Dyson erinnert sich an Feynman: Neben Humor ist sorgfältige Forschung das Thema des Lebens

Der legendäre Physiker Feynman wird immer mit dem Wort „Genie“ in Verbindung gebracht, nicht nur aufgrund seiner akademischen Leistungen, sondern auch aufgrund seiner „Performance“, bei der er immer die Freude an der Entdeckung in Witzen fand. Aus der Sicht von Feynmans engem Freund Freeman Dyson war der „Clown“, der immer auf der Bühne stand, Feynmans Lebensentscheidung, aber nicht sein Hauptthema. In der Welt der Physik ist Feynman ein Konservativer. Seine Errungenschaften, die sich über die Zeit bewährt haben und jedem Physiker zugute kommen, entstanden Stein für Stein durch lange, langsame und harte Arbeit, und dies ist das zentrale Thema seiner wissenschaftlichen Karriere.

Geschrieben von Freeman Dyson

Übersetzung | Li Pan

Bildnachweis: Shelley Gazin/Corbis

Dies ist eine großartige Sammlung wahrer Geschichten über die Abenteuer von Dick Feynman. Als ich diese Geschichten las, hörte ich Dicks Stimme und sah ihn gestikulieren. Alle Freunde Feynmans stehen in der Schuld von Ralph Leighton, der diese Geschichten auf Tonband aufnahm und in Buchform druckte. Meine Lieblingsgeschichte ist „Hören Sie auf, Mr. Feynman!“ ”, die erste formelle Teeparty, an der Dick an der Princeton University teilnahm. Die Gastgeberin fragte ihn, ob er Sahne oder Zitrone in seinem Tee wolle, und er antwortete „beides“. Diese Antwort offenbart Dicks Charakter: Er akzeptiert alles, ob Sahne oder Zitrone, ob Komödie oder Tragödie. Deshalb erlebte er so viele verrückte Abenteuer und führte ein so kreatives Leben. Feynman kannte den Schmerz chronischer Krankheit und die Trauer eines frühen Todes, aber er wusste wie Shakespeare, dass in jeder Tragödie ein komischer Moment steckt, ein Moment, in dem der tragische Held zur Seite tritt und seinen Platz auf der Bühne dem Clown überlässt. Um in einer Tragödie geistig gesund zu bleiben, wie Feynman es tat, hilft es, ein Clown zu sein. Selbst in seinen ernstesten Momenten, als er in Cornell mit der unendlichen Selbstenergie der Elektronen rang, in Florida nach der Ursache der Challenger-Tragödie forschte oder sogar in Albuquerque mit seiner sterbenden jungen Frau Arlene zusammen war, war er kein ernsthafter Mann.

In diesem Vorwort möchte ich hauptsächlich über Feynmans Vorliebe für harte Arbeit schreiben. Aus den Geschichten, die Feynman selbst und andere erzählten, kann man leicht den Eindruck gewinnen, dass Feynman die meiste Zeit damit verbrachte, albern zu spielen oder interessante Abenteuer zu erleben. Er unterbrach dieses unbeschwerte Leben nur gelegentlich, um sich ganz auf die wissenschaftliche Forschung zu konzentrieren und in dieser Zeit herausragende wissenschaftliche Entdeckungen zu machen. Dieser Eindruck ist nicht ganz falsch, lässt aber den wichtigsten Teil seines Charakters außer Acht. Das zentrale Thema seines Lebens war lange, langsame und harte Arbeit, und er verwendete seine ganze Energie darauf, sich akribisch mit wissenschaftlichen Problemen zu befassen, bis diese gelöst waren. Die Abenteuer und Witze sind real, aber sie sind nicht das Hauptthema. Diese Geschichten sind etwas irreführend, da Feynmans Beitrag zur Wissenschaft unter einer paradoxen Dissonanz zwischen Stil und Inhalt leidet. Sein wissenschaftlicher Stil ist brillant und beeindruckend. Er beschrieb die Natur mit leicht verständlichen Diagrammen statt mit schwierigen Differentialgleichungen und untermalte seine Vorlesungen mit dramatischen Gesten und Klangeffekten statt mit Tafeln voller schwieriger Symbole.

