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发信人: PeterWang (PW), 信区: Physics
标题: 别闹了，费曼先生（19）
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年03月22日21:20:35 星期五), 站内信件

　　　　第三部　从军记
原子弹外传（3）
不输IBM的人力计算机
　　我曾经着手研究过另一个问题，当时，我们要处理很
多计算，而我们使用的是玛灿特计算机。让我顺便谈谈那
时罗沙拉摩斯的景况：玛灿特计算机是手摇式的。你用力
摇，它就能加减乘除——当然没有现在的计算机那么方便。
它们全是机械装置，经常发生故障，坏了要送回原厂修理；
而隔没多久，所有计算机都在厂里，我们就无机可用了。
于是我们有些人便开始把机盖掀开，自己动手修理。按照
规定这是不行的，他们说：“自行掀开机盖者，后果概不
负责……”但我们自行把机盖掀开，而且还学会了怎样修
理这些计算机，修得愈多，手艺愈精。碰到一些太复杂的
状况时，我们才把计算机送回原厂去，一切计算工作才得
以继续进行。最后我发现，所有计算机都是我在修；负责
机械修理的那位仁兄，只修打字机。
　　总之，后来我们觉得最大的问题——准确算出原子弹
爆发时究竟会出现什么状况，从而知道释出多少能量等等
——所需要的计算工作，远超过我们的能力。有个名叫弗
兰科（Stanley Frankel）的聪明小伙子想到，也许可以
使用ＩＢＭ计算机来进行这方面的计算。那时ＩＢＭ制造
了用在商业上的计算机，像把数字加起来并列出总和的“
加数机”，或者是从你插入的资料卡片上，读出其中两个
数字来相乘的“乘数机”；此外还有“校勘机”和“分类
机”等。
　　弗兰科想出一套很好的方案：我们可以在同一房间内
放很多这类机器，然后让卡片逐一通过这些机器。今天，
任何需要做数字计算的人，都会明白我在说什么，但在当
时这还是很新的想法，还没几个人想到用机器做大量计算。
之前我们试过利用加数机做过类似的计算，例如放一堆加
数机在那里，加完一些数字后传到另一个加数机那里，进
行下一步的计算，所有事情都自己来。
　　但新方案是首先你走到加数机那里，再走到乘数机，
再用加数机……我们都觉得这是个很好的方法，于是弗兰
科设计好整套程序，跟ＩＢＭ订了机器。
　　这些机器经常需要维修，军方也会派专人来修理机器。
但他们总是姗姗来迟，而我们永远是急急忙忙，每件事都
十万火急，这次也不例外。我们已经设计好所有计算程序，
乘这数，然后这样，再减那个数等，也弄清楚需要哪些工
具，但我们没有任何机器来测试这些想法。终于，我们找
了一些女孩子来帮忙。我们给她们一人一部玛灿特计算机：
这个负责乘数，下一个是加数，另一个负责立方——她的
工作就是算出卡片上数字的三次方，再交给下一个女孩。
　　我们把整套程序从头到尾一遍一遍地演练，直到正确
无误。结果发现，这种分工计算的方法：要比单独一个人
从头算到尾的方式快了不知多少倍！而我们这套作业方式
的速度，等于使用IBM机器的速度了，唯一的分别是，IBM
机器不会疲倦，一天能连续三班不停工作，可是我们雇来
的女孩没多久就全累倒了。
　　总之，我们用这方法把作业系统内的缺点，全纠正过
来；最后机器也送到了，但维修工人还是没有出现。这些
机器属于当时的最新科技，结构十分复杂，体积庞大，是
拆开分件装箱送来的，还附了很多电线和说明如何安装的
蓝图。弗兰科、我以及另外一个家伙，一起把它装起来，
其中碰到不少困难，但最大的困难，是那些大人物不停地
跑进来说：“你们会把它弄坏！”
小心电脑病
　　我们继续把机件装置好，它们有时操作良好，有时候
却因为什么弄错了，而出问题。后来当我在弄一部乘数机
时，注意到里面有一个零件弯了，但我不敢把它弄直，因
为害怕把它弄断——而他们一直都在唠叨，说我们早晚会
把什么东西搞砸。终于，维修工人出现了，立刻把我们没
有弄对的机件一一装妥，一切就都运作良好。除了那部我
一直没法弄好的乘数机，三天之后，他还在跟那最后一部
机器挣扎奋斗。
　　我跑去看他，说：“哦，对了，我注意到这里有点弯
曲。”
　　他说。“噢，当然，就是它了！”他用力一扭，机器
全好了，就那么简单。
　　至于弗兰科呢，这个“程序”是他发明的，但这时候
他却跟所有后来的电脑使用者一样，患上了电脑病。这是
种很严重的病，甚至干扰到正常工作的进行了。电脑的麻
烦，在于你会跟它“玩”。它们是那么的有趣——所有的
按钮都在你掌握之中，你这样弄得到某个双数，那样弄就
愎淮厦鳎芗扑愕亩鞅阌?
