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“不可能！”

我和我的研究生多夫·萊文（Dov Levine）一起發現了一種新型物質，在我剛剛描述完它的革命性概念之后，這個聲音在教室里回響。

加州理工學院的教室擠滿了校園里各個領域的科學家，討論進行得如火如荼。可當人群中的最后一個人站出來時，一個熟悉而又響亮的聲音響起：

“不可能！”

閉著眼都能認出這個獨特、沙啞，帶有明顯紐約口音的人。站在我面前的是我的科學偶像，傳奇物理學家理查德·費曼（Richard Feynman），他留著灰色的及肩長發，穿著標志性的白色襯衫，臉上掛著他那令人放松的、邪魅的微笑。

保羅·斯泰恩哈特（Paul J. Steinhardt）記得，費曼很幽默，并且實事求是。一天，當斯泰恩哈特演講時，看到費曼坐在前排時，他嚇壞了。

費曼因其開創性的量子電磁學理論工作獲得了諾貝爾物理學獎。在科學界，他被認為是20世紀最偉大的理論物理學家之一。費曼也因為確定挑戰者號飛行災難的原因以及兩本暢銷書《別鬧了，費曼先生》（Surely You’re Joking, Mr. Feynman!）和《你在意其他人想什么》（What Do You Care What Other People Think?）而在社會上具有標志性地位。

費曼很幽默，也因他精心設計的惡作劇而“臭名昭著”。但說到科學，費曼有著毫不妥協的誠實以及犀利的批判性，這使他在科學研討會上顯得尤其可怕。可以預料，在演講中，如果聽到他認為不準確或不精確的事情時，他會打斷演講并公開質詢。

因此，在我的演講開始之前，當費曼走進禮堂，坐在他通常坐的前排位置時，我敏銳地意識到了他的存在。在整個演講過程中，我一直用眼角觀察他，預備任何潛在的爆發。但費曼從未打斷，也沒有提出異議。

演講結束后，費曼站出來與我對質，這樣的情況可能會讓許多科學家受到驚嚇。事實上，這并不是我們第一次見面。大約十年前，當我還在加州理工學院讀本科時，我就很幸運地與費曼有著密切的合作，而且對他充滿了欽佩和愛戴。費曼的寫作、課程和個人指導改變了我的人生。

1970年，當時我還是一名大一新生，我的目標是主修生物學或數學。我在高中時從來沒有對物理特別感興趣，但我知道每個加州理工學院的本科生都必須修兩年的物理課。

我很快發現，大一的物理課非常難，這在很大程度上要歸功于當時的教材《費曼物理學講義（第1卷）》。這本書與其說是一本傳統的教材，不如說是一本根據費曼在20世紀60年代開展的大一物理課程而編寫的優秀論文集。

費曼告訴我，可以用好奇心來引導自己探索各種各樣的領域。

跟其他物理教材不同，費曼物理學講義從不費心解釋如何求解各種習題，來讓家庭作業更加令人生畏以及浪費時間。這些講義提供了更有價值的東西，那就是費曼關于科學本原的深刻見解與思考，幾代學生都從這套講義中受益匪淺，對我來說，這段經歷是個深刻的啟示。

幾周之后，我整個思維都脫胎換骨了，我開始像個物理學家一樣去思考，并愛上了物理。像我這代的很多科學家一樣，我以偶像是費曼而自豪。我放棄了最初追求的數學和生物，轉而將探索物理學作為我的最終理想。

記得大一的時候，有幾次我鼓足勇氣在研討會前向費曼問好。當時我們做了很多不可思議的事情，大三的時候，我和室友鼓起勇氣敲響了費曼辦公室的門，問他可不可以為本科生開設一門非官方的課程，每周跟本科生交流一次，回答我們可能提出的任何問題。整件事情都是非正式的，沒有作業，沒有考試，沒有分數，沒有學分。我們知道他是一個對官僚主義沒有耐心的反傳統主義者，繼而希望這樣自由的形式能夠吸引到他。