Doch der Kern seiner wissenschaftlichen Forschung ist konservativ. Er gelangte nicht durch brillante Erfindungen zu seinen Erkenntnissen, sondern durch sorgfältiges Durchforsten alter Theorien und Experimente. Er war kein Revolutionär. Er behielt die alten Theorien so weit wie möglich bei und erweiterte sie, um sie an neue Experimente anzupassen. Auf der Grundlage der alten Theorie baute er Stein für Stein seine neue Theorie auf. Nichts von dem, was er baute, geschah in Eile und alle seine Errungenschaften haben die Zeit überdauert. Wie er oft sagte, war es bei der Vorstellung revolutionärer neuer Ideen viel wichtiger, ob diese Ideen richtig waren, als ob sie brillant waren. Ob er nun die Grundlagen der Physik rekonstruierte oder die Ergebnisse eines neuen Experiments interpretierte, er scheute keine Mühe, um sicherzustellen, dass die Details korrekt waren. Die Aufgabe der Wissenschaftler bestehe darin, der Natur aufmerksam zuzuhören und ihr nicht zu sagen, was sie tun solle, sagte er.

Als Physiker hatte Feynman zwei äußerst kreative Phasen in seinem Leben. Die erste Periode dauerte 10 Jahre, von 1939 bis 1949, von der Princeton University zur Cornell University, mit einem dazwischenliegenden Aufenthalt in Los Alamos. Die zweite Periode dauerte ebenfalls 10 Jahre, von 1960 bis 1970, am Caltech. Während seiner Zeit in Princeton-Cornell rekonstruierte er seine eigenen Theorien zu Atomen, Strahlung und deren Wechselwirkung. Während seiner Zeit am Caltech rekonstruierte er die Theorie der Kernkräfte und stark wechselwirkenden Teilchen. In beiden Perioden integrierte er eine Vielzahl rätselhafter experimenteller Ergebnisse und nutzte sie, um ein schlüssiges Bild der Funktionsweise der Natur zu zeichnen. Er stützte sich so wenig wie möglich auf bestehende Theorien und konzentrierte sich so weit wie möglich auf experimentelle Fakten. Er baute sein theoretisches Bild Stück für Stück auf, wie ein Puzzle aus mathematischen Teilen; Er probierte Hunderte verschiedener Kombinationen aus, bis er die richtige fand. Auch er verbrachte Jahre damit, nach möglichen Antworten zu suchen, musste jedoch feststellen, dass diese widersprüchlich oder falsch waren.

Als ich während meines Studiums an der Cornell University Feynman bei seiner Arbeit beobachtete, musste ich an die Beschreibungen Isaac Newtons durch den Ökonomen John Maynard Keynes denken. Keynes hatte die Angewohnheit, Newtons Manuskripte zu sammeln und zu studieren. Er schrieb: „Newtons einzigartiges Talent liegt in seiner Fähigkeit, ein rein intellektuelles Problem so lange im Kopf zu behalten, bis er den Kern des Problems durchschaut. Ich denke, seine Exzellenz liegt gerade in seiner stärksten und beständigsten intuitiven Kraft, die die Menschheit je hatte.“ Diese Beschreibung Newtons lässt sich auch auf Feynman anwenden und beschreibt dessen Arbeitsweise treffend. Das Problem der Berechnung der Wechselwirkung zwischen strahlenden Atomen im Rahmen von Einsteins Relativitätstheorie beschäftigte ihn zehn Jahre lang und gab nicht auf, bis er die Antwort gefunden hatte. Ich hatte das Privileg, ihn im zehnten Jahr seiner Suche nach Antworten auf Fragen zu Atomen und Strahlung kennenzulernen, und in diesem letzten Jahr begannen die Puzzleteile endlich zusammenzupassen. Aber ich sah, wie er sich in diesem letzten Jahr abmühte, wie er in Mathe immer noch nicht weiterkam oder in Physik in einer Sackgasse landete, eher frustriert als begeistert. Die Offenbarung kommt nicht in einem Geistesblitz, sondern langsam, im Morgengrauen des Verstehens, nach einer langen Nacht harter Arbeit.

