理查德·费曼（Richard Feynman，1918-1988）
导读：
费曼曾预料到自己的死亡——在黑暗的感觉剥夺箱中玩释放意识的游戏。1988 年 2 月 15 日午夜前不久，他在这个世界的空间合上了。
詹姆斯·格雷克 ｜ 撰文
高爽 赵晓蕊 ｜ 翻译
上帝禁止我们用自己的梦来构建世界的模式。
——弗朗西斯 · 培根
没有什么是确定的。维尔纳 · 海森堡在 20 世纪的意识形态中留下了这一信息。数学家库尔特 · 哥德尔随后提出了一个著名的证明，即任何逻辑系统都不可能是一致和完备的。存在真正知识的可能性似乎消失了。
海森堡狭义地阐述了他的不确定性原理：一个粒子不能既有确定的位置，又有确定的动量。尽管如此“狭义”，哲学家们还是注意到了这一点，其影响似乎涵盖了比原子及其内部结构更广阔的领域。然而，费曼对哲学家不屑一顾（“与其让他们难堪，不如叫他们‘鸡尾酒会哲学家’”），他们过度解释了物理定律，比如：
“一切都是相对的，这是爱因斯坦的结论，它对我们的思想有着深远的影响。”除此之外，他们还说：“物理学已经证明，现象取决于你的参考系。”我们听到不少这样的话，但很难搞清楚到底是什么意思……毕竟，“事情取决于一个人的观点”这一想法如此简单，肯定没必要为了发现它去经历物理学相对论的所有麻烦。
爱因斯坦的相对论并不涉及人类的价值观。这些价值观是相对的，还是不相对的，当中的原因与物体以接近光速运动的物理学无关。从技术科学中借用隐喻可能是一种危险的做法。不确定性原则是否将其不可避免的模糊性强加给了对自然的所有描述？可能是吧。但费曼与他的许多同事分道扬镳了。后者用量子不确定性来解释日常人类世界中出现的多种不可预测性：天气的不可预测性，或人类行为的不确定性。一些人推测，量子的不可预测性可能是自由意志和人类意识进入宇宙的微观漏洞。
特别是斯蒂芬 · 霍金，他写道：“不确定性原理宣告了拉普拉斯的科学理论，即一个完全确定性的宇宙模型梦想走向终结……因此，量子力学把无法避免的不可预测性或随机性因素引入了科学。”费曼的观点却不同。在 20 世纪 60 年代，他预见到了现代混沌现象研究中会出现的理解：不可预测性已经是经典世界的一个特征。他相信，一个没有量子不确定性原理的宇宙，在行星风暴系统和人类大脑的尺度上将像我们自己的宇宙一样，表现得不稳定且自由。
人们通常认为，我们无法预测未来的这种不确定性是一种量子力学的东西，据说这还可以解释大脑的行为、自由意志的感觉，等等。但是，如果世界是经典的——如果力学定律是经典的，那就很难说，大脑会不会或多或少感觉不一样。
为什么？因为微小的错误、我们知识中的微小差距，会被复杂系统的相互作用放大，直至大尺度。
如果水从水坝上流下来，就会产生飞溅。如果我们站在附近，时不时会有一滴水落在我们的鼻子上。这似乎是完全随机的……最微小的不规则在水的下落中被放大，所以我们得到了完全的随机性……
更准确地说，给定任意的精度，无论多么精确，人们都可以找到一段足够长的时间，导致我们在这么长的时间内无法做出有效的预测。现在的问题是，这段时间并不是很长……事实证明，在非常非常短的时间内，我们就失去了所有的信息……我们再也无法预测会发生什么！因此，如果说从人类思维表面上的自由和不确定性来看，我们本应该意识到经典的“确定性”物理学永远不可能理解这一点，并接受量子力学作为“完全机械化”宇宙的一种解脱，这么说是不公平的。
