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第2部分 在普林斯頓大學的歲月(第2頁,共2頁)

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「哦!當然。」我說。

「可是,等一下,」他說,「讓我們假定反射光是以超前波(及時返回來的反作用力)的方式返回來的,因此它就會立刻返回。我們已經知道,這種效應與距離的平方成反比;但是,假定有許多電子,都在空間當中:其數量與距離的平方成正比。因此,也許我們能夠把它整個都抵消了。」

我們發現我們的確能那麼做。結果非常好,正如所料。這是一種也許正確的經典理論,儘管它和麥克斯韋或者洛倫茲的標準理論不同。它沒有電子自作用論的那種無限性的麻煩,它很巧妙。它有作用和延遲,有時間上的向前和退後——我們把它叫作「半超前與半延遲勢位」。

惠勒和我想,下一個問題將轉到關於電動力學的量子論上,這個理論(我想)和電子的自作用有麻煩。我們盤算著,如果我們能夠先把經典物理學中的這個麻煩消除掉,然後從中搞出一個量子論,我們也能同樣把量子論弄妥當。

既然我們已經把經典理論搞妥帖了,惠勒說,「費曼,你是個年輕的夥計——你應該為此開一個討論會。在講話方面,你是需要經驗的。我也會解決量子論的部分,晚些時候,我也開一個討論會。」

那是我第一次發表專業講話,惠勒和尤金·魏格納做了安排,把這個討論會加在了例行的討論會計劃中。

在講話前的一兩天,我在餐廳裡見到了魏格納。「費曼,」他說,「我想你和惠勒的工作很有意思,因此我已經邀請了羅素來參加討論會。」亨利·諾里斯·羅素,當時著名的大天文學家,來參加講座!

魏格納繼續說:「我想馮·諾伊曼教授,也有興趣。」約翰·馮·諾伊曼在哪兒都是最偉大的數學家。「另外,泡利教授眼下從瑞士到這兒訪問,事兒湊巧了,所以我也邀請了泡利教授過來。」——泡利是一位非常有名的物理學家——到了這個時候,我臉都黃了。最後,魏格納說:「只是愛因斯坦教授難得光臨我們每週一次的討論會,但你的工作太有意思了,我也特別請了他,所以他也過來了。」

到了這個時候,我臉都綠了,因為魏格納說:「別,別!別擔心!但我只是想警告你:如果羅素教授睡著了——他肯定會睡著的——那不意味著這個討論會很糟糕;他開什麼討論會都睡覺。另一方面,如果泡利教授不停地點頭,好像從頭到尾都對這個討論會表示首肯似的,你也不必得意。泡利教授點頭,是因為他有肌肉麻痺症。」

我回到惠勒教授那兒,一五一十地把這些有名的大人物數給他聽,他們都來參加他讓我弄的這個講話,告訴他我六神無主了。

「沒什麼大不了的,」他說,「別擔心。所有的問題,都由我來回答。」

於是我就準備著講話,等那天來了的時候,我走進去,做了某種沒有講話經驗的年輕人經常做的事兒——我在黑板上寫了太多的方程式。你瞧,人年輕啊,話都不知道怎麼說了:「當然,那個是反比,這個是這麼搞的……」因為在座諸位都已經知道這些;他們一看就明白。但是,他卻不明白。他實際上只能正兒八經地通過搞這些個代數計算來弄出結果——因此,就這麼一片方程式。

正當我提前把這些方程式寫得滿黑板都是的時候,愛因斯坦進來了,興味兒十足地說:「哈嘍,我參加你們的討論會來了。可首先,這茶在哪兒啊?」

我告訴他茶在哪兒,接著繼續寫方程式。

然後,講話的時間到了,就在這裡,這些魔鬼頭腦就在我面前,等著呢!我的第一次技術性講話,就有這麼一幫子聽眾!我的意思是,他們會把我壓到榨汁機裡!我記得很清楚,當他們從牛皮紙信封裡把我的稿子拿出來的時候,我看到我的雙手在哆嗦呢。

可是,有個奇蹟發生了;在我一生中,這種奇蹟一而再地發生。對我來說,太幸運了:從我開始思考物理學的那一刻起,我不得不把精神集中在我正在解釋的東西上面,我腦子裡什麼雜念也沒有了——我完全對神經兮兮產生了免疫力。因此,在我發動起來之後,我簡直不知道在這屋子裡的都是誰。我只是在解釋這個想法,沒別的。

但是,在討論會的末尾,提問的時候到了。泡利,他挨著愛因斯坦坐著,立刻站起來說:「我銀為這嘎理論不可能對,銀為這噶、這噶,還有這噶,」他轉向愛因斯坦說,「你同意嗎,愛因斯坦教授?」

