本书由《时间简史》作者霍金、《物理学之道》作者卡普拉大力推荐。本书满载费曼对于人生的各种思考，也记录了他在最后旅程中对现今物理学界重要理论“弦理论”的研究。是一本心灵上与知识上同等丰富的书。

一九八一年冬天，一个正努力寻找自我定位的年轻物理学家，与来日无多的物理大师费曼展开了长达两年的深入对话。在关于科学、关于人生的思索中，绽现了二十世纪传奇科学家费曼最后的智慧之光。科学家是如何思考的？创造力究竟是什？

科学顽童费曼对各种事物都拥有出人意料的洞见，而他充满玩性与活力的生命态度，也帮助了一位急切而彷徨的年轻人重新思索科学的本质，并对人生产生了全新的见解。献给每一位在人生的新领域中感到惶惑不安，并努力思索未来的读者。请来敲敲费曼的门，他会指引你找到自己的路。

费曼的彩虹

在帕沙第纳市(Pasadena)的加利福尼亚林阴大道上，加州理工校园里一条橄榄树夹道的路旁，有一栋灰色水泥建筑物。一位头发略长、身形消瘦的男士踏进他那不大的办公室。走廊上一些年纪不到他三分之一的学生都停下脚步，惊讶地望着他。其实他今天不来办公室的话，也没有人会说什么，但是没有任何事情能阻止他前来，特别是手术，他不会再因为手术而作息大乱。

外头，明亮的阳光照耀着棕榈树，但已不像夏日时那么灼烈。山丘隆起，由棕转绿，随着比较宜人的冬季来临，植物开始重生。或许这位教授曾经想过，不知道自己还能见证多少次季节轮替；他知道最终病魔仍会夺走他的生命。他热爱生活，但他也相信自然法则，而不是奇迹。一九七八年。当他发现自己罹患罕见的癌症时，他就查阅过相关文献。一般来说，只有不到百分之十的病人有五年存活率，事实上，没人活过十年，而这已经是他的第四年。

大约四十年前，当他跟如今围绕在身旁的学生一样年轻时，他就曾向声誉卓著的期刊《物理评论》(Physical Review)投过一系列的论文。这些论文里有奇特的小图，它们代表思考量子力学的新方法，而且不像物理学的标准数学语言那么形式化。当时没有多少人信服这种新方法，但他心想，如果有一天这本期刊里到处都看得到这种图的话，一定很有趣。结果证明这些图代表的方法不仅正确、实用，也是一大改革，在一九八一年末的那一天，他的图在《物理评论》里无所不在。它们可说是最著名的图，而他则可说是最著名的科学家，至少在科学界是如此。

过去几年，他一直在研究一个新问题。他在学生时代想出的方法，用在量子电动力学的理论上非常成功。量子电动力学谈的是电磁力的理论，电磁力控制绕原子核运行的电子行为和其他作用，而这些电子则是赋予原子化学与光谱性质(亦即它们放射与吸收的光的颜色)的物质。因此，研究这些特殊电子及其行为的学问，就称为原子物理学。但是自从这位教授的学生时代以来，物理学家在所谓核子物理学的新领域已经有长足的进展。核子物理学的研究范围已经超越原子的电子结构，开始深入原子核内质子与中子之间、可能激烈得多的交互作用。虽然质子也受制于控制电子行为的电磁力，但是这些交互作用是由一种比电磁力更强的新力量所控制，亦即名符其实的“强作用力”(strong force)。

为了描述强作用力，科学家发明了一个重要的新理论。它在数学上与量子电动力学有一些相似之处，而它的名称“量子色动力学”(quantum chromodynamics)也反映出这些相似性(尽管它的字根是chromo，但它跟色彩毫无关联)。大体上，量子色动力学是以精确、定量的方式来描述质子、中子与相关粒子，以及它们如何互动，例如它们可能的结合方式及互撞行为。但我们如何从这个理论得出有关这些过程的描述?这位教授的方法主要应用于这个新理论，但实际上仍会遇到复杂的问题。虽然量子色动力学已经有一些进展，但在许多情况中，这位教授和其他人都不知道要如何运用他的图或其他方法，来从这个理论得出精确的数字预测值。当时理论家甚至无法计算质子的质量，尽管实验主义者早就精确测量出这个非常基本的数值。

这位教授心想，或许他可以把剩余的人生岁月，拿来思考量子色动力学的问题，这可是当时最重要的领域之一。为了让自己有研究的精力与意志，他鼓励自己说，多年来尝试解决这个问题却徒劳无功的人，都缺乏他的一些特质。这些特质究竟是什么，他——理查·费曼并不确定：或许是他那古怪的做法吧。但无论这些特质是什么，对他的帮助都很大，至少帮助他赢得了一座诺贝尔奖；其实以他一生中在种种领域的重要突破，就算再颁给他两三座诺贝尔奖也不为过。

