這也不符合他平常的性格。他不看報告，也不把心思放在針對未來的官僚式建議上，反而直接找美國太空總署的工程師和科學家談話，在電視播放的公聽會中，費曼做了一項實驗，把橡膠做的小O型環放入一杯冰塊裡，藉此說明用來封住火箭的O型環在低溫下有可能失靈，而挑戰者號升空爆炸那天也一樣冷，這一刻令費曼聲名大噪。

　　

　　從那天起，包括個人回憶錄、書信文集等等一系列的書籍持續問世，還有「遺失演講稿」的錄音帶，費曼去世後，他的傳奇性水漲船高。適合大眾閱讀的費曼傳記也出版了，最有名的就是格雷克（Jim Gleick）寫的《天才的軌跡》（Genius）。

　　

　　費曼本人的魅力永遠不會磨滅，但有人來找我，要寫一本易讀的小書，除了他的科學貢獻，也要描述他的個性，我一聽就無法抗拒。接下這份工作，除了激勵我重讀一遍他所有的原始著作（大多數人可能沒發現，科學家鮮少重讀專精領域的原始文獻，尤其當出版年份跟自己隔了不只一代的時候。科學的想法會不斷經過淨化和錘鍊，最常見的情況是，物理學沒有變，而現代的表達方法卻完全不像最初的構想）。但更重要的是，我發覺從微觀的角度來說，費曼的物理學洞察二十世紀下半物理學的主要發展，他留下了很多未解的謎題，我們現在仍找不到解答。

　　

　　在接下來的章節中，我盡量用公正的方法評論費曼作品的文字和精神，希望他也能贊同我的做法。或許，正因這個理由，這本書領頭探索費曼如何衝擊到我們目前對自然世界的了解，從科學家個人傳記的字裡行間反映出來。我會花一點時間討論許多晦澀難解的僵局和邏輯謬誤，科學家在做學問的時候難免投入其中無法自拔，就連最成功的科學家也一樣，當然也包括費曼。如果不想出偷跑的辦法，讓外行人也知道我們對自然的了解實際上有什麼成就，已經夠難了。不過偷跑就是偷跑，就算動作高雅表現優異，最終的問題仍在於那些能通過實驗、通過時間考驗的想法。

　　

　　我並未設定偉大的目標，只想專注在費曼的科學成就上，因為他的想法影響了二十世紀的物理學，帶來革命性的發現，要揭開二十一世紀的謎題，也脫離不了費曼的影響。如果我能做得到，我真的很想告訴不是物理學家的人為什麼費曼能成為當代地球上大多數物理學家心目中的神話英雄。如果我抓得到這個重點，就能幫讀者了解當代物理學中最重要的東西，以及費曼如何改變了我們對世界的看法。我想，那就是最好的證明，告訴大家為什麼費曼稱得上是天才。