愛因斯坦說:「不——同——意。」和和氣氣的,德國味兒的「不同意」,很禮貌的。「我只是發現,要為引力相互作用搞出一種相應的理論,會是很困難的。」他說的引力相互作用,意思是他的廣義相對論,那是他的小寶寶。他繼續說:「因為,到目前為止,我們還沒有太多的實驗證據,我對正確的引力理論,還沒有絕對的把握。」愛因斯坦坦然承認,事情或許會和他的理論所說的不同;他對別的觀念很寬容。

我希望我能記得泡利說了什麼,因為,若干年後,我發現,當這個理論用來建立量子論的時候,它不能令人滿意。可能是這樣:這個大腕兒立刻就注意到了麻煩所在,接著就為我解釋成問題的東西,但我不必回答問題,這使我大大鬆了一口氣,以至於我沒有仔細聽他們說什麼。我確實記得我和泡利一起走上了帕爾默圖書館(palmerlibrary)的臺階,他對我說:「到惠勒演講的時候,關於量子論,他會說些什麼呢?」

我說:「我不知道。他沒告訴我。他單打獨鬥。」

「哦?」他說,「這人幹活兒卻不告訴助手,他在為量子論搞些什麼?」他走近一點兒,用低沉而神秘的聲音說,「惠勒永遠不會開那個討論會的。」

他說準了。惠勒沒開那個討論會。他認為,把量子的部分搞出來,應該是容易的;他認為自己幾乎把它搞出來了。但他沒有。到討論會該開了的時候,他意識到他不知道怎麼弄了,因此沒啥可說。

我也沒解決這個問題——一種關於半超前與半延遲勢位的量子論——我為此工作了好幾年。

攪和油漆

為什麼我說自己「沒教養」或者「反知識分子」,其原因或許一直可以追溯到我上中學的時候。我一直擔心自己娘娘腔,我不想讓自己太嬌氣。在我看來,真正的男人不會在詩之類的東西上費心思。詩是怎麼寫成的——這個,從來沒往我心裡去!因此,我對那些研究「法國文學」的傢伙,或者研究音樂和詩研究得過分了的傢伙,起了一種消極的態度——那都是些「異想天開」的東西嘛。我更羨慕煉鋼工人、焊工或者機修工。我總認為那些在機修廠裡幹活兒的,能造出東西來的傢伙,他才是真正的傢伙!那是我的態度。在我看來,做一個務實的人,不知怎麼,總是一種正面的優點;「有教養」或者「知識分子」就不是了。前者是對的,當然對;但是,後者,都是些瘋子。

我在普林斯頓讀研究生時,還有這種感覺,等會兒你就會看到。我常常在一家叫「爸爸的地方」的漂亮的小飯館吃飯。有一天,我正在那兒吃著飯,一個油漆工穿著工裝,從樓上他幹活兒的房間裡下來,在我近旁坐下來。不知怎麼,我們就談了起來。他開始聊幹油漆這行,「你有好些東西要學。比方說,」他說,「在這個飯店裡,要是你來幹這個活兒,你用什麼顏色漆牆面?」

我說我不知道,他就說:「你得在這麼高的地方,留出深色的牆圍子,因為,你瞧,守著桌子坐在那兒的那些人,胳膊肘擦著牆,所以你不想那裡的牆面白白淨淨的。那兒太容易髒了。可從那兒往上,你確實希望它是白的,給人一種飯店裡乾淨的感覺。」

這傢伙似乎懂行,我坐在那兒,琢磨著他的話,他說:「你還得知道顏色的事兒——當你把油漆攪和起來的時候,怎麼得到不同的顏色?比方說,要得到黃色的,你需要把什麼不同顏色的油漆攪和起來?」

把不同顏色的油漆攪和起來,得到黃色的,這個我不知道。要說光的話,你把綠光和紅光混起來就成,但我知道他說的是油漆。所以我說,「要是不用黃的,我不知道你怎麼搞出黃的。」

「是這樣,」他說,「你把紅的和白的攪和到一塊兒,就是黃的。」

「拿得準你說的不是粉紅的?」

「不是,」他說,「是黃的。」——我相信他會弄成黃的,因為他是個專業的油漆工,而我一貫佩服像他那樣的傢伙。但我還是納悶他是怎麼弄成的。

我有了個想法。「那一定是某種化學變化。你用過什麼特別的能發生化學變化的色料嗎?」

「沒用過,」他說,「任何老式的色料都管用。你到雜貨店去弄些油漆來——只要平常的一罐兒紅油漆和平常的一罐兒白油漆——我會把它們攪和起來,我讓你瞧瞧怎麼得到黃油漆。」

到這節骨眼兒上,我就想了:「什麼玩意兒發瘋了。油漆,我知道得不少,知道弄不出黃的來,但他一定知道你一定會弄出黃的,因此有意思的事情來了。我一定得看個究竟!」於是我說:「得,我去弄油漆。」

