역사상 가장 재미있는 물리학자! 파인만의 『발견의 기쁨』을 읽어보자

학창시절을 마치고 물리학 지식을 모두 잊어버린 분들이 많을 텐데요. 예를 들어 스펙트럼 선, 최초의 우주 속도, 양자 도약이란 무엇입니까? 뉴턴의 3법칙, 불확정성 원리, 운동량 보존 법칙은 무엇인가요? 어쩌면 당신은 아직도 교과서에 나오는 물리학자들의 초상화를 막연하게 기억하고 있을지도 모릅니다. 그럴 확률이 높습니다.

왼쪽부터 헤르츠, 러더퍼드, 톰슨

물리학은 흔히 사람들에게 진지하고 복잡하고 어렵다는 인상을 줍니다. 물리학자들은 깊은 눈빛과 엄숙한 표정으로 사람들에게 감동을 준다. 하지만 물리학은 너무 신비롭다고 생각할 수도 있습니다. 사실 물리학은 매우 재미있을 수 있고, 물리학자도 이와 같을 수 있습니다.

파인만은 물리학자일 뿐만 아니라 뛰어난 사람이기도 했습니다. 드러머

포레스트 검프를 살짝 닮은 이 형이 바로 파인만이다. 드럼을 치나요? 네, 그는 훌륭한 드러머이자 양자역학 이론의 창시자 중 한 명입니다. 그는 또한 맨해튼 프로젝트(미국 원자폭탄 개발 프로그램)의 주요 참여자이기도 합니다. 그는 또한 1965년 노벨 물리학상을 수상했습니다. 그리고 챌린저 우주왕복선 추락의 진실이 밝혀졌습니다. 그는 평생 동안 장난을 잘 쳤고, 귀여움을 좋아했으며, 엉뚱한 생각을 갖고 있었고, 지식에 대한 갈증이 강했습니다. 그는 물리학계에서 유명한 웃기는 사람이었습니다(이것은 그에 대한 칭찬임에 틀림없습니다).

왜 그는 가장 재미있는 물리학자라고 불리는가? 그가 인생에서 어떤 '큰 일'을 했는지 살펴볼 수 있다.

FBI와 놀아보기

그가 맨하탄 프로젝트(미국의 개발)에 처음 참여했을 때 원자폭탄), 정부는 모든 작업을 비밀로 유지하도록 요구했습니다. 게다가 게이트에 들어가려면 키 카드를 긁고 등록해야 하며 경비원 등의 검색도 받아야 합니다. 이로 인해 파인만 씨는 이렇게 말했습니다. 항상 자유롭고 캐주얼한 것에 익숙한 사람은 매우 불편합니다. 특히 교도관들이 매번 열어서 읽어야 했던 아내의 편지는 파인만을 매우 불행하게 만들었습니다.

한번은 친척 집에 돌아가서 여러 통의 편지를 연이어 썼다가 찢어서 봉투에 넣은 뒤 아내에게 “일주일에 한 통씩 보내라”고 말했다. 그러다가 FBI 사람들이 파인만의 편지를 보다가 스크랩이 가득하다는 사실에 놀라서 그것을 철자하기 위해 많은 사람을 고용했는데, 오랜 시간을 들여 철자한 후에는 그것이 아무것도 아니라는 것을 알게 되었습니다. 특별한, 평범한 인사말.

이틀 뒤에 또 한 통의 편지가 왔는데, 여전히 쓰레기 더미! ! ! FBI 사람들은 다시 싸움을 시작했지만 오랜 싸움 끝에도 지난 번과 같은 편지를 받았고 FBI는 화를 냈습니다.

게이트 경비원을 속이기

파인만과 그의 동료들은 게이트 경비원이 단지 형식주의를 취하고 있다고 말했습니다. 그들은 게이트가 있는지 신경 쓰지 않을 정도로 엄격했습니다. 벽에 구멍이 났습니다.

그래서 파인만은 문으로 나갔다가 벽에 뚫린 구멍으로 들어갔다가 다시 나갔다가 다시 벽에 뚫린 구멍으로 들어가고 연속으로 여러 번 들어갔다 나갔다를 반복했다. .