大約在十年前，費曼也上過類似的課，但只給大一新生開放，每年只有一個季度。現在我們要求他將這個課程延長至一年，而且所有的本科生都能參加，尤其是我們這些大三、大四可能會有更多專業問題的學生。我們建議這門課跟之前課程名字相同，名為：“物理X”，以便讓所有人知道這門課是完全脫離傳統課本教學方式的。

費曼想了一會兒，出乎意料地回答說：“好的！”所以在接下來的兩年里，我和我的室友每周都會和其他幾十個幸運的學生一起，與親愛的費曼度過一個個引人入勝、難忘的下午。

物理X的課程從他進入大禮堂并詢問有沒有人有問題開始。偶爾，有人會問到費曼擅長的專業話題，當然，費曼的回答總是很巧妙。還有些時候，他會被問到一些他沒想到過的問題，我覺得這些時刻特別有趣，可以有機會看費曼如何參與并討論一個新的問題。

我清楚地記得我曾問過一件自認為很有趣的問題，盡管擔心他會認為這件事很不重要。

我想知道：“陰影是什么顏色的？”

在教室前后徘徊了一分鐘后，費曼興致勃勃地抓住了這個問題。他開始討論陰影中的細微漸變和變化，然后是光的性質，然后是顏色的感知，然后是月亮上的陰影，然后是月球上的地球反照，然后是月球的形成，等等等等。我為這個回答著迷不已。

在我大四的時候，費曼同意做我研究項目的導師，我能夠更緊密地見證他解決問題的方法。每當他的高期望得不到滿足時，我也能感受到他尖刻、挑剔的言辭。他用“瘋狂”、“神經”、“荒謬”和“愚蠢”等詞描述我的錯誤

起初這些刺耳的字眼刺痛了我，讓我懷疑自己是否適合理論物理學。但我忍不住注意到，費曼不像他說的那樣嚴厲，在這些批評之后，他總是鼓勵我去嘗試不同的方法，并在有任何進展的時候再來討論。

費曼教給我的最重要的一件事是：在日常現象中可以發現一些最令人興奮的科學驚喜。你需要做的就是花時間去仔細觀察，并提出一些好問題。他還影響了我的信念：不需要去屈服于外部壓力，逼迫自己去像許多科學家那樣專攻某一科學領域。費曼舉了個例子：你可以接受好奇心引導你去探索各種各樣的領域。

我在加州理工學院最后一個學期的一次交流特別令人難忘。我向費曼展示了一個用來預測彈力橡膠球運動的數學模型，這在當時非常熱門。

這個問題非常具有挑戰性，因為橡膠球在每次反彈時都會改變方向，我想嘗試預測橡膠球沿著不同角度表面的反彈情況。例如，我計算了橡膠球從地板反射到桌子底下到傾斜平面到墻面的軌跡。這些看似隨機的運動可以通過物理定律被完全預測到。

我站在費曼面前告訴他這些長期被認為是常規的東西是錯誤的。

我向費曼展示了我的計算，預測我能通過扔一個橡膠球然后經過一系列復雜的反射之后，球會回到我的手上。費曼瞥了一眼我的方程。

他說：“這不可能！”

不可能？我被這個詞嚇了一跳，這是繼“瘋狂”或者“愚蠢“之后從他口中聽到的新鮮詞。

我有點緊張：“為什么你認為這是不可能的？”

費曼說出了他的觀點，按照我的方程，如果有人從高處以一定的轉動釋放橡膠球，在地面上球會以非常低的角度反彈。

“保羅，這看起來是反直覺的。”

我看了一下我的方程，發現我的預測確實暗示了球會以低角度反彈。但即使這是反直覺的，我并不確定這不可能發生。

我現在有比較足夠的經驗來繼續對話：“好吧，我以前沒有嘗試過這個實驗，但我們現在在你的辦公室試試吧。”

我從口袋里掏出一個橡膠球，費曼看著我按要求的旋轉角度把球扔了下去。果不其然，球準確地沿著方程式預測的方向運動，以一個低角度從地板上側向移動，這正是費曼認為不可能的事情。