油漆工上樓去了,好乾完他的活兒。飯店老闆過來對我說:「你憋著個什麼心眼兒,要跟那人吵?那人是個油漆工;他幹了一輩子的油漆工,他說他能弄成黃的。那你跟他吵吵個什麼勁哪?」

我覺得尷尬了。我不知道說什麼好,最後我說:「我一輩子,一直在研究光。我認為,用紅的和白的,你弄不成黃的——你只能弄到粉紅的。」

於是我去了雜貨店,弄來了油漆,拿到飯店來。油漆工從樓上下來,飯店老闆也湊過來。我把油漆罐兒放在一把舊椅子上,油漆工開始攪和油漆。他加一點兒紅的,再加點兒白的——在我看來,還是粉紅的——他又攪和了更多的。然後,他嘟嘟囔囔地說了這麼一種意思,「我通常是加一小管兒黃油漆,為了把顏色提亮些——那樣就會是黃的。」

「啊!」我說,「那當然!你加了黃的啊,所以你能搞成黃的;但是,沒黃的,你就搞不來了。」

油漆工回到樓上,幹活兒去了。

飯店老闆說:「那小子真有膽子哈,敢跟一個研究了一輩子光的傢伙吵吵!」

但是這件事兒,表明我是多麼信任那些「真正的傢伙」。那個油漆工跟我說了那麼多,聽來蠻有道理;我呢,很願意逮著個機會看看我有所不知的一個怪現象。我指望看到的是粉紅,但我的思想狀態是:「這個只此一家的弄到黃油漆的辦法,想必是個有意思的新鮮事兒,我必得看個究竟。」

我在我的物理學中,經常出錯兒,那是因為我以為某個理論實際上不那麼好,以為有許多複雜情況會毀了這個理論——什麼事兒都可能發生,就是這麼一種態度,儘管你蠻有把握什麼事兒才是應該發生的。

別具一格的工具箱

普林斯頓的研究生院,物理系和數學系共用一個休息室,每天四點鐘,我們都來喝茶。那是下午放鬆的一種方式,姑且不提這是模仿英國的大學。大家坐著下圍棋,或者討論定理。那時候,拓撲學鬧得正歡。

我仍然記得有個傢伙坐在沙發上,冥思苦想呢,另一個傢伙站在他面前,說:「因此,這個這個是正確的。」

「為什麼是那樣?」沙發上的那傢伙問。

「不足掛齒!不足掛齒!」站著的傢伙說,奮筆疾書了一套邏輯推導步驟:「首先,你設如此這般,於是我們有基爾霍夫(kirchho)的這個那個,然後有沃芬斯多弗(waenstoer)定理,於是我們代入這個並建立那個。現在你把這個轉動的向量放在這兒,於是如此這般……」沙發上的那傢伙苦苦掙扎著要理解所有這些東西,就這麼高速折騰了差不多15分鐘!

最後,站著的那傢伙,從另一頭兒推演了一遍,沙發上的那傢伙說:「敢情,敢情,是不足掛齒啊!」

我們這些物理學家在笑,想猜出他們在搞什麼名堂。我們斷定「不足掛齒」意思是「已經得到了證明」。因此我們和數學家們開玩笑:「我們有了一個新定理——數學家只能證明那些不足掛齒的定理,因為每一個已經得到證明的定理都是不足掛齒的。」

數學家們不喜歡這個定理,而我就拿這個來逗他們。我說,沒什麼令人驚訝的——數學家只證明那些明擺著的事情。

對數學家而言,拓撲學完全不是明擺著的。有各種各樣的奇異的可能性,是「反直覺的」。於是我有了一個念頭。我向他們提出挑戰:「我敢打賭,你連一個定理都說不出來——請用我能明白的措辭來說,你說的那些假定是什麼,你說的那個定理是什麼——而我卻不能馬上告訴你它是對的還是錯的。」

事情經常弄成這樣:他們想跟我解釋什麼,「你有了一個橘子,對吧?現在,你把這個橘子切成有限數量的許多塊兒,你再把這些塊兒擺回去湊在一起,它就跟太陽一樣大。對還是錯?」