这种信念上的差异，即这种与霍金等物理学家更标准的观点之间的微妙分歧，并不是诡辩。它形成了一个支点，随着 21 世纪的临近，人们围绕着这个支点对物理学的成就和未来产生了根本的分歧。
粒子物理学家十分敬畏他们的理论的有效性。他们采纳了“大统一理论”这一说法，这个概念的首字母缩写为 GUT（grand unified theory）。
长期以来，科学的进步意味着从前被分开处理的现象走向统一：麦克斯韦的电动力学已经开始把电和光统一起来；史蒂文 · 温伯格和阿卜杜勒 · 萨拉姆将电磁和弱相互作用的领域与他们的电弱理论（不得不叫这个名字）统一起来——然而，将这些相距甚远的领域统一起来，似乎更像一部数学杰作，而不是证明了两个领域确实是一枚硬币的两面。
量子色动力学也试图拥抱强相互作用，然而，实验性支持似乎很遥远。当物理学家们谈起这件事时，就好像他们能把统一扩展到一切身上，仿佛他们可以设想出一个物理学能够关闭工厂车间、结束工作的时代。他们可以想象到，甚至几乎可以看到“宇宙的终极理论”“完全描述了我们生活的宇宙”“一个万物的完全统一的理论”。
伴随这些夸夸其谈的，是物理学家政治地位的明显转变。原子弹项目成功所带来的光环正在消退。为了进行越来越高能的实验，物理学家需要极其昂贵的机器，而这些项目的资助问题在科学家中引起了政治分歧。
在费曼去世那年，两位实验物理学家发表了一篇简单的声明：“50 年的粒子物理学研究已经产生了一个优雅而简洁的亚核能级的粒子相互作用理论。”粒子物理学的外行人可能不会那么慷慨。
优雅而简洁？那么，为什么如此多的粒子质量和其他特定的数值参数必须被输入理论中，而不是被读出？为什么如此多的重叠场、如此多的对称性被打破，以至于似乎需要拟合数据？像色和粲数这样的量子数可能是优雅的简化形式，也可能是最后一刻绑在恐怕会松动的接头处的橡皮筋。如果理论家们解释了夸克禁闭，证明了一种永远无法独立存在的粒子，那么他们当然可以解释任何事情。
一位评论家挑衅地说，这个理论是否被操纵了？它是“一个精心设计的智力结构，更像是成功的解释技巧和小工具的集合……而不是对经验的连贯表达理解”吗？尽管理论的每一部分可能都经过了实验的检验，但整个理论，以及制定理论的风格，已经变得难以反驳。人们很难想象那些不能用新的对称性破缺、新的量子数或一些额外的空间维度来解释的现象。现代物理学的备件部门也许储备了大量精巧的装置，以至于现在可以设计出一台可使用的发动机，来处理粒子加速器所能提供的任何数据。
这是一个严厉的批评，但不是来自费曼。然而，费曼也谈到了对自然基本规律的探索。这是最后一次：
人们对我说：“你在寻找终极物理定律吗？”不，我没有……如果事实证明，一个简单的终极法则可以解释一切，那么，如果能发现它就太好了。如果事实证明它就像一个有数百万层的洋葱……那么它就是这样的。
他认为，同行们夸大了在统一理论上获得的成功，他们所取得的真实成就其实是把完全不同的理论牵强地拼凑在一起。霍金说：“我们现在也许已经接近探索自然终极定律的尾声。”许多粒子物理学家对此表示赞同。但费曼没有这样认为。他在另一个场合说：“我一辈子看到的都是这样：人们相信答案就在眼前。”
但一次又一次地失败了。爱丁顿认为有了电子和量子力学理论，一切都会变得简单……爱因斯坦认为自己即将有一个统一理论，但对原子核一无所知，当然也就无法猜测……人们认为他们已经非常接近答案了，但我不这么认为……
自然是否有一个终极的、简单的、统一的、美丽的形式，这是一个开放的问题，而我不想说到底属于哪一种。
