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戴森生日|科學史上的今天:12/15

普林斯頓高等研究院,少數頂尖學者方能受邀進駐的學術殿堂。不須教書,不須產出論文,完全不受俗務干擾,只須專心思考。愛因斯坦、馮·紐曼、哥德爾、狄拉克、包立、李政道與楊振寧、……等人都曾駐足此處,不過,來來去去的學者之中,竟有一位學者沒有博士學位,而且一待就超過四十年。

弗里曼·戴森。圖片來源:Monroem@wikimedia

英裔物理學家戴森在二次大戰後先進入劍橋大學,取得數學的學士學位,再於1947年到美國康乃爾大學留學,認識了大他五歲,卻已經擔任教授的費曼,兩人從此成為至交。

費曼於1948至1949年間為了解決量子電動力學的重整化問題時,發展出路徑積分與費曼圖,但當代的物理學家都感到愕然,難以接受這種圖解的方式,因此並未引起共鳴,知音唯戴森一人。而在此同時,施溫格(Julian S. Schwinger)與朝永振一郎也各自獨立發表了以方程式解決同樣問題的正統方法,戴森很快地在1949年發表論文,證明費曼圖與他們的方法其實是相同的,並且進一步克服高階計算,完成量子電動力學可重整化的證明。

最後費曼、施溫格與朝永振一郎三人共同獲頒1965年的諾貝爾物理學獎。施溫格與楊振寧都為戴森沒有得獎而大抱不平。戴森自己倒是不以為意,他說:「如果你想贏得諾貝爾獎,就應該長期專注於某個深刻而重要的問題,至少十年不放。這可不是我的風格。」

是的,戴森在普林斯頓高等研究院中猶顯得風格迴異。院長歐本海默於1953年提供他終身職時,大概以為聘到一位量子力學的理論物理學家,不料四年後他就請假一年,跑去參加獵戶座計畫,幫忙設計以核能為動力的火箭(不過這計畫後來因為1963年的國際公約禁止在地面以上製造核爆而終止;戴森自己也參與推動這公約)。1958年,他又帶領開發無熔毀之虞的小型核反應爐,供醫院與大學製造元素的同位素。

戴森對探索宇宙也充滿熱情,除了寫過中子星、脈衝星等天文物理的論文,他還拋出許多極具創意的點子,例如在彗星上種植基因改造的樹;只有一公斤重的「星雞」在太空旅行,以星塵為材料自我複製;將恆星包圍起來做為太空移民的「戴森球」。

戴森曾引用哲學家柏林(Isaiah Berlin)的比喻,將偉大的科學家分成兩種:狐狸與刺蝟。他說:「狐狸對每件事都感興趣,總是輕易地從一個問題跳到另一個問題。刺蝟只對少數他們認為是基本的問題感興趣,而且會花上數年或數十年的時間在同一個問題上。偉大發現大多是刺蝟找到的,多數小發現則是狐狸找到的。科學需要刺蝟也需要狐狸才能健康成長,刺蝟深入挖掘事物的本質,狐狸則探索我們這神奇宇宙的複雜細節。愛因斯坦是隻刺蝟,費曼則是隻狐狸。」戴森自己何嘗不是隻狐狸?

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。


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關於作者

張瑞棋

1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。自小喜愛科學新知,浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,更成為重度閱讀者。當了中年大叔才成為泛科學專欄作者,著有《科學史上的今天》一書,如今又因翻譯《解事者》,而多了個譯者的身分。

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