「中間沒空當兒?」

「沒空當兒。」

「那就不可能了!純粹異想天開嘛。」

「哈!我們可逮著他了!大夥兒都湊近來!那就是‘不可測量’定理啊!」

正當他們以為逮著我的時候,我提醒他們,「但是,你說的是橘子!你不可能把橘子片兒切得比原子還薄。」

「但是,我們有連續性這個前提條件啊:我們可以切個不停!」

「切不得的,你說的是橘子嘛,因此我還當你說的是真正的橘子呢。」

因此,贏家總是我。如果我猜對了,偉大。如果我猜錯了,我也總能找到他們忽略了的簡單化處理方法。

實際上,我的那些猜測,是有一定量的貨真價實的東西的。我有個方法,我至今還在用,當有人跟我解釋某個我想理解的東西的時候,我就不停地提出例子。比方說,數學家們將要把一個棒極了的定理弄出來了,大家都很興奮。當他們告訴我這定理的條件時,我就構想出一個符合所有這些條件的什麼玩意兒來。你知道,他們說一個集合的時候(我就想到一個球兒)——他們說兩個不相交的集合的時候(我就想到兩個球兒)。在他們提出更多的附加條件的時候,球兒就出來顏色了,就長毛了,就怎麼怎麼的了。最後,他們開始釋出那個定理了,我說:「不對啊!」因為這個定理不適用於我那個長毛的綠球兒。

如果是對的,他們就歡呼雀躍,我就讓他們先高興一陣子。然後呢,我就提出我的反例。

「哦,我們忘了告訴你,那是豪斯多夫第二類同態。」

「哦,那樣的話,」我說,「它就不足掛齒!不足掛齒!」到那個時候,我知道了那是怎麼回事,儘管我不知道豪斯多夫同態是個什麼意思。

大多數時候,我猜得對;因為,儘管數學家們認為他們的拓撲學定理是反直覺的,但那些定理不像他們以為的那樣難。對於這種超細緻的切割營生的那些好玩兒的屬性,你是會習慣的;它的結果會是怎樣的,你也能猜個八九不離十。

儘管我找了數學家許多麻煩,他們對我還是很和氣的。他們是一群在一起搞東西的男孩兒,而且對自己搞的玩意兒興奮不已。如果你問他們個簡單的問題,他們就會討論起他們那些「不足掛齒」的定理,也總是想為你解釋清楚。

保羅·奧拉姆(paulolum)和我共用一個洗澡間。我們成了好朋友,他想教我數學。他教我「同倫群」,到那份兒上我就作罷了。但在那個水平之下的東西,我都學得相當好。

有一個東西,我怎麼也沒學會,就是路徑積分法。我中學的老師貝德(bader)先生給過我一本書,我從這書上學會了用各種不同方法來計算積分。

有一天下課後,他讓我等一下。「費曼,」他說,「你話也太多了,聒噪個沒完。我知道為什麼。你覺得乏味。因此,我會給你一本書,你到後邊那兒去,待在角落裡,研究這書,等你把這書裡的全部東西都吃透了,你還可以說話。」

因此,在每一堂物理課上,對帕斯卡定律是怎麼個事情,或者無論他們在幹什麼,我一概漠不關心。我在後頭捧著這本《高等微積分學》,伍德斯(woods)寫的。貝德知道我多少研究過《實幹家的微積分》這本書,所以他把真正的著作給了我——那是大學低年級或高年級上課用的。裡頭有傅立葉級數、貝塞耳函式、行列式、橢圓函式——都是我不知道的一些好玩兒的東西。

這書也讓我明白,怎麼對積分符號內的引數求微分。後來我知道,大學裡教這個東西教得不多;他們不重視這個。但我明白怎麼用這個方法,而且我是翻來覆去地用這該死的方法。因此,因為我是自己學會了使用那本書,我也有自己獨特的方法來解決積分問題。

結果是,麻省理工學院或者普林斯頓大學的那幫傢伙在做某個積分題遇到了麻煩,那是因為他們不會用在中學學到的標準方法來解決問題。如果那應該用路徑積分法,他們本該看得出來;如果那是一個簡單的級數展開,他們本該看得出來。然後,我過來了,打算在積分符號內取微分,而這經常管用。因此,我做積分出了名,這僅僅是因為我的工具箱跟別人的不同;他們在試過了自己的全部工具之後,把問題給了我。

測心術

我爸爸一直對魔術和狂歡節上演的那些把戲感興趣,想知道那是怎麼弄的。他知道的一件事,是測心術。在他還是小孩的時候,是在長島(longisland)中間的一個叫帕查崮(patchogue)的小鎮子上長大的。到處都是海報,說下個星期三,有個測心術的要來。海報上說,幾個有名望的市民——市長、一個法官,還有一個銀行家——要把一張五塊的票子藏在個什麼地方。等那個測心術的一來,就能找到它。

他來的時候,大家都圍攏過來,看他顯本事。他一隻手拉著法官,一隻手拉著銀行家,票子就是他倆藏的,開始沿著街道走下來。他到了一個十字路口,轉過街角,走到了另一條街上,然後又走到另一條街上,進了該進的那個房子裡。他是跟他倆一道兒走的,總拉著他倆的手,進了房子,上了二樓,進了那個該進的房間,走到一張辦公桌前,撒開那兩位的手,拉開該開的抽屜,五塊的票子果然在此。神哈!