愈多。
　　可是不久之后，我们的系统也崩溃下来了，因为弗兰
科无法专心工作，更没用心督导其他人。计算系统运行得
很慢很慢，他却坐在房间内，思索如何能让列表机自动算
出角度的反正切值。好了，列表机开始动作，画出一行行
的线，发出“嗖！嗖！嗖！”的声音，一边画一边计算积
分值，然后把所有角度的反正切值列出来，一次完成。
　　这绝对是没用的事情，因为我们早已有反正切函数表
了。但如果你用过计算机，你就会充分了解这种病——发
现自己有多能干的喜悦。这是他第一次感染上这种病症，
好笑的是，那套系统却刚好是这个可怜虫创造出来的！
　　终于，他们要我停下手边工作，负起督导IBM小组的
责任，我很小心不让自己染上那种病。虽然９个月以来，
他们只解决了３个问题，小组成员的素质却很高。真正的
问题是，从来没有人告诉他们任何事。军方透过称为“特
遣工程师”的计划，从全美各地挑出具有工程才能的高中
生，送到罗沙拉摩斯来，安排他们住在营房里，却什么也
不告诉他们。
　　　　　　　
脱胎换骨
　　这些青年就这样开始上班了，他们的工作呢，却是在
这些IBM机器的卡片上打洞，计算一些他们不知所谓何来
的数字；因此他们的进度非常慢。当下我建议，这些技术
人员必须知道我们究竟在做什么。于是奥本海默跑去跟安
全人员商讨，获得特别许可，我便给他们好好上了一堂课。
他们全都兴奋极了：“原来我们在参加作战！我们明白这
是怎么一回事了！”现在这些数字对他们都别具意义了。
如果计算出来的压力值较高，那么被释出的能量也相应增
加……等。他们充分明白自己在做什么了。
　　他们简直是脱胎换骨了！大家开始发明新方法把工作
做得更好，也改良了整个系统。他们更自动自发，晚上加
班，完全不需要任何监督：事实上，现在他们什么也不需
要了，因为他们明白一切，后来还发明了几套很有用的程
序。
　　这批小伙子真的变得很了不起。而从头到尾，我要做
的只不过是告诉他们，这究竟是怎么一回事。结果，虽然
前面他们花了9个月，才完成3个问题；我们后来却在3个
月内解决了9个题目，效率几乎提升了10倍之多！
　　不过，我们有很多秘密武器，其中之一是利用不同颜
色的卡片。我们的作业方式，是一大叠卡片需要绕场一周。
先加、再乘，就那样走遍房间内的每一部机器，一圈又一
圈地绕，很慢。因此我们想到，将另一组不同颜色的卡片
放进计算循环中，但这组卡片跑的比前面一组稍为慢一点。
这样一来，我们可以同时进行两三项计算。
　　不过这也带来了麻烦。举个例子，战争接近尾声，就
在原子弹在阿布奎基正式试爆之前，大家面对的问题是：
究竟爆炸时会释放出多少能量？不错，我们计算过各种不
同设计所释出的能量，可是从来没有就最后采用的那种设
计，计算到底会有多少能量释放出来。克利斯蒂跑来跟我
说：“我们要知道这东西会怎样爆发，希望能在一个月内
拿到计算结果。”——确切的时限记不得了，也许是3周，
总之是很短的时间。
　　我说：“这是不可能的事。”
　　他说：“看，现在你们一个月差不多交出一两个问题。
那等于说两三星期便可以解决一个问题啦。”
　　我回答说：“我知道。不过我们实际花在一个题目上
的时间，没有那么短，只不过我们用平行的运算方式而已。
整个操作过程很费时，我们没办法跑得更快了。”