馬上，他意識到了自己的錯誤。他沒有考慮橡膠球表面的極粘性，這會影響旋轉對球的軌跡的影響。

“太蠢了！”費曼用他批評我時一樣的語氣大叫道。

經過兩年的磨合后，我終于確定了長期以來的懷疑：“愚蠢”只是費曼希望將注意力集中到錯誤的問題上以保證下次不再發生的一種表達方法。

我還了解到，費曼使用“不可能”時，并不一定意味著“無法實現”或“荒謬”。有時他的意思是：“哇！這里有一些令人驚訝的事情，與我們通常預期的情況相矛盾。這是值得注意的！”

所以11年后，當費曼在我演講結束后帶著頑皮的微笑走近我時，他開玩笑地說我的理論“不可能！”我很確定他的意思。我演講的主題是一種被稱為“準晶”的全新物質形式，與他認為正確的原則相沖突。因此，它很有趣，值得注意。

費曼來到我做實驗的桌子邊，指著實驗裝置要求道：“再給我看看！”

我撥動開關開始演示，費曼一動不動地站著。他親眼見證了違反科學中最著名原則的東西。這個概念在人們的心里根深蒂固，在將近200年以來一直作為最基本的概念被講給年輕的科學家們，甚至在費曼的課堂上也一再談起。

但現在，我站在理查德·費曼面前，解釋這些長期存在的規則是錯誤的。

晶體并不是原子有序排列和精確衍射圖案的唯一可能形式。現在有了一個新的宏觀藍圖，它有著自己的一套規則，我們稱之為準晶（quasicrystals）。

我們選擇這個名字是為了明確這種新材料與普通晶體的區別。這兩種材料都由在整個結構中重復的原子群組成。

晶體中的原子有固定的的周期。在準晶中，不同的基團以不同間隔重復。這個靈感源于一種被稱為彭羅斯瓷磚（Penrose tiling）的二維圖案，這種圖案包含兩種的瓷磚，它們以不相等的間隔重復。數學家稱這種模式為準周期，因此這個理論被稱為為“準周期晶體”或者“準晶”。

我用激光投影和帶有準周期圖案的幻燈片來給費曼展示我理論的證明。按照費曼的指示，我用激光將幻燈片投影到墻上，就像X射線穿過原子層一樣，墻上出現了下圖中準晶產生的衍射圖案。

我關掉了頭頂上的燈，讓費曼好好觀察墻上標志性的雪花圖案。這跟費曼所見過的任何其他衍射圖案都不一樣。

我告訴他：這里有很多同心圓，每個同心圓都是由10個等距亮點組成的，這是前所未聞的。人們還可以看到形成五邊形的針尖群，揭示了一種被認為在自然界中絕對禁止的對稱性。仔細觀察發現，針尖之間有更多斑點，這些斑點之間的斑點，還有更多的斑點。

費曼想要看得更仔細。我打開燈，把幻燈片從燈座上取下來交給了他。照片上的圖像小得難以觀察細節，我遞給他一個放大版的照片，任由他仔細觀察。

接下來的幾分鐘，一片寂靜。我開始覺得自己又像個學生了，等著費曼對我最新的愚蠢想法做出反應。他盯著桌子上放大版的照片，把幻燈片重新插入支架，自己打開了激光投影。他的眼睛在桌子上打印的放大圖和墻上的投影之間來回移動。

“不可能！”費曼最后說。我點頭表示同意并微笑，因為我知道這是他最大的贊美之一。

他回頭看了看墻上的投影，搖著頭說：“絕對不可能！這是我見過的最令人驚奇的事情之一。”

然后，費曼一句話也沒說，高興地看著我，給了我一個巨大的鬼魅般的微笑。

作者保羅·斯泰恩哈特是普林斯頓大學（Princeton University）的阿爾伯特·愛因斯坦科學教授，他在普林斯頓大學物理系和天體物理系擔任教授，創立并領導了普林斯頓理論科學中心。他因在早期宇宙和物質新形式方面的工作而獲得狄拉克獎章和其他著名獎項。

作者：PAUL J. STEINHARDT

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翻譯：Nuor

審校：zhenni

原文鏈接：

https://nautil.us/what-impossible-meant-to-richard-feynman-13171/

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總結

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