第五部 笑鬧中的真智慧
不要太相信專家

從那時起,我再也不理會由「專家」做出來的結果。
在我參加的一個會議上,有人報告說,從迴旋加速器生產出來的濤和非他,即使在不同角度測量或是粒子的能量不同時,它們的產量比例始終不變:總是多少個濤對多少個非他。
「往那邊改?」
克利斯蒂出來了,我也從房間走出來,我們都同意:相差將會是二%——在准許的實驗誤差之內。畢竟如果他們才剛把常數修改了七%,那二%極可能就是誤差。我打電話給我妹妹:「二%。」理論正確。
會議期間,我住在我位於西瑞橋斯(Syracuse)的妹妹家。我把論文帶回家跟她說:「我搞不懂李政道和楊振寧說的東西,這全都那麼複雜!」
我跑去告訴巴查教授,告訴他我們的成功。他說:「是的,你們提出了中子——質子耦合是V而不是T,而以前大家都以為是T。到底是哪一個實驗說是T呢?你為什麼不檢查一下以前的實驗,看看出了什麼問題?」
第二天我跑去找維普斯塔拉等人,告訴他們:「我已全弄出來了,一切都符合無誤。」
我想到狄拉克(Paul Dirac),他也一度單獨「擁有」他的方程式——用以說明電子現象的方程式。而現在我也擁有這個新的貝塔衰變的方程式。它沒有狄拉克方程式那麼耀眼,但它也很不錯。這是我唯一一次發現了新定律。
我十分興奮,不停地計算,而事情就如流水行雲般順利:一切都自動吻合,毫不牽強。到這時候,我已開始忘記那九%的事情了,因為其他一切都那麼順利。
我跑去把最先說那應該是T的論文找出來一看,立刻大吃一驚,我記得以前看過那篇論文(那時《物理評論》還不很厚,我每篇文章都讀),而當我再看這篇論文,看到那些圖表時我想:「那證明不了什麼?」因為,圖表中的曲線取決於數據範圍最邊邊的一兩個數據點——通常這些點都比較不可靠。而我清楚記得,當我第一次看這篇論文時,就曾經想到過這一點!
從我們的理論裡,他發現:他忽略了實驗中,從中子朝各方向反彈的質子並不一致;他假設那在任何方向都一樣。
我繼續檢查其他的一些計算,全都符合,再計算新的東西,也符合。我興奮極了。這是我生平第一次。事實上也是唯一的一次,我知道一個別人都不知道的自然定律。
當我開始思考貝塔衰變這問題時,我讀了許多由「專家」寫的報告,全都說那是T。我從來沒有看看最初的數據,我只是像中了毒般去讀其他的論文。如果我是個真正優秀的物理學家,在羅徹斯特想到這問題時https://www.hetubook.com•com,我就立刻會看看「到底T的說法有多可靠?」——那才是明智之舉。
他把我們理論所推測的修正值取代他原先在用的數據,結果完全改觀,實驗和理論完全吻合。
「我全部明白了。」
我從小板凳上跳起來:「那麼我全——部——都明白了!」

