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费曼先生之幸运数字 | 周末读书

出版商:湖南科学技术出版社

作者:【美】理查德·费曼   【美】 拉尔夫·莱顿

开本:32 开

页码:412 页

定价:68 元


深受读者喜爱的《别逗了,费曼先生》再版了,设计和印刷更加精美。想获得该书的读者可以在后台留言,写下您试读的体会,留言点赞前5名的读者将获赠该书一本。截止时间是9月9日早8点,10点会公布5位获奖者名单。期待您的参与!


内容简介理查德·费曼(Richard Feynman),美国著名物理学家,1965年诺贝尔物理奖得主,对原子弹发展贡献卓绝。《别逗了,费曼先生》费曼最为著名的自传,书中的这些故事,是科学怪才理查德·费曼和拉尔夫·莱顿高高兴兴打鼓的七年之间,零散而随意地积累起来的。一个人的一辈子,竟然能发生这么多奇妙而发疯的事情:在大学宿舍里愚弄同学、观察蚂蚁、模仿猎犬嗅气味、不可思议的计算能力、撬开了装着原子弹保密文件的九个保险柜、在酒吧的厕所里跟人打架、看裸体舞表演、在巴西打桑巴鼓、学日语的尴尬、画儿画得相当不错、愚弄精神病医生、破译玛雅天文学古本,等等。这些令人发笑的故事,表现的是费曼坦率诚实的品格、自由的精神和创造性的思维。作为他生活轴心的物理学研究,其实是这个大玩家用全部的好奇心和热情来玩的一个玩具。


目录:

  • 第1部分  从法罗克维到麻省理工学院

                    他动动脑袋瓜子就能修好收音机!

                    菜豆

                    谁偷了门?

                    拉丁语还是意大利语?

                    总想逃避

                    米特普拉斯特公司的首席化学家


  • 第2部分  在普林斯顿大学的岁月

                    “别逗了,费曼先生!”

                    我————!

                    猫地图?

                    魔鬼头脑

                    搅和油漆

                    别具一格的工具箱

                    测心术

                    业余科学家


  • 第3部分  费曼,炸弹和军队

                    嘶嘶的信管

                    考验猎犬

                    从低处看洛斯阿拉莫斯

                    撬锁贼碰到了撬锁贼

                    山姆大叔不要你了!


  • 第4部分  从康奈尔大学到加州工学院,接触巴西

                    讲派头的教授

                    有问题吗?

                    我要我的一块钱!

                    你就这样问她们?

                    幸运数字

                    又是这个美国人!

                    什么话都会说

                    照您吩咐的,老大!

                    盛情难承


  • 第5部分  一个物理学家的世界

                    你解迪拉克方程吗?

                    百分之七的答案

                    十三次

                    “鸡母牛,鸡母牛!”

                    但那是艺术吗?

                    电是火吗?

                    书好书坏,看看封面

                    诺贝尔的另一个错误

                    把文化带给物理学家

                    巴黎见分晓

                    另类状态

                    野狐禅科学


《别逗了,费曼先生》节选

幸运数字


在普林斯顿大学,有一天,我在休息室坐着,无意听到几个数学 家在讨论ex的级数,把它展开就是1+x+x2/2!+ x3/3!。每一项, 都是通过把前一项乘以x并除以下一项的项数来得到的。比方说,为 了得到x4/4!后面的那一项,你就把它乘以x并除以5。这很简单。


在我还是个小孩儿的时候,就对级数着了迷。我已经用那个级数计算过e的值,看到新的那些项是如何很快变小的。


我喃喃自语,用那个级数来计算e的无论多少次幂,是多么容易 (只要你用幂次来代替x即可)。


“哦,是吗?”他们说,“那好,e的3.3次方是多少?”有个玩笑大王说——我想那是涂基(Tukey)。


我说:“那容易,是27.11。” 涂基知道把它心算出来并不容易。“嗨!你怎么算的?”


另一个家伙说:“你们知道费曼,他信口雌黄。那数,实际上不对。”


他们去找数学用表,就在他们找的时候,我又加上了几位小数:“27.1126。”我说。他们在表上找到了。“对啊!可你是怎么弄出来的?”


“我只是把级数逐项加起来。”


“没人能那么快就把这个级数加起来。你必定是碰巧知道了那个 数。e的3次方是多少?”


“干吗呀,”我说,“这活儿很累!一天只算一个!”