경비원들은 처음에는 파인만을 알아채지 못했지만, 나중에 누군가가 파인만을 알아차리고 그가 이상하게 행동하고 있다는 사실을 발견했습니다. 이 남자는 왜 계속 나갔지만 그가 들어오는 것을 보지 못했을까요?

마침내 경비원이 다시 확인한 결과 벽에 구멍이 있는 것을 발견했는데… 미국의 폭탄은 기밀이 매우 높으므로 매일 일합니다. 작업을 마친 후에는 중요한 문서를 금고에 넣어서 다른 사람이 분실하거나 도난당하는 것을 방지해야 합니다. 그 결과, 파인만은 안전한 비밀번호를 모두 추측했습니다. 그리고 그는 금고를 열고 메모를 써서 그 안에 넣었습니다.

다음 날 출근한 경비원은 금고가 열려 있는 것을 보고 깜짝 놀랐고, 곧바로 경보를 울렸고 다수의 경비원들이 급히 파일이 있는지 확인하기 위해 출구를 막았다. 잃어버린. 이때 파인만도 괜찮은 척하며 동료들과 함께 달려가 재미를 지켜봤다.

금고 문은 열려 있었지만 금고 안에는 단 한 장의 서류도 없어진 것이 없었고 대신 'xx번 금고를 열어주세요'라는 문구가 붙어 있었습니다. 경비원은 쪽지의 지시에 따라 급히 다른 금고를 열었고, 그 안에는 'xxx번 금고를 열어주세요'라고 적힌 메모도 들어 있는 것을 발견했습니다.

이렇게 경비원은 모든 금고를 하나씩 열었고, 마지막 금고를 열었을 때 안에는 '맞아, 누가 그랬지?'라고 적힌 메모가 있었다.

파인만은 정말 재미있고 농담도 많이 하는 사람이었는데, 동시에 조용하고 멋진 사람이기도 했어요. 그는 물리학 분야에서 뛰어난 업적을 가지고 있을 뿐만 아니라 음악, 회화, 화학, 천문학, 심리학 및 기타 주제에 대한 연구도 진행하고 있습니다. 나중에 그가 발명한 "파인만 다이어그램"은 사람들의 학습 비용을 크게 줄였습니다. 이것은 또한 그의 가장 큰 장점이기도 합니다. 그는 항상 복잡한 것을 단순화할 수 있습니다.

파인만 다이어그램

파인만은 과학 연구에 대한 자신만의 독특한 통찰력도 갖고 있었으며, 과학 학습에 대한 모든 경험을 "발견의 기쁨"이라는 책에 기록했습니다.

대부분의 사람들은 과학이 지루하고 이해하기 어렵다고 생각합니다. 일부 예술가들은 과학자들이 너무 이성적이어서 꽃의 아름다움을 감상조차 할 수 없다고 생각하기도 합니다. 하지만 파인만은 과학을 공부하는 것이 우리가 생각하는 것만큼 지루하지 않고 오히려 꽃의 아름다움과 신비로움을 더해 줄 것이라고 믿었습니다.

사람들이 과학을 지루하다고 생각하는 이유는 과학에 대한 관심을 자극하지 않고 과학용어만 배우기 때문이다.

파인만의 아버지는 한때 그에게 '사물의 이름을 아는 것'과 '사물을 진정으로 이해하는 것' 사이에는 큰 차이가 있다고 가르쳤습니다.

어렸을 때 한 아이가 파인만에게 “저 새 본 적 있어요? 무슨 새인지 아세요?”라고 묻자

파인만은 “저는 모른다”고 말했다. 이름도 몰라요?"

"저거 검은목 지빠귀야! 왜 아빠가 아무것도 가르쳐주지 않았어?"라고 하더군요.

