Physics 版 (精华区)

发信人: PeterWang (PW), 信区: Physics
标  题: 别闹了，费曼先生（15）
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年03月20日17:07:12 星期三), 站内信件



　　　　第三部　从军记

我要报效国家

　　当二次大战已在欧洲爆发开来，美国仍未正式宣布参战
时，大家开始谈论要做好战争准备，当个爱国者。报纸上大
幅报导，许多生意人自愿到普勒斯堡（Plattsburg）及纽约
等地，接受军事训练。
　　我开始想，我也应该有些贡献才对。这时，我在麻省理
工学院兄弟会认识的一个朋友梅尔，已经加入陆军的信号队。
大学毕业之后，梅尔便带我去见信号队在纽约办公室的上校。
　　“上校，我想替国家做点事。我是技术思考型的人，也
许有些事可以帮上忙。”我说。
　　“很好，但你先要去普勒斯堡的军营接受基本训练，然
后我们才能用你。”上校说。
　　“难道没有其他更直接的方法，让我派上用场？”
　　“没有。军队就是这样规定的，按规矩办事吧。”
　　走到外面，我坐在公园里想这件事。我想了又想，觉得
也许应该依他们的方式加入军队。但幸好我再多想了那么一
下，最后决定：“管他呢！我要再等一下，也许出现什么转
机，让我能更有贡献。”

圆了从军梦

　　于是我跑去普林斯顿念研究院，到了春季时我再去纽
约，向贝尔实验室申请暑期工作。我很喜欢逛贝尔实验室。
发明半导体的萧克利带着我四处参观。我记得在一个房间
内，有人在玻璃窗上做了许多记号。窗外，可以看到工人
正在建造华盛顿大桥，而贝尔实验室的人一直在观看工程
的进展。当工程人员把桥的主缆索架上时，他们就在窗上
依缆索的形状描下曲线；而当桥梁陆续吊在缆索上、曲线
慢慢变成抛物线时，他们记录下各种细微的差异。这正是
我喜欢做的事情。我简直是崇拜这些家伙，希望有那么一
天，能跟他们一块儿工作。
　　实验室的人带我去一家海鲜餐馆吃午饭。当他们发现，
那天午餐可以吃到牡蛎时，都很高兴。住在海边的我，却
连看也不想看海鲜类食物；我连鱼都不敢吃了，更不用说
牡蛎。
　　但我又想：“我应该勇敢些，吃一个牡蛎看看。”
　　我吃了，那感觉真恐怖。但我又想：“那还不足以证
明我是个男子汉大丈夫。吃第一个牡蛎之前，你还不知道
感觉会有多恐怖，因为在一无所知的情况下吃，还算容易
呢！”其他人不断谈论那些牡蛎的味道有多好，于是我再
吃了一只，而这次的感觉，又比上一次恐怖。
　　这大概是我第四或第五次造访贝尔实验室吧？但这次
他们接纳了我的申请，我高兴极了，在那个年代，要找到
能跟其他科学家在一起的工作，并不容易。
　　另一方面，普林斯顿校园内突然风起云涌。来自陆军
的楚拉彻将军跑来对我们大声疾呼：“我们一定要聘请物
理学家！物理学家对我们军队太重要了！我们急需３名物
理学家！”要知道在那些日子，一般人根本不知道物理学
家是些什么东西。例如，连爱因斯坦也被归为数学家，很
少听谁说需要聘请物理学家的。我想：“这是我报效国家
的机会了。”随即报名替军队工作。
　　我问贝尔实验室，能不能让我在暑假时先替军队工作，
他们说贝尔实验室也有很多跟战争相关的计划，我要的话
可以加入。不过，当时我在发“爱国热”，因此而丧失了
个大好机会。事实上，较为聪明的选择是留在贝尔实验室，
但在那些年代，人很容易爱国爱昏了头。


第一件差事：研究“恐龙”

　　我被派到费城的法兰克福军火营，去研究一只“恐龙”
——一部用来引导炮火发射的机械式计算机。当敌机飞过
时，炮手利用望远镜锁定它，而这部机械式计算机就靠它
的齿轮、凸轮等来预测飞机的航线。这部计算机设计得很
巧妙，建造也很精美。它运用的一项重要技巧，是“非圆
形齿轮”——也就是说，不是传统的圆形齿轮；但它们互
相咬合，运作良好。由于转动时，齿轮的半径会不停地改
变，因此这个齿轮的转动，就成为另一个齿轮的函数了。
不过，当时这种机械已经日渐没落了，不久，电子计算机
便堂皇登场。
　　至于军方呢，在说了这么多关于物理学家的好话后，
他们分派给我的第一份差使，却是按着设计图查看齿轮造
的对不对！这样做了一段时间之后，负责这部门的家伙逐
渐发现我会的远不只这些，在很多事情也可派上用场；因
此他花在跟我讨论问题上的时间，也愈来愈多。
　　法兰克福有个机械工程师，不停地设计新东西，却没
有一件成功。有一次，他设计了个箱子，里面满满都是齿
轮，其中有一个直径达８英寸，有６根轮辐伸出来——像
只八爪章鱼般的大齿轮。那家伙很兴奋：“老板，你看这
怎么样？这设计好不好？”
　　“很好！”我们的上司说，“现在你只要给每条轮辐
加一个‘过轴器’，让齿轮能转就好了！”原来这位仁兄
设计的轴正好卡在两根轮辐之间！
　　老板接着告诉我们，过轴器是真有其事的；原先我还
以为他在开玩笑呢。他说那是德国人发明的玩意，用来防
止英国扫雷艇扫走他们布置在海底的水雷。这些水雷被缆
索固定，悬浮在海底某个深度；有了过轴器，德国水雷的
缆索就可以让英国扫雷艇的缆索通过，就像通过转门一样。
因此，给所有的轮辐安上过轴器是可能的。但其实我们老
板并没有真的要那位机械工程师这样做，而是要他重新设
计轴的位置。