　　他离去后我开始想，到底有没有办法加快运算速度呢？
果会怎样？我在黑板上写“我们做得到吗？”向这些小孩
下挑战书。他们开始高喊：“可以，我们多轮一班，我们
加班工作！”他们不停地叫：“我们要试！我们接受挑战！”
于是我们约法三章：其他计算一概暂停，我们全力以赴，
只处理这个题目。大家立刻开始行动！
面对阿琳的离去
　　那时候，我太太阿琳正患了肺病，病情实在严重，看
起来随时会出什么状况。因此我预先跟宿舍里的一个朋友
商量好，有急需时便借用他的车，好能够迅速赶到阿布奎
基去看阿琳。那位朋友名叫福斯，后来发现原来他是一名
间谍。他就是用他的车子把罗沙拉摩斯的原子弹机密带到
圣塔菲（Santa Fe）去，但当时没有人知道这些事。
　　紧急情况发生了。我开了福斯的车，路上还载了两个
搭便车的，以防途中车子出了什么问题，也可有个帮手。
果然，我们才开到圣塔菲时，一个轮胎就破了，他们两人
帮我一起把备胎换上。而当我们要离开圣塔菲时，另一个
轮胎也破了，我们只好把车子推到附近的加油站。
　　加油站的人正在修理另一辆车，看来要等很久才会轮
到我们。我根本没想到要说些什么，但这两位乘客跑去跟
簧闲侣?
胎。但我们再没有备胎了——在战时，车胎是稀有物资，
取得不易。
　　离阿布奎基还有30英里，第3个轮胎也爆了。我干脆
把车子停在路边，大家一起拦便车到目的地。我又打电话
给修车厂，请他们把车子拖去修理，一方面赶去医院看阿
琳。
　　在我抵达医院数小时后，阿琳去世了。护士进病房来
填写死亡证明书，然后离开。我陪着阿琳又过了一会儿，
无意中看到我送给她的闹钟。那是７年前的事情了，当时
她才刚感染上肺病。在那些日子里，这种数字钟算是很精
巧的东西，它利用机械原理，能够显示数字。由于它结构
极为精巧，因此很容易故障，隔不多久我便须动手修理一
下；但多年来我还是没把它丢掉。这次它又停摆了——停
在９点２２分上，刚巧是死亡证明书上记下的时间！
　　记得在麻省理工念书时，有一天在兄弟会宿舍里，无
缘无故地心电感应，觉得祖母去世了。紧接着电话铃声突
然响起，不过电话不是打给我的，祖母还健在。这件事让
我印象深刻，经常惦着也许有一天，别人会告诉我结局相
反的故事。我想那也很可能碰巧发生，毕竟那时祖母已经
很老了。当然，如果真有那样的事，很多人会认为是种超
自然的现象。
　　阿琳生病期间，一直把那只钟放在床边，它却刚好在
她去世的那一刻停顿。我明白，那些对这类事情疑信参半
的人，在这种情况之下，不会立刻去研究事情的真相；他
们会认定没人碰过那时钟，事情无法解释；而钟确实停了，
确实可以算是一件惊人的超自然案例。
　　不过我注意到房间的灯光很暗，我甚至记得护士曾经
拿起钟来，迎着光以看清楚一点，那很容易就把它弄停了。
　　我到外面走了一会。也许我在骗自己，但我很惊讶，
自己竟然没有感觉到一般人在这种情况下应有的感觉。我
并不愉快，也没有觉得特别难受，也许那是因为７年来已
有心理准备，这件事早晚会发生。
　　我不晓得如何面对罗沙拉摩斯的朋友。我不想别人愁
眉苦脸地跟我谈这件事。回去之后——路上又爆了一个轮
胎——他们问我发生了什么事。
　　“她过世了。工作进行得怎么样？”
　　他们立刻明白，我不想镇日沉埋在哀伤里。很明显，