사실은 그 반대예요. . 파인만의 아버지는 파인만에게 이렇게 가르쳤습니다. - "저 새 봤어?" 아빠는 "저건 스터디의 명금이야"라고 하더군요. (파인만은 당시에 그가 실제로 명금이라고 추측했습니다. 이 새의 학명은 모릅니다.) ) 아빠는 이어 “이탈리아에서는 '차투라 포티다', 포르투갈에서는 '펜다피다', 중국인에서는 '춘란 펠리칸'이라고 부른다. 이것을 새라고 부르면 결국에는 전혀 이해하지 못할 것입니다. 세계 각지의 사람들이 그것을 무엇이라고 부르는지 알 수 있을 뿐입니다. 그것이 무엇인지 자세히 살펴보겠습니다. 정말 중요해요." 파인만은 "사물의 이름을 아는 것"과 "사물을 실제로 이해하는 것"의 차이를 아주 일찍부터 배웠습니다.

아빠는 계속해서 "보세요, 저 새는 항상 깃털을 쪼고 있어요. 보셨나요? 걸어가면서 자기 깃털을 쪼고 있어요."

"그렇습니다. ." 말했다.

그는 “왜 이러는 걸까요?”라고 물었다.

파인만은 “아마 날고 있을 때 깃털이 망가져서 쪼아내고 빗어줘야 했을 것”이라고 말했다. "단정하게 행동하세요."

"그렇다면 처음 날 때 아주 부지런히 쪼아대다가 잠시 후에는 속도를 줄여야 합니다. 이해하셨나요?" 무슨 말이에요?"

"예."

그러면 "그럼 비행 후에 더 자주 쪼는지 볼까요."

그렇습니다. 새들이 날아간 직후와 잠시 후에 거의 같은 횟수로 쪼아대는 것을 발견하는 것은 어렵지 않습니다. 파인만은 "자, 알 수 없다. 그게 무슨 말이 되냐"고 말했다.

"이가 뭔가 이상한 짓을 하고 있으니까"라며 "이가 단백질을 먹고 있다. 이의 다리에서는 왁스가 분비되는데, 진드기는 왁스를 소화하지 못해 설탕 같은 끈끈한 물질을 끌어내는데, 그 위에 박테리아가 자라게 된다”고 말했다. , "음식이 있는 한 그 위에는 어떤 종류의 생물이 살고 있을 것입니다." 이제 나는 새의 다리에 이가 없을 수도 있고, 새의 다리에 진드기가 없을 수도 있다는 것을 압니다. 이가.

파인만의 아버지 이야기는 세부적으로는 정확하지 않을 수도 있지만 원칙적으로는 맞습니다.

그래서 과학은 개념이 아니라 일종의 사고입니다. 용어 개념을 제외하고 물리적 현상을 설명할 수 없다면 개념만 배운 것입니다.

과학의 재미를 망치는 또 다른 요인은 과학의 실용성입니다. 사람들은 항상 연구의 용도와 그것이 가져올 경제적 이익이 무엇인지 묻습니다. 파인만은 소위 실용적인 가치가 욕구를 충족시키는 것이라면 과학이 가져다주는 재미는 실용적인 가치라고 믿었습니다. 호기심을 충족시키는 것이 인간의 욕구이기 때문입니다.

파인만 역시 과학은 참되고 객관적이라고 믿었고, 과학의 겉모습 속에서 자신과 남을 속일 뿐인 활동을 '원숭이 과학'이라고 불렀다.

'숭배의 과학'이란 무엇입니까?

제2차 세계대전 중에 연합군 항공기는 태평양의 작은 섬에 보급품을 가져왔습니다. 그러나 전쟁이 끝난 후 비행기는 다시는 오지 않았습니다. 그 섬의 원주민들은 비행기가 다시 돌아와 예전에 가지고 있던 물자를 가져오기를 바라며 비포장도로를 만들어 활주로인 ​​척하고, 작은 초가집을 지어 관제탑인 척하고, 코코넛 껍질을 쪼개어 반으로 나누어 양쪽 귀에 하나씩 배치하여 이어폰 역할을 하고, 대나무 조각을 안테나로 삽입합니다. 매일 부족민들은 코코넛 껍질과 대나무 막대기를 걸고 오두막에 와서 예배하고 기도합니다. 그러면 비행기가 물품을 가져올 수 있을 것이라고 생각합니다.