那年頭,要受到好的教育,難了;因此,這個測心術士就被僱來當我爸爸的私塾先生。有一次下課的時候,我爸爸就問他,沒人告訴他錢在哪兒,他是怎麼把錢找到的。

測心術士是這麼解釋的:你拉著他們兩人的手,鬆鬆垮垮地拉著,你走的時候,輕輕搖晃著。你到了個十字路口,你往哪兒去,往左,還是往右。你往左稍微那麼一搖晃,如果不對,你能感覺出那麼一點兒牴觸,因為他們沒想到你會去那邊兒。但是,當你往正確的方向上走的時候,因為他們認為你或許真能知道該往哪兒走,他們比較會順水推舟,沒什麼牴觸。因此,你必須總是稍微那麼搖晃著點兒,試探著往哪邊兒走看來最少牴觸。

我爸爸把這故事講給我聽了,他說那還是需要不少的練習。他自己從來也沒試過。

後來,我在普林斯頓大學讀研究生,有個夥計名叫比爾·伍德沃德(billwoodward),我決定拿他來試試。我突然宣佈我會測心術,能猜透他的心思。我告訴他到那個「實驗室」裡——一大間房子,裡頭有好幾排桌子,桌子上滿是各種各樣的裝置、電路、工具,到處都是垃圾——在什麼地方,挑出一件什麼東西,再出來。我跟他解釋為什麼讓他幹這個,「現在我測你的心,把你帶到那物件那兒」。

他進了實驗室,記下了一個特別的東西,然後出來了。我拉著他的手,開始搖晃。我們走過這條走道,再走過另一條,果真就走到了那東西那兒。我們試了三次。其中有一次,我找到了那個東西——它混在一大堆東西中間。另一次,地方我是去對了,但錯過那東西才幾寸——東西找錯了。第三次,不知哪兒出毛病了。但是,總的說來,結果比我原來想的好。很容易的。

那次之後,當時我大約26歲,我爸爸和我去了亞特蘭大市。那兒狂歡節在室外變戲法的,五花八門。我爸爸去辦什麼事兒了,我就去看一個玩測心術的。他坐在臺子上,背對觀眾,穿著長袍,扎著穆斯林的那種大頭巾。他有個助手,一個小個子傢伙在觀眾中間跑來跑去,喊著類似這麼一些話,「哦,大師,這個筆記本是什麼顏色?」

「藍色的!」大師說。

「啊,了不起啊先生,那麼這位婦女叫什麼名字啊?」

「瑪麗!」

有個傢伙站起來:「我叫什麼名字?」

「亨利。」

我站起來說:「我叫什麼名字?」

他沒回答。那個傢伙顯然是個托兒,但我琢磨不透這個測心術士是怎麼玩的另外一些把戲,像說出筆記本的顏色。他在大頭巾下面戴著耳機嗎?

在我和我爸爸見面的時候,我把這個告訴了他。他說:「他們設計了一些暗號,但我不知道是什麼暗號。咱們回去看個究竟。」

我們回到了那個地方,我爸爸對我說:「這裡是五毛錢,你到那邊算命攤子上算算命吧,半小時以後見面。」

我知道他要幹什麼。他要去給那個人講個故事,要是他兒子不在那兒不停地「嚯!嚯!」,那會順利些。他不得不把我打發到一邊兒去。

他回來的時候,把暗號整個告訴了我:「藍色是‘哦,大師’,綠色是‘哦,無所不知的人’,如此等等。」他解釋說,「我到了他那兒,後來呢,告訴他我以前在帕查崮擺攤兒賣藝,我們也有一套暗號,但算不了那麼大的數,能說的顏色也沒那麼多,我問他,‘你怎麼能記得住這麼多東西啊?’」

這位測心術士對自己的暗號很是自豪,坐下來,把他的那一整套對我爸爸一五一十地講了個透徹。我爸爸就有這個本事,我可不行。

業餘科學家

小時候我有一個「實驗室」。我說那是個實驗室,意思不是說我用它測定什麼。我倒拿它來玩兒:我造了一臺發電機,造了一個小機器,在什麼東西走過光電池的時候,它能轉起來。我還拿著硒到處玩兒:我一天到晚東遊西蕩。我為那個電燈排做了點兒計算,這個電燈排是一串開關和燈泡,我用來當作電阻,好控制電壓。但那都是為了某種用處。我從來沒做過實驗室的那種實驗。

我有一架顯微鏡,愛觀察顯微鏡底下的東西。那是需要耐心的:我會把什麼東西放在顯微鏡下,然後隔一陣子去看一次。跟別人一樣,我看到過許多有意思的東西——一個矽藻慢慢地走過玻璃片兒,等等。

