“不可能”对费曼来说意味着什么？

“准晶”概念的提出者理论物理学家PaulJ.Steinhardt，回想了自己最初提出准晶概念时在加州理工学院的讲演，费曼带着他习气性的批判退场，正如他多年前一样。Steinhardt在故事中也回想了曾经跟随费曼学习的阅历。假如你在费曼面前讲完一件事，从他嘴中蹦出的是“不可能”、“荒唐”、“愚笨”等词语，这意味着什么？至少，别被吓到！

撰文|PaulJ.Steinhardt（普林斯顿大学物理学教授）

翻译|任愚

不可能！

这话响彻了整个大讲演厅。而我刚讲完一个关于一种新型物态的反动性概念，这是由我和我的研讨生DovLevine共同发明的。

我闭着眼也能认出这个另类的、低沉沙哑的、带着明显纽约腔的声音。站在我面前的是我的科学偶像，传奇的物理学家理查德·费曼（RichardFeynman），他顶着灰白到肩的头发，衣着他一向的白色衬衫，脸上带着让人放松警戒的、狡黠的笑容。

爱开玩笑的人——理查德·费曼：固然理查德·费曼有着诙谐打趣的诙谐劲儿，但他也极度直率。PaulJ.Steinhardt记得有一天自己做讲演，结果看到费曼坐在前排，他忽然就有点怵。

他有一种特别顽皮的诙谐感，还因其精心设计的恶作剧而“臭名远扬”。但当触及科学的时分，费曼不时是毫不凑合地真实并总是残酷地评判，这使他成为科学研讨会上特别唬人的存在。谁都能够料到，一旦他听到什么在他看来是不明白或者错误的东西时，他就会直接打断并悍然向演讲人发难。

所以，当费曼在我演讲开端之行进入讲演厅并坐在他习气的前排位子上时，我就敏锐地认识到了他的存在。在演讲整个过程中，我不时用眼角余光当心翼翼地瞥他，时辰等候着任何可能的爆发。但是费曼不时没有打断我，也没有提出质疑。

“物理X”

演讲终了后费曼上前与我对质这个事儿，恐怕会吓到许多科学家。但这不是我们第一次见。差未几十年前，我还是加州理工的本科生的时分就十分有幸跟费曼一同密切工作，我对他只需敬慕和爱戴。费曼经过他的文章、演讲和躬身指导改动了我的终身。

在1970年当我作为重生第一次进入校园的时分，我打算学习生物或数学。中学时我从未对物理产生什么兴味。但我知道每个加州理工的本科生都请求修两年的物理课程。

不像我曾经接触过的任何其他物理课本，《费曼物理学讲义》从不拘泥于阐释如何解题，这使得尽力完成繁难的课后作业既费时又费力。不外，那些文章提供了更有价值的东西——费曼自己思索科学的方式的深化洞察。一代代人从费曼讲义中获益。对我而言，那段阅历完整是一种启蒙。

几周过后，我觉得我被洗脑了一样。我开端像物理学家一样思索，并且热衷于此。就像我这代人里的许多科学家一样，我很自豪地将费曼视为我的英雄。我消弭了我原本学习生物和数学的计划，而决议加倍努力地专攻物理。

我还记得在我大一阶段，有几次我鼓足勇气在讲演会前向费曼打了招呼。在当时要再有其他举措是完整不可想象的。但是到了我大三的时分，我室友和我不知怎的就鼓起勇气去敲他办公室门，讯问他能否思索教一门非正式课程，每周一次和像我们这样的本科生见面，并回答我们可能提出的任何问题。我们跟他说整个课程都是非正式的，没有作业，没有检验，没有打分，也没有课程绩点。我们知道他是对行政事务毫无耐性的离经叛道之人，也希望这种随性能吸收到他。

费曼想了片刻，出乎我们预料，他回答：“Yes!”。所以后面两年里，我和室友连同其他一些侥幸的学生一道，每周和费曼一同渡过一个美好而难忘的下午。

物理X不时这样收场：他进入讲演厅，讯问谁有问题。偶尔，有人想问一个费曼刚好是专家的话题。自但是然地，他关于这些问题的回答是驾轻就熟的。但是在其他时分，很明显费曼之前从未想过这些问题。我不时觉得这些时分特别有意义，由于我有机遇目睹他头回面对一个问题的时分是如何思索和处置的。

我分明记得问过一些我觉得有趣的问题，即便也担忧在他看来这些东西是很无聊的。我想知道：“影子是什么颜色？”