Während seiner Zeit am Caltech widmete sich Feynman einem viel komplexeren Problem: Er wollte stark wechselwirkende Nukleonen in ein zusammenhängendes Bild einfügen. Das Problem wird durch die schwindelerregende Anzahl an Teilchenarten und Wechselwirkungen noch komplizierter. Feynman hatte die Hälfte des Problems gelöst. Er stellte die Theorie auf, dass beobachtbare Teilchen aus einer Ansammlung kleinerer Bausteine ​​bestehen, die er „Partonen“ nannte. Anhand des Verhaltens relativ einfacher Unterkomponenten fand er Regeln zur Berechnung des Verhaltens beobachtbarer Teilchen. Seine Regeln erklärten die experimentellen Ergebnisse, ließen jedoch viele Details offen, die später vervollkommnet werden mussten. Im Verlauf dieser Forschung tauschte er weiterhin Ideen mit seinen jüngeren Caltech-Kollegen Murray Gell-Mann und George Zweig aus. Gell-Mann und Zweig entwickelten unabhängig voneinander ihre eigenen Theorien, die denen von Feynman ähnelten, ihre Beschreibungen der Partonen waren jedoch spezifischer. Gell-Mann nannte seine Partonen „Quarks“, während Zweig sie „Asse“ nannte. Heute, mehr als fünfzig Jahre später, erinnert man sich nur noch an Quarks, während Partonen und A-Söhne in Vergessenheit geraten sind. Das Nukleon-Quark-Modell von Gell-Mann wurde zum Standardmodell, das gelehrt und von allen akzeptiert wurde. Feynman lobte die Entdeckungen von Gell-Mann und Zweig stets in den höchsten Tönen, da er davon überzeugt war, dass ihre Theorien seinen eigenen überlegen waren. Aufgrund dieser Entdeckung empfahl Feynman sie 1977 persönlich dem Nobelpreiskomitee. Hätte er gewonnen, wäre es Gell-Manns zweiter Nobelpreis gewesen, doch das Nobelpreiskomitee nahm Feynmans Empfehlung nicht an.

Feynmans Größe als Wissenschaftler hing nicht von einer bestimmten Entdeckung ab. Seine Größe liegt in der Tatsache, dass er eine Sprache geschaffen hat, die von Physikern auf der ganzen Welt verwendet wird. Heute hält jeder, der die Funktionsweise der Natur beschreiben möchte, seine „Raum-Zeit-Methode“ und Diagramme für selbstverständlich. Im Kern besteht der Raum-Zeit-Ansatz darin, das wörtlich zu nehmen, was der antike griechische Philosoph Heraklit „alles fließt“ nannte. Nach dem Raum-Zeit-Ansatz fließt die Natur gleichzeitig von einem Anfangszustand zu einem beliebigen Endzustand durch alle möglichen Geschichten. Jede mögliche Historie hat eine Amplitude und die Amplitude hat eine Größe und eine Phase. Um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, den Endzustand zu erreichen, müssen Sie lediglich die Amplituden aller vorherigen Verläufe addieren und das Quadrat der Summe der Amplituden berechnen. Durch Addieren der Beiträge der Graphenmenge, die jeden Verlauf beschreibt, können wir die diesem Verlauf entsprechende Amplitude erhalten. Diese Art der Beschreibung der Natur durch die „historische Summe“ ist eines der großen verbindenden Prinzipien in der Geschichte der Wissenschaft.

Neben der zehnjährigen Erforschung der Grundlagen der Atom- und Kernphysik arbeitete Feynman auch an einer Reihe anderer Probleme. Er interessiert sich für fast alles und wagt sich gerne in unbekannte Gebiete. Er verbrachte ein Jahr damit, Virenexperimente in der Biologieabteilung des Caltech durchzuführen. Bis zum Ende des Jahres hatte er einige interessante neue Fakten über virale Genmutationen entdeckt, kam jedoch zu dem Schluss, dass er nicht zum Biologen geeignet war und kehrte mit neuer Begeisterung zur Physik zurück. Zu dieser Zeit drehte sich in der Biologie alles um Experimente und nicht um Theorien, und Feynman konnte es nicht ertragen, dass man keine Theorie aufstellen konnte. Nach seiner Rückkehr zur Physik machte er seine seiner Ansicht nach schönste Entdeckung: neue Naturgesetze, die beschreiben, wie Teilchen, sogenannte Neutrinos, mit Materie interagieren.