要物理不要朋友

興奮的一刻

她沒有真的坐在客廳。最好的說法是她蹲在角落把手盤起來。不來「打擾」我。她的目的當然是要打擾我!而她成功了。我很生氣,我受不了了。我必須繼續計算下去,我在進行一些很重大的發現,精神亢奮;而起碼在這個時刻,那比這位女士還重要。我忘記後來怎樣讓她離開了,總之並不容易。
我坐在廚房內窗旁的小桌那裡,一直工作到深夜。愈來愈晚了——大約凌晨兩三點。我努力計算,得到很多相互吻合的結果。我在思考、我在專心,外面很黑、很靜——突然窗口上「搭搭搭搭」地響起來。我一看,那裡有一張白白的臉,離我只有幾英吋,我驚嚇之下便大叫起來!
(為了當時我們還不知道的原因,其實相差只有一%。後來卡比布(Nicola Cabibbo)把這點澄清。因此那二%也不全是實驗誤差。)葛爾曼綜合了我們的想法,寫成一篇論文。這理論還蠻可愛的,它不困難,卻可以解釋很多現象。但就像前面說過,當時有很多很亂的數據。在某些情況下,我們甚至還會宣稱,哪些實驗有錯誤。
我的加減號跟他用的顛倒,但我沒意識到我其他部分全都弄對。
原來這是我的一位朋友,她很生氣,因為我度假回來卻沒有立刻打電話給她。我讓她進來,盡可能解釋我正在忙,我剛發現了一些很重要的理論。我說:「請到外面去,讓我把它完成。」
第二天回到會場,有個叫凱斯(Ken Case)的大好人,把他發表論文的時間分了五分鐘給我,讓我報告這些新想法。我說我相信一切都是左旋耦合,又說電子和渺粒子的正負號用反了,此外我還在努力解決中子的相關問題。有些實驗物理學家問了我一些關於我的預測的問題。會議之後那個暑假,我就去了巴西了。
李政道站起來,回答了一些很複雜的東西,而按例我又是不太聽得懂。會議快結束時,布洛克問我李政道說了些什麼,我說不知道,但就我所知,這問題還沒有答案——還是有可能發生的。我不認為可能性會很高,但我覺得那是有可能的。
於是第二天開會時,當我們談到濤—非他大謎m.hetubook.com.com團時,奧本海默說:「我們應該聽些新一點、怪一點的意見。」
葛爾曼說:「我們該怎麼辦?你也知道特勒第是個很優秀的實驗物理學家。」
之後葛爾曼經常笑我,說我當時沒膽量用自己的名義問問題。但事實上那不是原因。真正的原因是,在當時我就感覺到那可能是個很重要的想法,誰提出這個問題,往後很可能會名留青史。
特勒第也寫信給我們,語氣雖然不完全是責備,但明顯地表示他認為我們的理論是錯的。信末他說:「這F-G(指Feynman-Gell-Mann)理論是完全不F-G(指fit-good,吻合的意思)。」
「不,」她說,「你的意思並不是說你無法弄懂它,而是你沒有發明它。你沒有用你的方法,從聽到線索開始做起,把它推演出來。你應該做的是想像自己重新在當學生,把這篇論文帶到樓上去,逐字逐句地讀,檢查每一條方程式。然後你就什麼都弄懂了。」
兩天之後,特勒第又寫了封信來,他完全改變立場了。
就在那時,妹妹從紐約打電話來:「那九%是怎麼一回事?」
總之,後來吳健雄以實驗證明了宇稱也有不守恆的時候,而這替貝塔衰變理論帶來了許多新的可能性,也啟發了一大堆其他實驗。有些證明了從核子出來的電子,有一部分飛向左邊、一部分飛向右邊;更有其他形形式式的實驗,全都是跟宇稱有關的有趣發現。然而數據是那麼的混亂,根本沒有人能夠把東西拼湊在一起。
這篇論文提醒了我很久以前做的一些研究,那是跟左右不對稱方程式有關的。現在再來看李政道的方程式,我發覺他的答案比較簡單:所有東西都是左旋耦合的。就電子及渺粒子(muon)來說,我的推論預測跟李政道的一樣,除了我把某些加減號顛倒過來而已。當時我沒想到:其實李政道只不過討論了最簡單的渺粒子耦合例子,並沒有證明所有渺粒子都向右旋;但按照我的理論,所有渺粒子會自動右旋。因此,事實上我的推論比他的更上一層樓了。
五十年代初期,我們的問題是:找出能解釋貝塔衰變(beta decay)的正確理論。這牽涉到兩種粒子,一種名叫「濤粒子」(以希臘字母τ代表),另一種叫「非他粒子」(以θ代表)。它們的質量差不多一模一樣,可是一種會蛻變為兩個「派粒子」(pion):另一種則蛻變為三個派粒子。其實它們並不只是質量差不多,而且壽命也一樣,真是個奇怪的巧合。於是大家都很關心這問題。
我知道特勒第很優秀,和他爭論和圖書是很吃力的。但那時候,我已深信他的實驗數據出了問題,而他自己會把它找出來——當然他比我更懂得找這錯誤了,因此我說我們不要嘗試找出問題,只要耐心等候便可。
再回到美國之後,我立刻想知道貝塔衰變的研究進展得如何了。我跑到吳健雄在哥倫比亞大學的實驗室,但她不在,另一位女士給我看了一些數據,卻沒有幫助。在我的模型中,電子在貝塔衰變中應該都是左旋的,可是實驗顯示有時出現右旋的情況。全都對不起來。
回到加州理工,我問那些做實驗的,貝塔衰變情況到底如何了。還記得詹森(Hans Jensen)、維普斯塔拉(Aaldert Wapstra)以及貝漢姆(Felix Boehm)三人請我坐下來,一五一十地告訴了我其他人的實驗結果以及他們得到的數據。由於我很瞭解他們,知道他們用心的程度,因此我比較看重他們的數據。他們的實驗結果還蠻一致的,但加上其他實驗室的結果,就變得亂七八糟了。
我想了一下說:「這就等於說,宇宙定律會分為左旋(left hand)或右旋(right hand)兩種,也可以用某些物理現象來定義右旋了。我也不覺得那會有多可怕,雖然那一定有些什麼不良後果,我不知道。你為什麼明天不問問那些專家?」
再工作一些時候,真的很晚了,覺得肚子非常餓。我走到街上離我家不遠的一家小餐廳。以前我經常都這樣深夜去吃東西的。
當然,其中一種可能性是:兩者實際上是同一種粒子,只不過它有時蛻變為兩個派粒子,有時蛻變為三個。但沒有人會贊同這個想法的,因為物理學裡有個定律叫「宇稱規則」——那是建立在「所有的物理定律,其鏡中影像都是對稱的」的假定上。因此,任何東西要不就蛻變成兩個派粒子,要不就蛻變成三個。
我接受了她的建議,把那東西從頭看到尾,發現它真的很明顯簡單。我只是一直害怕去讀它,總覺得它太深奧。

