費曼的科學精神
理查德·費曼，諾貝爾物理學獎獲得者，曾在洛斯阿拉莫斯和奧本海默們一起研製過原子彈，還是個開鎖專家。喜歡打手鼓，和巴西人一起組過樂隊參加過狂歡節跳過桑巴，喜歡酒吧、約會漂亮姑娘，他總是對事情抱有孩子般的興趣，他最喜歡「玩兒」物理。
1.他們不知道他們「知道」的東西
費曼曾在巴西教過一段時間的科學課，他發現當問學生們一個概念時，學生們能迅速說出它的定義，可下一次換種方式但在費曼看來完全相同的主題，學生們就答不上來了。
比如有一次費曼問學生們，如果只有一個偏振片如何確定光的偏振方向？正常是兩個，學生們也知道。費曼讓他們看向外面海面反射回來的光，但學生們一臉茫然。然後，費曼問「你們聽說過布魯斯特角嗎？」
「聽說過，先生！布魯斯特角是光在某種介質上的反射角，這種介質的折射率允許光完全偏振化。」
「當光被反射的時候，它的偏振方向如何？」
「先生，光的偏振方向與反射面垂直。」
費曼問「然後呢？」，學生們還是一臉茫然。
這些學生把什麼都死記硬背了下來，但那些詞是什麼意思，一概不知。當他們聽說「以某一折射率從某種介質上反射回來的光」的時候，卻不知道所謂介質就是水之類的東西。
在費曼結束巴西教學任務即將離開之際，在離別講話上他曾打了個比方來形容巴西這樣的「科學」教育。有一位熱愛希臘語的希臘學者來到一個國家，欣喜地發現很多人都在學希臘語——包括很小的學生，這在他自己的國家可是沒有的。有個學生要考希臘語方面的學位，學者就問他：「關於真與美之間的關係，蘇格拉底有些什麼看法呢？」——學生答不上來。然後，他再問這個學生：「在《第三篇對話》中，蘇格拉底對柏拉圖說了什麼？」這個學生眼睛一亮，「吧啦吧啦吧啦」一通——他竟然一字不落地將蘇格拉底說的什麼全都背出來了，用的還是希臘語！可是，在《第三篇對話》中，蘇格拉底談的那些東西就是真與美之間的關係啊。
這也許是為什麼巴西那麼多人學物理，卻出不了物理學家的原因，他們只是通過背誦來學習，而不是通過理解事物來學習。他們只是知道一個概念的名稱，卻並不真正理解其本質——他們並不知道他們「知道」的東西。
那怎樣才算真正理解了一件事情呢？
2.要能向奶奶解釋清楚
愛因斯坦曾說「如果你不能向你奶奶解釋清楚一件事，就說明你沒有真正理解它。」
費曼也說過「If you can"t explain something to a first year student, then you haven"t really understood.」你只有用自己簡潔的語言而不是那些生僻又複雜的術語，向別人解釋清楚了你的觀點、模型，你才算真正理解了某事。
1986年，挑戰者失事後，費曼受委託調查失事原因。費曼做了著名的O型環演示實驗，只用一杯冰水和一隻橡皮環，就在國會向公眾揭示了挑戰者失事的根本原因——低溫下橡膠熱脹冷縮，失去了密封功能。這就是用最簡單的方式向公眾解釋清楚一件複雜的事，而不是用一種專業而抽象的名詞去解釋另一個概念。
費曼這種思考方式跟他父親有很大關係。費曼還小時，父親曾經問過他關於睡覺的問題，他說「假如一些火星人將要光臨地球，而火星人又從來不睡覺，他們一刻不停地動彈，假定他們沒有名為睡覺的怪異現象，於是他們就問你這個問題「入睡是個什麼感覺？當你入睡的時候，發生了什麼事兒？你的思想是突然停止了呢？還是斷斷續續？意識到底是怎麼開了又關的？」。這種方式就迫使小費曼要努力地去感受、去想。
這種倒逼自己提升理解的技巧後來被稱為「費曼技巧」，簡單說就是「教是最好的學習方式。」，後來美國緬因州的國家訓練實驗室學習專家——埃德加·戴爾通過實驗發現，教學確實是學習金字塔中效率最高的一種方式。