有一天我在觀察一個草履蟲,我看到了我學校裡的課本上沒講到的東西——甚至大學的課本也沒講到。那些書總是把事情簡化了,好讓這個世界更像它們希望的那樣:當那些書講動物的行為時,開頭總是這樣,「草履蟲極其簡單;它的行為很簡單。當它拖鞋似的在水裡動起來的時候,它就轉,直到它碰上個什麼東西,那時它就蜷縮起來,轉開一個角度,然後又開始動」。

這實際上是不對的。首先,人人都知道,草履蟲有時互相交配——它們湊在一塊兒,交換細胞核。它們怎麼決定什麼時候做這個?(沒關係:那不是我觀察到的東西。)

我觀察到這些草履蟲碰到個什麼東西,蜷縮,轉過一個角度,然後又走。說它是機械的,像個計算機程式,這想法不對——它看起來不是那樣。它們走的距離不同,它們蜷縮的距離不同,它們在各種情況下轉過的角度不同;它們不是總朝右轉;它們很不規律。它看起來是隨機的,那是因為你不知道它碰上了什麼東西;你不知道它們聞到了什麼化學物質,或者別的什麼。

我想觀察的事情當中,有一件是在水乾掉的時候,它們會怎樣。有人聲稱,草履蟲會幹得像一粒變硬的種子。我在我的顯微鏡的載玻片上滴了一滴水,在這滴水中是一個草履蟲,還有一些「草」——就與草履蟲的比例而言,看起來好像是一堆挑棍兒遊戲。隨著這滴水的蒸發,這需要15~20分鐘,草履蟲的處境越來越緊巴:前前後後的動作越來越多,直到它幾乎動不得。它被卡在那些「棍兒」中間,幾乎黏住了。

接著,我看到了某種以前沒看到也沒聽說的事兒:草履蟲失去了它的形狀。它能自己伸縮,像個阿米巴蟲。它開始把自己朝一根棍兒推去,開始像叉子那樣裂開,一直裂到自己身體中間,那個時候它斷定那不是個很好的主意,就又撤了回來。

因此,這些動物給我的印象,是它們的行為在書裡被簡化得過分了。書上說,它們完全是機械的,或者單一的。那些書應該正確描述這些動物的行為。直到我們看到甚至一個單細胞動物的行為有那麼多方面,我們是不可能完全理解更復雜的動物的行為的。

我還喜歡觀察蟲子。大約十三歲的時候,我有一本昆蟲書。書上說,蜻蜓無害,不叮人。在我們的鄰居中,大家都知道那些「縫衣針兒」,他們都這麼叫蜻蜓,叮起人來是很危險的。因此,如果我們在外邊什麼地方玩棒球什麼的,一隻這種東西轉著圈兒地飛,大家都會跑著藏起來,揮舞著胳膊,大喊大叫:「一個縫衣針兒!一個縫衣針兒!」所以,有一天,我在海灘上,看的正是那本說蜻蜓不叮人的書。一個縫衣針兒過來了,大家叫著喊著,到處亂跑;我呢,就坐在那兒。「別擔心!」我說,「縫衣針兒不叮人!」

這玩意兒落在我腳上。大家都在尖叫,亂成一團,因為這個縫衣針兒坐在我腳上。而我卻坐在那兒,這個科學奇觀,說它不會叮我。

你拿得準,這故事,到頭來會說它叮了我——但它沒叮。書上說得對。但我確實出了一點兒汗。

我還有一個小小的行動式顯微鏡。那是個玩具顯微鏡,我把目鏡摘下來,拿在手裡,跟拿著放大鏡似的,儘管那是個40或50倍的放大鏡。仔細點兒,你就能對準焦距。因此,我能在街上閒逛,一邊還看東西。

我在普林斯頓研究生院的時候,有一次我把它從口袋裡掏出來,看在常春藤上亂爬的螞蟻。我不得不叫出聲兒來,我太興奮了。我看到的是一隻螞蟻和一個蚜蟲。螞蟻照顧著蚜蟲——如果蚜蟲待的那個植物死了,螞蟻就把它們搬到別的植物上。作為回報,螞蟻得到了被部分消化過的蚜蟲汁兒,叫「蜜露」。我知道這個;我爸爸告訴過我,但我從來沒看見過。

因此,這就是那個蚜蟲了,而且再真實不過的是,一隻螞蟻過來了,用腳拍拍它——繞著蚜蟲轉著圈兒地拍、拍、拍、拍、拍。這可是太令人興奮了!接著,那汁兒就從蚜蟲後竅出來了。因為那是放大了的,那汁兒看起來像是一個好大、好漂亮的、閃閃發光的球,跟氣球似的,那是因為它表面有張力。因為這個顯微鏡不怎麼好,由於鏡片的色差而帶上了一點兒顏色——那真是個漂亮的東西啊!