Wann immer jemand in irgendeinem Zweig der Wissenschaft ein Rätsel entdeckte, vertiefte sich Feynman darin. In den 1950er Jahren lagen die spannendsten Rätsel im Bereich der Tieftemperaturphysik. Im Jahr 1938 entdeckte der sowjetische Physiker Peter Kapitsa, dass flüssiges Helium bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt zu einer Supraflüssigkeit wird. Fünfzehn Jahre nach Kapitsas Entdeckung ist die Erklärung der Supraflüssigkeiten noch immer ein ungelöstes Rätsel. Supraflüssigkeit ist ein seltsamer Zustand der Materie. Sobald ein Material im supraflüssigen Zustand in Bewegung gerät, fließt es weiter und wird nie langsamer. Feynman nahm die Herausforderung an und entwickelte eine Theorie der Supraflüssigkeiten, die auf der Methode der Summe der Geschichte basierte. Er zeigte, dass der suprafluide Zustand eine natürliche Folge der Summierung der Flüssigkeitsgeschichten ist, vorausgesetzt, man berücksichtigt, dass alle Heliumatome identisch sind. Da Heliumatome identisch sind, müssen Sie alle Entwicklungen zusammenzählen, einschließlich der Ergebnisse aller möglichen Arten, wie die Atome ausgetauscht und angeordnet wurden. Feynman demonstrierte auf einfache Weise, dass sich die Bewegung einer Flüssigkeit in einen Wirbel verwandelt, der sich ohne äußere Einwirkung für immer weiterdreht. Diese Theorie erklärt, warum Flüssigkeiten supraflüssig sind. Nachdem Feynman diese Theorie aufgestellt hatte, überprüfte Caltech sie mithilfe neuer Experimente im Detail und die Ergebnisse bestätigten, dass die Theorie richtig war.

Feynmans Theorie der „Summe der Geschichten“ der physikalischen Realität hat sowohl philosophische Tiefe als auch praktischen Nutzen. Es bietet uns eine schnelle und einfache Möglichkeit, zu berechnen, was passieren wird, liefert uns aber auch tiefe Einblicke in die Gründe, warum unsere allgemeinen Vorstellungen von Materie und Bewegung irreführend sind. Feynman wusste, dass die Funktionsweise der Natur, wie Arthur C. Clarke es ausdrückte, nicht nur seltsamer ist, als wir uns vorstellen, sondern seltsamer, als wir uns vorstellen können. Die Theorie der Summierung von Geschichten ermöglicht uns eine intuitive und lebendige Erfahrung der Wunder der Natur. Aber Feynman ist immer in erster Linie ein Rechner und erst in zweiter Linie ein Philosoph. Das Wichtigste für ihn ist, dass alle Details stimmen.

Wie seine Theorie der Summe der Geschichten der physikalischen Realität sind Feynmans Erkenntnisse zur menschlichen Natur sowohl philosophisch tiefgründig als auch praktisch nützlich. Einige seiner Geschichten sind so tiefgründig wie sein Physikstudium. In diesem Vorwort habe ich Feynmans wissenschaftliche Seite hervorgehoben und wenig über seine menschliche Seite gesagt. Der Grund für diese Schreibweise liegt darin, dass es in diesem Buch hauptsächlich um seine menschliche Seite geht. Wenn Sie die menschliche Seite Feynmans verstehen möchten, empfehle ich Ihnen, den Artikel über das Leben seiner ersten Frau Arlene zu lesen. Diese Geschichte wurde von Feynman selbst in der Essaysammlung mit dem Titel „Warum sollte es Sie interessieren, was andere Leute denken?“ erzählt. 》. Dies ist der längste Artikel im Buch und auch die schwierigste Geschichte, die Feynman erzählen konnte. Sein Geist leuchtet immer hell zusammen mit ihrer Seele.

Dieser Artikel darf ausschließlich als Auszug aus dem Vorwort von „Classic Feynman: The Adventurous Life of a Curious Man“ wiedergegeben werden.

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