迎頭趕上

當天晚上,我就用這個理論把一切都計算出來。首先我算出了渺粒子和中子的蛻變速度。如果理論正確,這兩項數字之間應該出現某種關聯。我的結果跟應有的答案相差九%。那已很接近了,只九%。好像應該更接近的,但九%已夠接近了。
期間在羅徹斯特舉行了一個會議——一年一度的羅徹斯特研討會(Rochester Conference)。我還是事事落於人後,而李政道已在發表關於宇稱不守恆的論文。他和楊振寧作出宇稱並不守恆的結論,現在他https://m.hetubook•com•com正提出解釋這現象的理論。
克利斯蒂走進他的房間,我走進另一個房間。我們都必須靜靜地想一想:這往這邊改變,那往那邊改變——這並不太困難,真的,只是很令人興奮。
我想起那九%了。我好像在預言什麼一樣:我在家裡用這理論計算,它說中子衰變有九%的差別,第二天卻有人告訴我,我引用的貝塔衰變常數有七%的差別。但重要的是,改變將會是從九%變成十六%呢(那就不好了),還是從九%變成很理想的二%?
我興奮到無法思考,好像在趕搭班機一樣,根本不知道晚了多少。你實在趕不上了,突然旁邊有人說:「現在是日光節約時間呢!」對,但究竟是往前撥一小時還是往後撥一小時呢?在太激動的時候是想不出來的。
「但那已不對了。最近的實驗顯示那數字有七%的誤差。」
「我剛發現出現了新數據——七%——」
我便站起來說:「我是替布洛克問這個問題的:如果宇稱規則錯了,會有什麼後果?」
(當然那不全對,可是後來才發現葛爾曼、蘇打山以及馬夏克等人也推演出同樣的理論,並沒有破壞我的樂趣。)在這之前我做過的工作,全都不過是把別人的理論拿來,改進其中一些計算技巧;或者是利用什麼方程式,例如把薛定愕方程式(Schrodinger Equation)用在氦現象上面。那裡牽涉到的問題只不過是:你有這方程式及現象,它們如何運作?
他們以為我在開玩笑。但我在羅徹斯特會議碰到的困難,正是在中子與質子蛻變時,除了好像應該是V和A而不是S和T之外,其餘一切理論都吻合了。因此,現在我的理論完備無瑕了!
克利斯蒂也在那裡,他說:「你用的是什麼貝塔衰變常數?」
「噢!我在想東西。對不起,我住這裡,經常去這餐廳——」後來他們都知道我是誰,也不再攔我了。
其他人好像都一副很聰明的樣子,我感覺我追不上。會議期間,我跟布洛克(Martin Block)住同一房間,他是個實驗物理學家。一天晚上,他對我說:「你們幹嘛那麼死守著宇稱規則?也許濤粒子和非他粒子根本是一而二、二而一。假如宇稱規則錯了會怎樣?」
他說:「那對我而言,機會已經夠高了。」但他始終沒有進行那個實驗。
我打電話給在紐約的妹妹,謝謝她建議我坐下來好好地讀通李政道和楊振寧的論文。經過了一段不安和覺得事事落於人後的日子,現在我終於覺得已經加入大家的行列了;我也有新發現了,全由於她的建議。很感謝她,我重新回到物理之路上了。我告訴了她一切和圖書,除了那九%的差別。
我會立刻看出,我早已注意到那個圖表有問題。
拉姆西(Norman Ramsey)問我他應不應該做個實驗,尋找宇稱不守恆的例子。我說:「最佳回答是,我跟你賭五十比一,你什麼也找不到。」