這螞蟻用兩隻前腳捧著這個球,從蚜蟲那兒舉起來,然後抱著它。你可以把水舉起來抱著,在這個尺度下看,這世界是如此不同!螞蟻腿上多半有油性的物質,那樣在它抱著水的時候,才不會把水錶面戳破。然後,螞蟻用嘴把這液滴的表面弄破,表面的張力塌陷了,那水珠兒就進了它肚子裡。看到這整個事情這樣發生,真是有意思啊!

在普林斯頓我的房間裡,我有一個凸窗,窗臺是u形的。一天,一些螞蟻在窗臺上,在那裡轉悠著。我發生了好奇心:它們怎麼發現東西?我不明白,它們怎麼知道往哪兒去?它們能跟蜜蜂似的相互轉告食物在哪兒嗎?它們有沒有幾何感?

這純屬業餘:大家都知道這個答案,但我當時不知道這個答案,因此,我做的頭一件事兒,是通過凸窗的u形窗臺垂下一根線,線上繫著一片摺疊起來的硬紙板兒,硬紙板兒上有糖。這主意是把糖從螞蟻那裡隔離開,所以它們不會碰巧發現糖。我希望把一切都置於控制之下。

接著,我弄了許多小紙條兒,並且把紙條兒折一下,這樣我就能把螞蟻撮起來,把它們從一個地方擺渡到另一個地方。我把那些帶摺痕的紙條兒放在了兩個地方:一些放在放了糖的紙板兒上(吊線上上呢),另一些紙條放在一個有螞蟻的地方附近。我在那裡坐了一下午,一邊看書,一邊觀察,直到一隻螞蟻碰巧走上了那些小紙渡輪中的一個。然後,我把它送到糖那兒。在幾隻螞蟻被擺渡到了糖那兒之後,其中的一隻碰巧走到了附近的一個渡輪上,我就把它擺渡回原來的地方。

我想看看,其他的螞蟻需要多長時間,才能得到去「終點渡口」的資訊。開始的時候很慢,但越來越快,最後我發了瘋似地來回擺渡這些螞蟻。

一切都按部就班地進行。正在這個時候,我突然不把螞蟻擺渡到糖那兒,而是把它們發配到一個不同的地點。現在的問題是:螞蟻學得會從哪兒來、回哪兒去嗎?或者說,它能到它在以前的時間裡到過的地方嗎?

過了一陣子,實際上沒有螞蟻再到第一個地方了(有糖的那個地方),然而第二個地方那兒有許多螞蟻,在那兒亂轉,想找到糖。因此,到目前我琢磨出了它們確實是從哪兒來,還到哪兒去。

在另外一個實驗裡,我擺了許許多多顯微鏡的載玻片,讓螞蟻踩著這些載玻片,熙來攘往地朝我放在窗臺上的糖那兒奔。然後,用一個新的載玻片替換一箇舊的載玻片,或者把原來那些載玻片重新擺一下,我能以此表明,螞蟻是沒有什麼幾何感的:它們琢磨不透東西都有個地方。如果它們沿著一條路走到糖那兒,回來的時候有一條更短的路,它們總也琢磨不出有這麼一條近便路。

通過重新擺放載玻片,另外一件事兒同樣清楚:螞蟻留下了某種痕跡。因此,我就做了許多容易做的實驗,來發現那些痕跡需要多長時間幹掉,能不能一擦就擦個乾淨,等等。我還發現,那些痕跡不能指示方向。如果我把一個螞蟻撮到一張紙上,然後轉啊轉啊,再把它放回那痕跡上,它是不會知道自己正在背道而馳的,直到它遇到了另一隻螞蟻才恍然大悟。(後來,在巴西,我注意到某種切葉蟻,就拿它們做同樣的實驗。走不幾步,它們就說得上來自己是朝著食物走,還是南轅北轍——這想必是根據痕跡判斷出來的,這個痕跡或許是一個氣味兒序列:a,b,空格兒;a,b,空格兒,如此等等。)

我一度想讓螞蟻走圈兒,但我沒有足夠的耐心來設計這事兒。除了缺乏耐心之外,我看不出這事兒辦不到。

有一件事兒確實能把實驗弄麻煩了,就是,你喘氣噴在螞蟻身上,會讓它們慌不擇路。那一定是個本能的事兒,好防著那些吃它們、騷擾它們的動物。是我呼吸的溫度、溼度,還是氣味兒打擾它們,這個我不知道;但我在擺渡螞蟻的時候,總是憋著氣,把頭轉到一邊兒看,免得把實驗搞亂了。

我迷惑不解的一個問題是,為什麼螞蟻痕跡看起來那麼直、那麼整齊。螞蟻好像知道自己在幹什麼似的,好像有很好的幾何感似的。然而,我做的實驗,卻意在表明它們的幾何感是不管用的。