我对自己做了心理建设：正视现实是那么重要——我必须
慢慢厘清发生在阿琳身上的是怎么一回事——以致于一直
到好几个月之后才哭出来。那时我在橡树岭，刚巧路过一
家百货公司，看到橱窗内的洋装，心想阿琳一定会喜欢其
中一件，就再也按捺不住了。
小鬼当家
　　等我重新投入计算工作时，发现情况一团糟。那里有
白色的、黄色及蓝色的卡片。我说：“你们不是应该只做
一个题目吗？只能做一个题目！”他们说：“出去，出去。
等一下，让我们说明一切。”
　　原来事情是这样的。卡片通过机器时，它们有时会出
错，又或者数字打错了。从前碰到这种情况时，我们都得
重来一遍。可是他们发现，在某一轮的计算中出的错误，
只会影响到邻近的数字，但下一轮计算中它会影响到某些
数字，以此类推，例如，你一共要处理50张卡片，第38张
发生错误，而影响到第37、38及39这3张卡片。到了下一
循环，受影响的卡片是第36、37、38、39及40等5张。然
后，错误就像瘟疫般蔓延开来。
　　有一次他们发现前面出了错误，想到一个办法，那就
是只重新处理在错误前后的10张卡片。10张卡片通过机器
所需的时间，要比50张少多了，因此当那有“病”的50张
卡片还在跑的同时，他们让这10张快速通过，然后再把正
确的卡片插回去，一切便回复正常了。十分聪明。
　　他们就用这种方法加快速度。事实上也别无他法了，
如果他们碰到错误就停下来补救，进度一定落后。当然，
煽皇保⑸耸裁词拢窃?
蓝色的一叠卡片内发现有错，因此他们加进去一叠黄色的
卡片，它们比蓝色的一叠运行快多了。而在紧要关头——
弄完这个错误他们还要处理白色的卡片——我这当主管的
跑进来了。
　　“不要来烦我们，”他们说，我再也没去烦他们。一
切顺利，我们如期缴出答案。
费米、冯诺曼
　　刚开始时，我只是个无名小卒，后来我当了小组长，
因此见过一些伟大人物。一生之中最令我振奋的经验之一，
就是碰到这些光芒四射的物理学家。
　　当然，其中包括了费米（Enrico Fermi）。有一次他
从芝加哥南下；那时我在研究一个题目，也得到了一些结
果。可是牵涉到的计算十分复杂困难。通常我是这方面的
高手：我总是能预测答案会是什么，又或者解释为什么会
得到某些答案。可是这个题目太复杂了，我简直无法解释
为什么得到那样的答案。
　　我们举行了会议，告诉费米我的困难，然后开始描述
我得到的结果。他说：“等一下，在你告诉我答案之前，
让我先想想。它应该是如此这般（他对了），然后因为这
样跟这样，答案便变成这样这样，最明显的解释是……”
　　他做的就是我最在行的事，但他比我高明十倍。那真
是印象深刻的一课！
　　还有就是伟大的数学家冯诺曼。我们经常在星期天一
起散步——通常在附近的峡谷中，同行的还有贝特及巴查，
那是很愉快的经验。冯诺曼教会了我一个很有趣的想法：
你不需要为身处的世界负任何责任。因此我就形成了强烈
的“社会不负责任感”，从此成为一个快活逍遥的人。大
家听好了，我的不负责任感全都是由于冯诺曼在我思想上
撒下的种子而起的！
不怕大人物
　　我也跟波耳（Niels Bohr）会过面。那时候，由于受
到德国纳粹的威胁，他化名为贝克，跟他一起的是儿子吉
姆·贝克，本名是艾殊·波耳（Aage Bohr）。他们从丹