“哈!弄虚作假!”他们得意地说。


 “那好吧,”我说,“是20.085。” 在他们查表的时候,我又加上了几位小数,现在他们可就兴奋起来了,因为我又说对了。


在场的都是当年的几个大数学家,茫然不知我是怎么算出e的任意次幂的!其中的一个说:“他绝不可能只是在进行代换和加法运算——那太难了。有窍门的。你不可能随便算出像e的1.4次方这样 的数。”


 我说:“这活儿很累,但我给你面子,是4.05。” 在他们查表的时候,我又加上了几位小数,说:“今天到此为止!”出去了。

其实是这样:我碰巧知道三个数——以e为底的10的对数(用来把数字从以10 为底换为以e为底),值是2.3026(因此我知道e的 2.3次方非常接近于10)。因为放射现象(半衰期),我知道以e为底 的2的对数是0.69315(因此,我也知道e的0.7次方差不多等于2)。我还知道e(它的1次方)是2.71828。


他们要我计算的第一个数,是e的3.3次方,它等于e的2.3次方 (等于10)乘以 e,得 27.18。在他们忙着瞎猜我是怎么算出来的时候, 我在修正我的答案,减去了多出的0.026——因为以e为底的10的对 数2.3026,是稍微多了一点儿。


我知道,再要我算一个数,那就算不出来了;刚才完全是碰运气。但是,那家伙接着问的却是e的3次方:那就是e的2.3次方乘以 e的0.7次方嘛,或者说是10乘以2。所以我知道得数是20多一点儿。在他们怎么想也想不出我是怎么算的当口儿,我又对答案做了0.693 的调整。


现在,我真的知道再一再二,不能再三了,因为上一个数仍然是纯粹碰运气。但是,那个家伙说的是e的1.4次方是多少。那是e的 0.7次方乘以它自身。因此,我只需要在4上面稍微加一点儿而已!他们怎么也琢磨不出我是怎么算的。


我在洛斯阿拉莫斯时,我发现汉斯 · 贝特绝对是计算高手。比方 说,有一次,我们要把几个数代入公式,最后算到48的平方。我就找玛珍计算器,他说:“是2300。”我开始按按钮,他说:“如果你要精确的数字,那就是2304。”


机器的得数2304。“嚯!这可太神啊!”


“怎么计算接近50的数的平方,你不知道吗?”他说,“你先算出 50的平方——是2500——再从2500里减去100乘以你的数和50之 间的差(在这个例子里是2)。如果你要的是精确的数,那就把那个差数的平方加上去,那就是2304嘛。”


几分钟后,我们需要算出 的立方根。用玛珍计算器算立方根, 得先查数学用表,查出一个近似值。我开了抽屉找表——这次花的 时间长些——他说:“大约是1.35。”


 我用玛珍一试,对了。“你怎么算出这个的啊?”我问,“你知道求立方根的秘诀吗?”


“啊,”他说,“的对数是多少多少。这个对数的三分之一在 1.3的对数多少多少和1.4的对数多少多少之间,那我就在这两者之间内插了一个数。


因此,我发现了一点儿东西:第一,他背得下来对数表;第二,光是他做的内插计算量,我找数学用表、拿计算机敲键,也要花费更长的时间。这给我的印象,太深刻了。


此后,我也想干这样的事儿。我记住了几个对数,开始注意事儿。比方说,如果有个人说,“28的平方是多少?”你会注意到2的平 方根是1.4,而28是20乘以1.4,因此28的平方必定大约是400乘以 2,或者说800。


 如果有个人过来想算1除以1.73,你可以张口就来,是0.577,因 为1.73近似于3的平方根,因此1/1.73必定是3的平方根的三分之 一。如果要算1/1.75,那它刚好是7/4的倒数即4/7,而你记得1/7的 循环小数0.142857142857…,于是得数就是0.571428…。


和汉斯用窍门儿快速计算,我得到了很多乐趣。我知道答案而他不知道,这种情况很少;等我答对了一个,他就开怀大笑。他几乎总能回答任何问题,误差不超过百分之一。每个数都接近他知道的一个数——对他而言,这很容易。


有一天,我不知道天高地厚了。午饭的时候,在技术区,也不知 道我从哪儿冒出个念头儿,反正我宣布:“任何人在10秒之内能说完 的任何问题,我都能在60秒内答出来,误差10%!”


 大家开始把他们认为可能算难的问题说给我,例如,计算 1/(1+x4)的函数的积分,在他们给我的x的范围内,这东西几乎 是不变的。有人给了我一个最难的问题,是算出(1+x)20中的x10的 二项式系数,我刚好在时间快到的时候答出来了。


 他们都给我出难题,我得意扬扬,那时保罗 · 奥伦(Paul Olum) 刚好从大厅走过。在来洛斯阿拉莫斯之前,保罗和我在普林斯顿一起工作了一段时间。他总是比我聪明。比方说,有一天,我正心不在焉地玩一个卷尺,就是你一按按钮,就啪地一下子缩回去的那种。尺子总是缩过头,打在我的手背上,真有点儿疼呢。“哎呀!”我叫起来。


“我真是个呆子。老是玩这玩意儿,每次都打疼了我的手。”

他说:“你拿得不对劲。”他把这鬼东西拿过去,把尺子拉出来,

按按钮,它好好地就缩回去了。不伤人的。


“哇!你是怎么弄的啊?”我喊道。


“自己琢磨!”


此后几个星期,我在普林斯顿大学,无论到哪儿,手里总在玩卷尺,手都打破皮了。最后,我受不了了。


“保罗!我作罢了!你到底是怎么握的,让它打不着你?”


“谁说它打不着我?它打我也打得怪疼啊!”


我觉得自己怎么这么蠢啊。他愚弄我到处拿着个卷尺打自己的手,直打了两个星期!