許多年後,我在加州理工學院,住在林陰街(alamedastreet)的一所小房子裡,一些螞蟻在澡盆上亂爬。我想:「機會難得。」我把糖放在澡盆的另一邊兒,在那兒坐了一下午,才有一隻螞蟻終於發現了糖。這僅僅是一個有沒有耐心的問題。

螞蟻一發現糖,我就拿起早就準備好的彩色鉛筆(我以前做過的實驗,表明螞蟻對鉛筆畫的道道兒並不反感——它們就在鉛筆道道兒上走——所以我知道我沒弄亂任何東西),螞蟻在前頭走,我就在它後頭畫線,這樣我就說得上來它的痕跡在哪兒。這螞蟻走了一些冤枉路,這才回到洞裡,因此我畫的線就七扭八拐的,不像常見的螞蟻痕跡。

當第二隻螞蟻找到糖並且開始往回奔的時候,我用另一種顏色的鉛筆畫它的痕跡。(順便說一句,它是循著第一隻螞蟻的返程痕跡走的,而不是循著它自己的來路。我的理論是,當一隻螞蟻發現了食物的時候,它留下的痕跡,要比它僅僅是瞎轉悠時留下的痕跡強烈得多。)

這第二隻螞蟻急匆匆的,在很大程度上循著本來的痕跡。因為它走得太快,走得很率直,好像是順坡兒下路似的,哪管早先的痕跡七扭八拐。經常地,在這隻螞蟻「順坡下路」的時候,它是會再次發現痕跡的。已經清楚的是,這第二隻螞蟻的返程稍微直一些。更多的螞蟻,急匆匆地,漫不經心地「循路前進」,對這痕跡的同樣的「改進」就發生了。

我在8~10只螞蟻的後頭用鉛筆畫線,最後沿著澡盆邊兒畫成了一條整齊的線。這跟畫素描似的:你先畫一條毛毛糙糙的線;然後你描啊描啊,過一陣子,它就成了一條整整齊齊的線。

我記得小時候我爸爸就告訴我,螞蟻是多麼神妙,它們是怎麼合作的。我仔細觀察過三四隻螞蟻把一小塊巧克力往窩裡搬。乍一看,那種合作好像頗為高效、奇妙而令人稱道。但是,如果看得仔細些,你會看到全然不是這麼回事兒:它們那做派,就好像巧克力不在自己人手裡似的。它們朝這邊兒拉,向那邊兒拽。晃盪,躊躇,方向全亂了套。巧克力呢,並沒沿著一條近便的路向窩那邊兒移動。

巴西的切葉蟻卻非常不可思議,它們有一種怪有意思的蠢勁兒,我很驚訝這種蠢勁兒為什麼沒進化好。這種螞蟻要花費相當的工夫,才能切一道圓弧,為的是切下一塊葉子。切割工作完成之後,螞蟻有五成機會去拖沒被切掉的一邊,無可奈何地看著剛剛切好的葉塊掉在了地上。有一半的時間,螞蟻是在葉子沒被切掉的一邊拽啊拉啊拽啊拉啊,最後作罷了,開始去另外切一塊。沒有一隻螞蟻打算去拿早先切好的葉塊,別的螞蟻也不去揀別人切掉的葉塊。因此,事情很明顯,如果你看得仔細的話,切割,然後把葉塊搬走,這活兒做得不地道;它們走到葉子那兒去,切一個弧線,一半時候是拖錯誤的一邊,本該拖的葉塊,掉下去了。

在普林斯頓大學,螞蟻發現了我的食品櫃。裡頭放著我的果醬、麵包和菜什麼的。這櫃子離窗戶距離相當遠。一長串兒螞蟻,橫穿客廳的地板,兼程行軍。那時我正在做關於螞蟻的這些實驗,因此我心裡想:「我怎麼才能阻止它們到我的櫃子那兒去,卻不殺死任何螞蟻?不準放毒;你對螞蟻也得講人道不是!」

我的搞法是這樣:在準備階段,我把一丁點兒糖放在它們進入這房間後六七寸的地方,這個它們不知道。然後呢,我又幹起了擺渡的營生,每當有一隻螞蟻帶著吃的往回趕卻誤上了我的渡船的時候,我就帶它一程,把它放到糖上。任何往我的櫃子那兒去卻誤上了渡船的螞蟻,我也把它帶到糖那兒。最後,螞蟻們發現了從糖到窩的道兒,因此這條新痕跡得到了雙倍的強化;老痕跡呢,越來越沒人用了。我知道,半小時之後,老痕跡就幹了,一小時之內,它們就離開我的食品櫃。我沒洗地板;除了擺渡螞蟻,我什麼也沒做。

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