在 20 世纪 80 年代，弦理论出现了，它是一种在数学上强大，在实验上却无法验证的“统一”尝试，以存在于多个维度上的弦状实体作为基本对象。额外的维度被认为是以一种对称性破缺的方式折叠起来的，这种对称性破缺被称为紧化。
弦理论以费曼的历史求和方法（sum-over-histories method）作为基本原理。该理论将粒子事件视为拓扑曲面，并通过对所有可能曲面求和来计算概率幅。费曼没有涉足。有人说，也许他太老了，无法欣赏这种新时尚。弦理论似乎离实验太遥远了。他怀疑弦理论学家没有尽力证明自己是错的。与此同时，他从未采纳 GUT 的说法。这让他很不舒服。他退下舞台，只在问题出现时解决问题。
当一位粒子物理学历史学家在加州理工学院办公室就统一问题采访他时，他拒绝了。这位历史学家说：“你的职业生涯跨越了标准模型的构建阶段。”
“‘标准模型’。”费曼怀疑地重复道。
“SU(1)×SU(2)×U(1)。从重正化到量子电动力学，再到现在？”
“标准模型，标准模型，”费曼说，“标准模型，是说我们有电动力学，我们有弱相互作用，我们有强相互作用？好的。是的。”
采访者说：“把它们拼凑到一起真是一个了不起的成就。”
“它们没有被拼凑在一起。”
“那是在一个理论包中被联系在一起？”
“不是。”
采访者艰难地把他的问题提出来：“你管 SU(3)×SU(2)×U(1) 叫什么？”
“三种理论，”费曼说，“强相互作用、弱相互作用和电磁……这些理论之所以联系在一起，是因为它们似乎具有相似的特征……它们在哪里汇集到一起？只有在你加了一些我们不知道的东西时。今天没有任何含有 SU(3)×SU(2)×U(1)——别管它到底叫什么——的理论是正确的，也没有任何实验来检验……现在，这些人都想把这一切放在一起。他们试图这样做，但没有做到，好吗？”
粒子物理学家是费曼所属的群体。他们都是尊敬他的精英，传递了他的传奇，给了他如此多的威望。他很少公开反对他们的标准教条。在此前的二十年里，费曼一直致力于解决他们的问题：尽管他可能会无视，但最终还是接受了他们的议程。
这位历史学家又问道：“所以，我们没有比爱因斯坦的时代更接近统一吗？”
费曼生气了：“这是一个疯狂的问题！……我们当然更接近了。我们知道的更多了。如果要知道的东西数量有限，那么我们显然必须更接近获取知识，懂吗？我不知道怎么把这变成一个合理的问题……这一切都太愚蠢了。这些采访都毫无用处。”
费曼从办公桌前站起来，走出门，沿着走廊走去，指节在墙上敲击。在他的身影消失之前，这位历史学家听到他吼道：“谈论这些东西毫无用处！这完全是浪费时间！这些事情的历史毫无意义！你这是试图从简单而美好的东西中制造出困难而复杂的东西。”
在大厅的另一边，默里 · 盖尔曼从他的办公室向外望，他说：“看来你刚刚见过迪克。”
费曼总为基本工作设置了很高的标准，尽管就这个词而言，他所指的含义比许多粒子物理学家的更广泛。在他看来，液氦和其他固体问题与最小尺度的粒子相互作用一样基本。他认为，“基本”就像美貌或智慧一样，是一种多维的品质。他曾试图理解湍流和量子引力。
在整个职业生涯中，他经历过痛苦的时期，找不到合适的问题。在后来的几年里，他和同事们看到他们拥挤的领域变得宽松：聪明的年轻学生以自己的方式寻找基本问题，经常转向生物学、计算或混沌和复杂性的新研究领域。当他的儿子卡尔结束了对哲学的迷恋，开始学习计算机科学时，费曼也重新审视了他在洛斯阿拉莫斯帮助开拓的领域。他与加州理工学院的两位计算权威约翰 · 霍普菲尔德（John Hopfield）和卡弗 · 米德（Carver Mead）共同开设了一门课程，内容涉及人脑模拟、模式识别到纠错和不可计算性等问题。