而如何理解一個新概念或新理論，費曼也有個方法，他想要理解就必須得有一個具體可感的例子，他得親身體驗到那個東西的屬性才行。比如別人跟他說一個集合的時候，他就想到一個球兒，別人說兩個不相交的集合的時候，他就想到了兩個球，別人提出更多附加條件時，他就想像這兩個球有顏色了啊、長毛了啊等等。
只是用一個字詞去解釋另外一個詞，你無法獲得什麼意義。在巴西的教科書上經常充斥著類似「摩擦發光是晶體摩擦時發出的光」的話，可這對學生們理解沒有任何意義，只有你回家拿著一塊糖，在黑暗中用鉗子夾著它，你可以看到藍瑩瑩的閃光時，你才大約明白了摩擦發光到底是個什麼概念，你才獲得了一種自然體驗，而這也是科學這門知識最應該追尋的——實證精神。
3.野狐禪科學與科學精神
在南太平洋島上，有一群崇拜運輸機的土著。二戰期間，他們經常看到有大飛機落到地上，然後帶來很多好東西，他們希望這事以後能一直有。因此，他們搗鼓了類似飛機跑道的玩意兒，兩邊點上火把，還造了一個屋子，讓一個男人坐在裡頭，頭上綁著兩塊兒椰子殼當耳機，竹子棍兒跟天線似的伸向天空——他是個領航員，還有一群扛著木棍走來走去的男人們，他們在等著飛機著陸呢。可飛機再也沒來過，他們也一直在搗鼓。
他們似乎每件事都有模有樣，形式完美，但就是不靈。
土著人這種亦步亦趨看似科學的規則和形式，就被費曼稱為野狐禪科學。這種野狐禪科學缺少了某種觀念，也是很多現在科學研究及教育中缺少的觀念——實證，以及面對結果要有的一種脊梁骨向後挺得筆直的誠實——來表明你自己或許是錯的。
費曼認為「驗證所有學問的方法就是做實驗。」有一次他在一家飯館裡竟然跟一個油漆工杠上了，幹了一輩子刷牆活計的油漆工，說他可以用紅漆和白漆攪和出黃色的油漆來。費曼就很好奇，是不是這個油漆工有他不知道的能耐，因為他不懂油漆但是懂光學，而光學中黃光是綠光和紅光混合而來的，他不太相信，就跟油漆工打賭他弄不出來。在餐館老闆的見證下，費曼就出去買了兩桶油漆，紅的白的，油漆工攪和了白天，說道「我一般會加點黃漆提提色。」費曼對了。
但無論對錯，科學的精神都要求你對結果要有一種脊梁骨挺直的徹底正直。
比方說，如果你在做一個實驗，你應該把所有你認為或許會使這個實驗無效的事情都報告出來——不僅僅是把你認為正確的東西報告出來，也包括或許也能夠解釋你實驗結果的另外一些原因。你不能剔除掉那些不好的數據（cherry picking，即數據採摘），無論數據是否有利於你的理論。你必須把所有信息呈現出來，也必須把那些不符合這個理論的事實擺出來，就像把那些符合的事實擺出來一樣，以幫助別人來判斷你貢獻的價值。不要單單擺出那些會把別人的判斷引到特別方向上的信息，這是一種不誠實。
飛機沒著陸就是沒著陸。你不能自我愚弄,把自己當傻瓜。
費曼有一次跟一個搞宇宙論和天文學的朋友聊天，那朋友將要上廣播電台講話，但不知道如何解釋他的工作有什麼實用價值。費曼就說「哦，沒什麼實用價值」。在朋友看來這麼說了就得不到資金贊助下一步的研究了。可費曼認為，一個人若以科學家的身份出現，那你就應該向外人解釋你正在乾的事兒——如果他們在那些情況下不想給你資金贊助，那是他們的決定。
《魔鬼經濟學2》中提到，大氣是一種非常複雜的系統很難預測，那麼一些搞溫室效應研究的氣候學家建立的模型就經常無效，為了顯示模型有用就經常對數據進行粉飾來調整模型的準確性以證明溫室效應確實在加劇且有害，不然就拿不到國家的科研經費了。
費曼的這種精神貫穿他終生，不願擔任政府職務，害怕失去自己正直的品格與享有的自由。他任性地拒絕像大神愛因斯坦都是成員的高等研究所，他不想領諾貝爾獎因為那太官僚主義，他熱愛學生們，他一生真性情，他是費曼，他喜歡玩兒物理。
參考《別逗了，費曼先生》
TAG:大汪志趣 |