同样是一九八0年，在柏克莱北边数百英里远，一位年纪小得多的年轻人寄出两篇论文，说明自己如何运用新创的方法，解决原子物理学上的古老谜团。他的方法的确解开一些难题，但这当中有个陷阱。他运用想像力所探讨的世界，是一个拥有无限维的空间，也就是说这个世界不仅有上下、左右和前后，还有无数其他方向的阵列。研究这样的宇宙，真的对我们的三维存在有任何用处吗?这个方法能用于其他的研究领域，例如更现代的核子物理学领域吗?这个研究领域应该颇有可为，毕竟这个学生就是因此而得到加州理工的初级教职，并且办公室还跟费曼的在同一条走廊上。

P3-5

拿到物理博士学位的美国人，一年不到八百人，全球可能也只有数千人。但是这一小群人的发现与创新科技却决定了我们的生活与思考方式。从X光、激光、无线电波、晶体管、原子能及原子武器，到我们对时空的看法、以及宇宙的本质等等，这一切全都来自这些全心奉献的人士。当物理学家就等于拥有改变世界的庞大潜能，也代表可以分享荣耀的历史与传统。

身为物理学家，最重要的岁月莫过于念研究所与刚从研究所毕业的那几年。在这段期间，你探索自我，发展职业生涯。本书谈的就是我在一九八一年刚从研究所毕业的那段时期，那时我是世界顶尖的研究机构加州理工学院(California Institute of Technology)的教员。

我在那里的经历很特殊。我刚到那里时，觉得茫然害怕，对自己的能力不确定，几乎设想不出自己的未来。但我非常幸运，因为我的办公室刚好跟本世纪最伟大的物理学家之一理查·费曼(Rich-ard Feynman)在同一条走廊上。费曼在一九八六年的航天飞机委员会(Space Shuttle(20mmission)上成为全世界的头条人物，因为他把0型环(O-ring)浸在冰水里，再拿它敲桌子，证明它变得易碎，他就这样解开了0型环失灵的谜团。这就是杰出的费曼，一个以常识击败电脑模型、以洞察力超越方程式的人。此前一年，费曼令人爱不释手的自传《别闹了，费曼先生》跃登畅销书排行榜。一九八八年，费曼过世后，在大众心中他已成为现代的爱因斯坦。然而在一九八一年，费曼在物理界以外几乎鲜为人知。其实数十年来他早已是物理界的传奇人物。

我的博士论文是探讨无限维的量子理论，这引起一些物理界耆老的注意，并因而获得研究奖学金。但我真的适合这个出了两位诺贝尔奖得主、周遭尽是全球菁英学子的地方吗?我日复一日地到办公室，思索物理学中未解的大疑问。但我没有任何灵感，而且我很确定自己早先的研究纯粹是侥幸，我永远不会有任何重大发现。我突然明白为什么加州理工的自杀率在美国各大院校中名列前茅。

有一天，我终于鼓起勇气去敲费曼办公室的门，并且惊讶地发现他很欢迎我。那时他刚动完第二次手术——那场可怕的癌症最终仍夺走了他的生命——在其后的两年，我们谈过许多次话，我也趁这些机会问他问题，例如我怎么知道自己具备必要的能力?科学家究竟是如何思考的?创造力的本质是什么?从这位人生快走到尽头的著名科学家身上，我终于明白科学与科学家的本质。更重要的是，我对人生有了全新的见解。

本书从一九八一年的冬天开始，讲述我在加州理工担任教员第一年的故事。它描绘了一位年轻物理学家如何寻找自己在世界上的定位，以及这位人生已至暮年的著名物理大师如何用智慧帮助这位年轻人。但本书也谈到费曼在最后几年的故事、他与同为诺贝尔奖得主的莫雷·盖尔曼(Murray Gell-Mann)之间的竞争、以及弦论的开端，今天，弦论已经成为物理学与宇宙学未知领域的卓越理论。

请注意，本书讲述故事，但它并不是小说。在跟费曼的许多次对话中，我都做了摘记和录音，因为我对他实在太敬佩。本书中的楷体字部分就是来自这些笔记、以及一些讨论的誊本。我在本书中所描述的一切，都是我的亲身经历。但我整合和改变了事件，除了历史人物、以及我引用的特定人物外，我变更了其他所有的名字与性格，以便以最贴切的方式来描绘我的经历。

我非常感谢加州理工大学，因为那是个充满活力、令人兴奋的研究环境，也因为在许久前，他们就对我充满信心；在此，也要特别感谢已故的费曼先生，他教导了我许多人生真谛。

一个传奇人物的速写。

——史蒂芬·霍金(stephen Hawking)《时间简史》作者

科学家的生活似乎充满了真实、美好与不可思议。 《费曼的彩虹》如同这个迷人世界的一道奇异闪光。我享受着每一页阅读的乐趣。

——佛瑞提奥夫·卡普拉(Friqof capm) 《物理学之道》作者