不敢面對問題

我說:「好吧,但這不容易。」
「我還在問,我再打電話給你吧。」
她說:「不,我不想打擾到你。我去客廳坐好了。」
最好的例子,是特勒第(Valentine Telegdi)的實驗了。他測量了中子蛻變時從不同方向出來的電子數。我們的理論預測,這些數目全都一樣,但他卻發現從某個方向出來的電子數比其他的多了十一%。特勒第是個極優秀的實驗物理學家,也很小心仔細。有一次,當他在某個地方做演講時,他提到我們的理論說:「做理論的人的毛病是,他們從來不把注意力放在實驗上!」
我又做了幾項預測,全是些還沒有人想到過用實驗驗證的情況。可是當我考慮中子和質子,進行計算時,我的結論無法跟當時已知的中子與質子數據互相印證。這部分有點兒麻煩,不好弄。
走到餐廳,一邊吃東西,一邊還是忍不住興奮地告訴那裡的一位女士,我剛有了一項大發現。她卻開始說,她是一個消防員或什麼的妻子,很寂寞——但我沒興趣。有時候人生就是如此地相互交錯。
我說:「我們等。」
曾經有很多次我被警察攔下來,因為我會邊走邊想,然後停下來——有時想得連走路都沒法走。你得停下來澄清一些事;有時也會伸雙手,自言自語地說:「這跟這的距離是這樣,然後這會那樣——」警察看到了便走過來問:「你叫什麼名字?住哪裡?你在幹嘛?」
「某某書裡的多少多少。」
那時候,我還有點搞不清楚情況,我總是有點落後。
最後,他們把一切數據都交給我說:「目前情況是那麼的混亂,甚至一些已定論多年的理論都被懷疑了,像中子的貝塔衰變是否仍是S和T。一切都亂七八糟。葛爾曼說那可能是V和A。」
他說:「不,他們不會聽我的,你來問。」

不輕信專家

我總是自己動手計算每一步驟。當大家說夸克理論很不錯時,我找了兩位博士——瑞夫道(Finn Ravndal)及奇斯林格(Mark Kislinger),跟我一起檢查所有的理論,以確定它給的結果能跟實驗結果吻合,以及它確實是個重要的好理論。我再也沒有犯相信專家意見的毛病了。當然,你只能活一次,於是你犯該犯的錯誤,學習什麼不該做,你的一生也就這樣過去了。
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