别让中尉乱说话
　　每隔一段时间，陆军会派一位中尉来查看我们的情况。
老板说由于我们属民间单位，中尉的地位就比我们任何人
都高；因此，“什么也别告诉中尉，”他说，“一旦他认
为，他知道我们在做什么，他就会乱发号施令，把所有事
情都搞砸。”
　　那时，我也在设计一些东西，但当这位中尉跑来看时，
我装出一副不知道自己在做什么的样子，让他以为我只不
过是依令行事。
　　“你在这里干什么，费曼先生？”
　　“哦，他们要我沿着各个角度画一组直线，然后按照
这个表，从中心点量出不同距离，再把它们……”
　　“这到底是什么东西？”
　　“我想这是个凸轮吧。”事实上，这个东西从头到尾
都是我设计的，我却装出一副别人说什么，我就做什么的
样子。
　　中尉从任何人口中都套不出什么来，我们就继续逍遥
快活、相安无事地过下去，继续研究那具机械计算机，不
受任何干扰。
　　有一天中尉跑来，问我们一个很简单的问题：“假如
负责观察和追踪飞机的人，跟炮手不在同一位置，那会怎
么样？”
　　大家都吓了一大跳，因为我们在设计这部东西时，想
的都是极坐标——就是说，标示位置时，都是用角度及距
离中心点有多远等。如果我们使用一般的Ｘ－Ｙ坐标，中
尉的问题便很好解决，计算机只须加加减减便好了。但是
用极坐标来处理的话，便简直是一团糟了！因此，我们拼
命防止这位中尉乱说话，要我们做这做那；可是到头来，
他却说了很有用的话，提醒我们在设计这部机器时忽略的
重点！后来我们费了很大的力气，才解决这个问题。
　　夏天快结束时，他们分派给我一件真正的设计工作。
那时英国发明了用来追踪飞机位置的仪器，就是“雷达”
了。每１５秒，雷达会在画面上出现一点；我要设计的仪
器，就是能根据这些点而画出连续的曲线。这是我头一次
设计这种机器，多少有点胆怯。
　　我跑去请教一位同事：“你是机械工程师，我对机械
工程一窍不通，但我刚接下这份工作……”“这没什么啦，”
他说，“来，让我教你。设计这些机器时，你只要记住两
条规则便行了。首先，每个轴承的摩擦力是多少多少……
齿轮咬合的摩擦力又是多少多少。根据这些，你便可以计
算出需要多少力才能驱动它。第二，如果你知道齿轮比数，
比方说２比１，而你在想是否应该采用１０比５、２４比
１２或是４８比２４，那么你怎么决定呢？你可以翻开‘
波士顿齿轮目录’，选择列在表内中央部分、齿数不多也
不少的齿轮便可以了。齿数太多的齿轮很难制造，齿数太
少的又很容易断，中庸之道准没错。”
　　后来实际设计那部机器时，我觉得好玩极了——只要
挑选列在表内中央部分的齿轮，再利用他给我的两个数据，
我就可以当机械工程师了！
　　陆军方面并不希望我过完暑假就回去普林斯顿继续修
学位，他们不断跟我灌输爱国思想，又说如果我愿意留下
来的话，他们可以让我独力统筹计划，设计另一部称为“
指挥家”的机器。不过，我觉得这个计划比较简单，因为
在这个设计里，炮手同样坐在飞机里，跟敌机在同一高度
飞行。炮手将飞行高度以及估计跟敌机之间的距离输进“
指挥家”内，“指挥家”就自动将枪炮对准敌机，点燃引
线。
　　作为计划主持人，我必须经常去另一个军营查阅发射
资料；他们已有若干初步数据。而我注意到，在那些飞机
经常巡行的高空中，却很少有发射纪录。当我追问原因时，
才发现原来炮手使用的不是定时引线，而是火药条引线。
这种火药条引线在那种高度不能发挥作用——它们在稀薄
空气中，“嘶”的一声就熄掉了。
　　原先，我以为只要依据不同高度的空气阻力，加以校
正就行了；可是，后来我发现，我的任务是要设计一部让
炮弹在正确时刻——换句话说，当引线熄灭时——爆炸的
机器！
　　我觉得那太困难了，于是打道回普林斯顿。



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