刚才说到奥伦正走过吃午饭的地方,这帮家伙都兴奋不已。


“嗨,保罗!”他们大声叫。“费曼可了不得!我们在10秒钟内给他出题目,可他一分钟就给得数,误差10%。你干吗不给他出个题目?” 他几乎连脚步也没停,说:“10的100次方的正切函数值。” 我的嚣张气焰下去了:你必须把一个一百位数除以π !这可没指望了。


我有一次吹牛说:“任何人都得用路径积分来解决的问题,我就能用别的办法来得出答案。”


奥伦就给了我一个罪该万死的积分:他从一个他知道答案的复杂函数开始,把它的实部去掉,只把虚部留下,就得到了这么个积分。他已经把它展开了,所以它非得用路往积分法不可!他总是让我这样泄气。他是个非常聪明的伙计。


那是我头一次到巴西的事儿。我在我也不知道的什么时间吃午饭——我来饭店,总是来得不是时候——那地方只我一个顾客。我就着牛排(我喜欢)吃米饭,周围站着四个服务员。


一个日本人进了饭店。我以前见过他,看到他到处兜售算盘。他开始和服务员说话,向他们挑战:他说他算加法比他们谁都算得快。服务员不想丢面子,他们就说:“是啊,是啊。你为什么不到那边,向那位顾客挑战呢?”


这人过来了。我抗议道:“可我葡萄牙语说得不好!”


服务员笑了。“数目字儿,容易。”他们说。


他们给我找来一支铅笔和纸。


这人让服务员喊出数字好加起来。他把我赢得好惨,因为在我把数写下来的当口,他却在拨弄算盘珠子的同时,得数已经出来了。

我建议服务员,在两张纸上写下相同的一些数,然后同时交给我

们俩。这没造成多大变化。他还是胜过我许多。可是,这人得意忘形了:他想显显别的本事。“Multiplicaa~o !”他 说,要比乘法。有个人写了个题,他又打败了我,但只是险胜,因为我乘法是相当好的。


然后呢,这人犯了个错误:他建议我们接着比除法。他有所不知的是,题越难,我胜算越大。我们俩都做了一道很长的除法题。平了。这让这个日本人坐立不安,因为他的珠算显然训练有素,可在这儿,差点儿败在饭店里吃饭的一个家伙手里。“Raios cubicos !”他说,想报仇。立方根啊!他要用算术法求立方 根!在算术中,再也找不到比这更难的题了。在他的算盘国度中,这想必是他的拿手好戏。他在纸上写了个数——随便写的——我至今还记得:1729.03。他拨开了算盘,满嘴叽里咕噜,叽里咕噜——跟魔鬼似的忙个不亦乐乎。他挥汗如雨,跟这个立方根干上了。

与此同时,我在那儿闲坐呢。


一个服务员说:“你干吗呢?” 我指了指脑袋。“想呢!”我说。我在纸上写了12。沉吟片刻,我 有了得数12.002。使算盘的这主儿,抹掉脑门子上的汗:“12 !”他说。“啊,不对!”我说,“再加几位数!再加几位数!”我知道,用算术法求立方根,每一位数都比前头那位数更费工。这活儿累得很。


他又埋头干开了,嘟嘟囔囔的。趁这工夫,我又加上了两位数。他最后抬起头来说:“12.0!” 服务员们兴高采烈,乐不可支。他们告诉这主儿:“瞅瞅!人家寻思寻思就成,你呢,还得用算盘!人家还多好几位数呢!”


他一败涂地,满面羞赧,溜之乎也。服务员们弹冠相庆。这顾客怎么打败算盘的?题目是1729.03。我碰巧知道1立方英尺 有1728立方英寸,因此答案比12大一丁点儿。多出的1.03,大约只 有1/2000。我在微分课上学过,对小分数而言,立方根超出的部分是 数字超出部分的1/3。因此,我只需要算出1/1728是多少,再乘以4(即除以3再乘以12)。所以,我的得数就有那么多位数。几个星期之后,那个人来到了我住的宾馆的鸡尾酒休息室,当时我坐在那儿。他认出我来,就过来了。“告诉我,”他说,“你怎么能那么快算出立方根?”


我就开始解释,说那是一种求近似值的方法,跟误差的百分比有 关。“假设你给我的数是28。现在这么想,27的立方根是3……” 他抓起算盘:噼里啪啦、噼里啪啦——“哦,是啊。”他说。


我发现,他不懂数字。靠着个算盘,你是不必记住一大堆算术组 合的;你只需要学会怎么上上下下拨弄小珠子就成。你不必记住9+ 7=16;你只需要知道,在你加9的时候,你只要把十位上的珠子推 上去、把个位上的珠子拉一个下来。弄起基本算术来,我们慢些。但我们懂数。


另外,近似值方法的整个观念,他是理解不了的;在大多数情况下,用任何方法都求不出立方根的精确得数,他连这一点也不知道。因此,我跟他解释不清我是怎么求立方根的,也解释不清在他碰巧选 了1729.03这个数的时候,我有多么幸运。


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