在几个夏天里，他与麻省理工学院附近的思维机器公司的创始人合作，创造了一种激进的并行处理方法；他作为一名高级技术人员，将微分方程应用于电路图，也偶尔充当年轻企业家中的智者。（“忘掉所有‘局部最小值’的东西，只说晶体中有个气泡，你必须把它抖出来。”）他开始在计算和物理学的交叉点上进行特立独行的研究：关于计算机可以有多小、熵和计算中的不确定性原理、模拟量子物理学和概率行为，以及建造量子力学计算机的可能性，其中自旋波包在逻辑门之间以弹道的模式来回漫游。
在很大程度上，费曼所在的群体本着驱使他最初走入物理学世界的那股精神，把问题抛在了脑后。亚原子粒子宇宙和普通现象领域之间的智力距离被拉开了，这是大自然向孩子们展示的魔法。
在《费曼物理学讲义》中，他以寓言的方式讲述了彩虹的美。想象有一个科学家看不到彩虹的世界：他们可能会发现彩虹，但他们能感觉到彩虹的美吗？事物的本质并不总在于微观的细节。他认为，看不到彩虹的科学家在某些天气情况下发现，在天空中某个方向上绘制的辐射强度，会显示出一个凸起形状，随着仪器角度的改变，凸起会从一个波长转换到另一个波长。“那么有一天，”他说，“他们的《物理评论》可能会发表一篇技术文章，标题是‘在特定天气条件下，辐射强度是关于角度的函数’。”费曼对美——人类的幻觉、我们对辐射现象这一现实的情感投射，没有任何异议。
史蒂文 · 温伯格表示：“今天，我们都是还原论者。”意思是，我们在普通物质的基本粒子中寻求最深层的解释原理。他代表了许多粒子物理学家，却不包括费曼。理解最低层次上的原理（最小的长度尺度）与理解自然是不同的。加速器的领域之外有很多东西，即使它们在某种意义上可以还原为基本粒子。混沌湍流、复杂系统中出现的大型结构、生活本身——费曼谈到了“从这样简单的原理中产生的现象的无限多样性和新颖性”，而这些现象就“在方程中，我们只是还没有找到解决它们的方法”。
科学的考验在于它的预测能力。如果你从未去过地球，你能预测雷暴、火山、海浪、极光和日落的余晖吗？…… 人类智力觉醒的下一个伟大时代，很可能会产生一种理解方程定性内容的方法。但今天我们还做不到。今天，我们看不到水流方程中包含旋转圆柱体之间湍流的美发店门口的三色柱结构。今天，我们看不到薛定谔方程是否包含青蛙、作曲家或道德。
物理学家的模型就像地图：永远没有终章，永远不会完整，直到它们变得像它们所代表的现实一样庞大和复杂。爱因斯坦将物理学比作一个人把一个封闭的手表的内部结构组装起来的概念：他可能会建立一个合理的模型来解释有节奏的嘀嗒声和指针的摆动，但他永远无法确定。爱因斯坦说：“他可能还相信知识的理想极限是存在的，并且人类的大脑可以接近这个极限。他可能会把这个理想极限称为客观真理。”这是一个更简单的时代。
在费曼的时代，知识进步了，但客观真理的理想却在科学视野之外的薄雾中慢慢消失。量子理论使一个不可能的问题悬而未决。一位物理学家选择引用费曼的话来回答这个问题，费曼是“我们这个时代的伟大哲学家之一，我冒昧地以诗歌的形式引用了他对这个问题的看法”：
我们一直很难理解
量子力学所代表的世界观。
至少我是这样的，
因为我已经足够老了，
但问题还没达到 对我来说显而易见的地步。
好吧，我还是很紧张……
你知道，事情总是这样，
每一个新的想法
需要一两代人的时间，
直到
显然没有真正的问题……
我无法定义真正的问题，
因此，我怀疑没有真正的问题，