麦跑来，都是大大有名的物理学家。对很多大人物而言，
老波耳就像上帝一般伟大。
　　他第一次来时，我们开了一次会。大家都想一睹伟大
波耳的风采，因此很多人都来了，我们讨论了原子弹的问
题，我坐在后面的某个角落。他开过会后又走了，而我从
头到尾都只能在众多脑袋瓜的缝隙间看到一点点波耳的影
子而已。
　　他第二次要来开会的那天早上，我接到一个电话。
　　“喂，费曼吗？”
　　“我就是。”
　　“我是吉姆·贝克。”是他儿子，“我父亲和我想跟
你谈谈。”
　　“跟我谈？我是费曼，我只是个……”
　　“没错了。８点钟可不可以？”
　　于是，就在早上８点，大家都还没起床之际，我跑去
跟他们会面。我们跑进技术区的一个办公室，他说：“我
们在思索怎样可以令原子弹威力更大，我们想到这些这些。”
　　我说：“不，这行不通，这没有效……哗啦哗啦等等。”
　　他又说：“那么这跟这呢？”
这个
笨主意呢。”
　　我们反复检讨很多想法，反复争论。伟大的波耳不断
点他的烟斗——它却不断熄灭。他讲的话很难听得懂——
咕哝咕哝的不容易明白。小波耳讲的就易懂多了。
　　“好吧，”他最后说，一边又在点烟斗，“我想我们
可以把那些大人物请进来了。”波耳父子把其他人叫来，
一起讨论。
　　后来小波耳告诉我究竟发生了什么事。上次他们来访
后，老波耳跟他儿子说：“记得坐在后面那小伙子的名字
吗？他是唯一不怕我的人，只有他会指出我的荒谬想法。
下次我们要讨论什么时，单找这些只会说‘是，波耳博士’
的人是不行的，让我们先找那个小子谈谈。”
　　在这方面我总是笨笨的。我总是忘记在跟谁说话，而
一味担心物理上的问题。如果对方的想法差劲，我就告诉
他那很差劲。如果他的想法很好，我就说很好。就那么简
单，这就是我的处事方式。我觉得那样很好，很愉快——
大前提是你要做得到。我很幸运正是这样的一个人。
炸弹婴儿出世
　　我们的计算做完之后，接下来就是试爆了。那时候阿
琳刚去世不久，我请了个短假在家，有一天收到通知：“
某某日，婴儿便要出生……”
　　我立刻坐飞机回去，抵达营区时，巴士正要离开，于
是我直接跟大家到离试爆地点20英里的地方等候。我们有
一具无线电，而理论上他们会告诉我们，原子弹将在什么
时候爆炸。可是无线电坏了，因此我们根本不知道外面发
生什么事。不过就在试爆前数分钟，对讲机又好了，他们
说对我们这些离得较远的人来说，大约只剩20秒了；其他
人在较近的地方，只有6英里。
　　我们每人发了一副墨镜，以供观测试爆之用。墨镜？
在20英里之外，再戴上墨镜能看到什么鬼？我在想，一般
亮光是不会伤害眼睛的，唯一能伤害到眼睛的大概只有紫
外线。我坐在卡车的挡风玻璃后面，觉得这样便能看得清
楚又能兼顾安全；因为紫外线是穿不过玻璃的。
　　时间到了，远处出现的强大闪光亮得我立刻躲下来，
在卡车的地板上看到一团紫色的东西。我对自己说：“不
对，这只是眼睛内出现的视觉暂留现象。”再度抬起头来，
看到一道白光转变成黄光，又再变成橘光，在冲击波的压
缩及膨胀作用下，云状物形成又散去。
　　最后，出现了一个巨大的橘色球，它的中心是那么的
亮，以致成了橘色，边缘却有点黑的，慢慢上升翻腾。突
然我明白，这是一大团的烟，充满了闪光，火焰的热力则
不断往外冒出。
　　前后大约过了一分钟。