이 이야기가 웃기게 들릴 수도 있지만 이것이 화물 숭배자들의 과학입니다. 그들은 과학의 겉모습을 모방하지만, 과학의 가장 본질적인 객관성과 진리 추구의 본질을 무시하고, 내용이 없는 형태만 모방합니다. 우리는 학습의 기초로서 그에 상응하는 객관적인 증거를 갖추어야 합니다.

우리 평범한 사람들도 자신을 속이고 있습니다. 예를 들어, "xx약물은 인체 기능을 향상시키고 저항성을 향상시킬 수 있다" 등의 광고가 있으면 사람들은 그것을 믿게 되는 경우가 많습니다. 그러나 우리는 그것이 건강에 미치는 영향의 기초에 대해 생각해 본 적이 있습니까? 실제로 어떤 성분이 효과가 있나요? 이것이 얼마나 효과적일 수 있습니까? 반대로, 아무도 이것을 자세히 연구하지 않았습니다. 왜냐하면 너무 전문적이고 복잡한 내용이 포함될 수 있고 이해되지 않을 수 있으므로 믿을 수밖에 없기 때문입니다.

사실 과학은 정확하지 않을 수도 있고 불확실한 경우도 많습니다.

파인만은 '과학과 종교가 양립할 수 있는가'라는 철학적 질문을 이용해 과학의 불확실성을 설명했다. 그는 과학자들이 옳고 그름을 판단하는 것이 아니라 정도만을 판단한다고 믿습니다. 종교적인 사람들은 "신이 존재한다"고 말할 것이지만, 과학자들은 "신이 존재할 가능성이 얼마나 되는가"라고 말할 것입니다. 신이 존재하는지 여부는 종교적인 질문이지만, 신이 존재할 가능성이 얼마나 되는지는 과학적인 질문입니다.

과학의 절대화 논의를 포기할 때, 종교적 신념과 과학정신 사이에는 아무런 갈등도 존재하지 않습니다. 과학의 법칙조차 확실하지 않습니다. 예를 들어, 사람들은 운동이 질에 영향을 미치지 않는다고 생각하곤 했습니다. 그러나 이제 우리는 움직임이 물체를 더 무겁게 만들고, 움직임이 빛의 속도에 도달하면 질량이 무한해지는 경향이 있다는 것을 알고 있습니다. 그러나 처음부터 "운동은 질량에 영향을 미치지 않는다"고 제안하는 것이 비과학적이라고 비난할 수는 없습니다. 왜냐하면 모든 과학 법칙은 단계적인 일반화이고 어떤 것도 완전히 정확하게 설명될 수 없기 때문입니다.

그렇기 때문에 과학은 더 나은 완성도를 얻기 위해 끊임없이 질문하고 수정해야 합니다. 파인만의 가장 위대한 업적 중 하나는 이러한 질문에서 비롯되었습니다. 오랫동안 수학 공식이 물리 법칙을 표현하는 유일한 수단이라는 사실을 의심하는 사람은 아무도 없었지만, 파인만은 감히 규칙을 깨고 입자 간의 상호 작용을 묘사하기 위해 "파인만 다이어그램"을 발명했습니다. 파인만은 우리의 무지를 인정할 때만 다른 아이디어에 기회를 줄 수 있다고 말했습니다. 진전을 이루려면 미지의 세계를 위한 여지를 남겨두어야 합니다.

파인만은 일을 쉽게 처리하고 유머와 단순함으로 삶에 많은 즐거움을 더해주는 약간 중국의 은둔자 같았습니다. 동시에 그의 학식과 지혜는 종종 놀랍습니다.

프린스턴 대학에서 가르칠 때, 프린스턴 대학의 모든 수학 교수들에게, 즉 그 교수들이 파인만에게 아무리 복잡하고 어려운 수학적 지식을 가르쳐도 (그들은 파인만이 발견한 용어를 사용할 수 없었다) 이의를 제기한 적이 있다. 낯설고 복잡함), 파인만은 이를 최대한 빨리 학습하고 동일한 결론을 증명할 수 있었습니다. 그가 사용한 것은 '파인만 기법'이었다. 누구나 이 기술을 익힐 수 있으며 다음 기사에서 이에 대해 설명하겠습니다.

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