但我不确定 是否有真正的问题。
1987 年 10 月，费曼的腹部出现了另一个肿瘤。医生最后一次尝试通过手术阻止癌症扩散。当《洛杉矶时报》给他寄去讣告的预印本时，他感谢了作者，但表示：“我觉得让一个人提前阅读自己的讣告不是个好主意——惊讶感都没了。”他知道自己没有康复。那年他 69 岁。疼痛让他的一条腿备受折磨。他筋疲力尽，没有胃口。
次年 1 月，他开始在夜里醒来，全身是汗，浑身发冷。在满是灰尘的办公室里，他在黑板的一角写下了两句自我意识的格言：“我无法创造的东西，我无法理解”和“知道如何解决每一个已经解决的问题”。旁边有一张清单，标题为“学习”（“贝特拟设问题，2D 霍尔效应…”）。物理学改变了。
有一次，他和他在洛斯阿拉莫斯的老朋友斯塔尼斯拉夫 · 乌拉姆谈到了这个问题，乌拉姆一直在注视着几朵白云在新墨西哥州蔚蓝的天空中翻滚。费曼似乎读懂了他的想法。“它真的很像云的形状，”费曼说，“当人们看着它时，它似乎没有改变，但如果你一分钟后回来看看，一切就都很不一样了。”他没有攒下很多东西：一条挂在挂钩上的手工编织围巾，是南斯拉夫的一些学生送给他的；米歇尔与大提琴的合影；一些北极光的黑白照片；他的皮制深躺椅；他用狄拉克方程画的草图；一辆画着巧克力棕色费曼图的面包车。2 月 3 日，他再次进入加州大学洛杉矶分校的医学中心。
重症监护室的医生发现他的十二指肠溃疡破裂。他们使用了抗生素。但费曼余下的肾也衰竭了。在进行了一轮透析后，收效甚微。费曼拒绝进一步透析，因为透析可能会将他的生命延长数周或数月。他平静地告诉米歇尔：“我要死了。”那种语气就像是在说：我已经决定了。
现在，最爱他的三个女人监视和守护着他：格温妮丝、琼，以及曾和他一起住在法洛克威房子里的表妹弗朗西斯 · 莱温。吗啡止痛和氧气管是他们对药物最后的让步。医生说大约还有五天。他曾经观察过一次死亡，他试着科学地观察了昏迷和断续的呼吸，想象了缺氧时大脑的混浊。他曾预料到自己的死亡——在黑暗的感觉剥夺箱中玩释放意识的游戏。
他告诉一位朋友，他已经把他所知道的大部分好东西教给了人们，并与无尽的自然和平相处：
你看，有一件事是，我可以带着怀疑和不确定性生活，却浑然不知。我认为‘无知’地活着，比知道可能错误的答案要有趣得多。对于不同的事情，我有大致的答案和可能的信念，以及不同程度的确定性，但我对任何事情都没有绝对的把握，还有很多我什么都不知道的事情，比如提出“我们为什么存在”这种问题，到底有什么意义……
我不必知道答案。我不会因为无知而感到恐惧，也不会因为迷失在一个没有任何目的的神秘宇宙中而感到恐惧。这可吓不倒我。
他逐渐失去知觉。他的眼神变暗了。讲话变得费力。格温妮丝看着他让自己振作起来，拟好了一句话，然后挤了出来：“我可不愿死两次。这太无聊了。”
之后，他试图通过摇头或捏紧握着他的手来交流。1988 年 2 月 15 日午夜前不久，他的身体突然缺氧，迫切需要空气，但氧气管无法提供足够的氧气，他在这个世界的空间合上了。他留下了一个印记：他知道了什么，他是怎么知道的。
作者简介：
詹姆斯·格雷克（James Gleick），享誉全球的美国作家，曾任美国作家协会主席。凭借《牛顿传》《费曼传》《混沌》三次入围普利策奖，《信息简史》荣获英国皇家学会图书奖和中国文津图书奖。各类作品已被译为30多种语言。物理学家默里·盖尔曼曾说：“格雷克的书描述了费曼的天才一生，证明他自己也是一位天才。”
原标题：《去世前，费曼说的最后一句话》
阅读原文