　　这个从极亮变成黑暗的过程，我全都看见了。我大概
是唯一真正看着那鬼东西——后来称为三一角试爆——的
人。其他人都戴上墨镜，而在距离６英里处的人根本什么
都没看，因为他们都依指示趴在地上。我大概是唯一用肉
眼直接看着那次试爆的人。
　　大约一分半钟以后，突然传来“砰！”的一声巨响，
紧接着是打雷般的隆隆声。那声巨响比什么都有说服力。
在整个过程中，从头到尾都没有人讲半句话，大家只默默
地观看，可是这些声音使所有人都如释重负——特别是我，
因为从远处传来的声音是那么的厚实，证明它已完全成功。
　　站在我身旁的人问：“那是什么？”我说：“那就是
原子弹了。”
　　这个人名叫劳伦斯（William Laurence），他的目的
是要写文章报导整件事情。按照原定的安排，我要带他四
周参观，可是许多东西对他来说都太技术性了。后来史迈
斯来访，我便改当他的向导。我们曾经跑进一个房间，里
面有个瘦瘦长长的支架，上面陈列了一个镀银的小球。把
手放在上面，你会感觉到一阵暖意，事实上它具有放射性，
是个钚球。我们站在房门口聊天，谈论这个小球的意义。
这是由人类制造出来的一种新元素，之前在地球上从没出
现过，顶多在地球刚形成时出现过一下子——而眼前就有
完全分离出来、具备辐射等特性的钚。这是我们制造出来
的，它可说是个无价之宝。
　　我们一边谈话时，下意识会做一些动作。当时他无意
间轻踢门垫（防止门猛然撞上墙壁的衬垫），我就说：“
是呀！这个门垫跟这扇门实在很配。”门垫是个直径10英
寸的黄色金属半球——事实上，这是纯金的。
　　事情是这样的。我们需要了解中子打到不同物质上后，
有多少会被反射回来。我们测试过许多材料，像白金、锌、
黄铜，也测试过黄金。实验结束后留下了好些碎金块，也
不知是谁出的聪明主意，把碎金合成一个大金球，做为钚
球陈列室的门垫！
只是白费工夫？
　　试爆成功以后，罗沙拉摩斯充满了兴奋的气氛，到处
都有聚会，大家跑来跑去。我还坐在吉普车后座，一边打
鼓。但只有威尔逊独自坐在那里闷闷不乐。
　　我说：“你干吗这么忧郁？”
　　他说：“我们造出来的怪物太可怕了。”
　　我说：“但这都是你开的头，你还把我们拖下水呢。”
　　你看，对我来说——对我们来说——开始时，我们都
有极充分的理由说服自己参与这工作，然后拼命努力完成
使命。这是一种快乐、一种刺激，你会停止思考，明白吗？
很单纯地不去想其他事情。在那一刻，只有威尔逊在思考
整件事情的冲击。
　　以后不久，我又回到文明世界，在康奈尔大学教书。
刚开始时我有一种很奇怪的感觉，我不太能够理解为什么
会那样，但当时的感受非常强烈。我坐在纽约一家餐馆里，
看着窗外的建筑物，就开始想：投在广岛的原子弹炸毁的
半径有多大……从餐馆到34街又有多远？那么多的建筑，
全都化为灰烬——不停地想。在路上走着时，看到有人在
盖桥、筑路，我又想：他们都是神经病，什么都不懂，干
嘛还要盖新的东西？一切都是白费工夫而已。
　　而白费工夫的日子又继续了差不多40年了，对不对？
事实上我的想法错了，盖桥并不是白费工夫的事，我很高
兴这些人有此远见，继续往前迈进。

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