在讲演厅前头来回走了一会儿后，费曼开端兴高采烈地对这个问题进行抽丝剥茧。他发起了一场讨论，关于影子中的奇妙层次变更，关于光的属性，关于颜色的感知，关于月球上的影子，关于月球上的地球反照光，关于月球的构成的，等等。我听入了迷。

这些刺耳的话一开端很扎心，使我一度狐疑自己能否合适学习理论物理。但我发现迪克并不像我一样把这些严厉的批判看得那么重。常常紧接着，他就会鼓舞我尝试不同的措施，并约请我在取得进展的时分再来。

轨迹

我在加州理工的最后一学期，我们的一次交流是特别值得回想的。我在解释一个我提出的数学措施——可用来预测超级球（SuperBall）运动行为。这是一种弹性超强的橡胶球，当年盛行一时。

这是一个很有应战性的问题，由于超级球每次反弹都会改动方向。我想要预测超级球在一系列放置成不同角度的平面上的弹跳行为，这又增加了一层难度。例如，我计算了它从空中弹到桌子底下，再到一个倾斜平面，然后到墙上的轨迹。这些看似随机的运动依据物理定律是完整能够预测的。

我给费曼看了我的一个计算。它预测我扔出超级球后，经过一系列复杂的弹跳，它会正好回到我的手中。我递给他论文，他扫了一眼我的公式。

“这不可能！”他说。

不可能？我被这个词吓了一跳。这是从他嘴里蹦出的新词儿。不再是“疯了”或者“愚笨”这些我有时已有预期的评价。

“为什么你觉得它不可能？”我慌张地问。

费曼指出了他的思索。依据我的公式，假如有人从某一高度释放超级球且让其带转儿的话，这球是会回弹，并且是以一个与空中很小的角度弹向一边。

“这很明显不可能，保罗”，他说。

我瞧着我的方程，发现我的预测的确表明这球会回弹，并取一个很小的角度。但是我不那么肯定这是不可能的，固然它看起来是反直觉的。

我往常曾经身经百战，勇于反驳了。“好吧，”我说，“我之前历来没有试过这个实验，就让我们就在你的办公室试一把吧。”

我从口袋里掏出一个超级球，费曼盯着我给它一个转儿并丢出手。十分肯定，这个球精确地以我的方程预测的方向弹射进来了，以一个与空中十分小的角度弹到一边，这正是费曼觉得不可能的方式。

一念之间，他知道了自己的错误。他没有思索到超级球名义十分高的粘性，而这会改动旋转对球轨迹的影响。

“好蠢！”费曼大声说，用他有时拿来批判我的一模一样的语气。

我也认识到，当费曼用“不可能”的时分，不用然意味着“不可完成（unachievable）”或者“荒唐（ridiculous）”。有时分它意味着，“哇！这有一些神奇的东西，与我们通常以为是正确的东西相矛盾啊。这值得去搞搞分明！”

准晶

我在桌上设置了一个实验来考证该想法，费曼走上前来，他指着它们并请求，“再给我演示一遍！”

我拨动开关开端演示，费曼一动不动站着。他亲眼目睹，见证了科学上一个最广为人知的原理被明白地违犯了。这一原理是如此基本，他在费曼讲义中也讲述了它。事实上，这些原理近200年来不时被传授给每一个年轻的科学家。

但是往常，我在这儿，站在理查德·费曼前头，解释这些长期存在的准绳是错误的。

晶体不是独一可能的具有有序原子排布和点状衍射图案的物质形态。往常存在一个大量可能性的新世界，它们有着其自身的准绳，我们称之为准晶。

我们选择这一称号是为了摆明这些新资料与通常的晶体有何不同。两类资料都包含一组在整个结构中重复的原子。

我为费曼做的那个小演示能够证明我的观念，仅用一束激光和一张准周期图案的照相投影片。我按费曼的指令翻开激光，将光束对准，这样它经过投影片投到远处墙上。激光产生了如x射线穿过原子间的通道一样的效果：它产生了一个衍射图案，就像下面照片中展示的那样。

我打开顶灯，这样费曼能够更分明地看到墙上那些雪把戏的点状图案。它不像任何其他费曼曾见过的衍射图案。

费曼请求更认真地看那个投影片。我翻开灯，把它从托板上取下递给他。投影片上的图像缩得如此之小致使于很难看清细节，所以我也递给他一张拼图的放大版，他能够把它放在桌子上在激光前头看。

“不可能！”费曼最后说。我点头同意并笑了，由于我知道这是他的一种最高赞同。

他回望向墙壁，摇着他的脑袋。“绝对不可能！这是我见过的最惊奇的一件事儿。”

然后，不再说什么，费曼兴奋地盯着我，脸上堆着狡黠的笑。