紀念版專序
最偉大的教師 

古德斯坦、紐格包爾

 費曼教授垂暮之年,他的盛名早已超越科學的藩籬。費曼在科學界已經不只是著名而已,簡直就是傳奇人物了。當然,他在教學上那極為出色的本事也有助於傳播並充實了理查費曼的傳奇。

 他是一位真正偉大的教師,很可能是他自己那個時代以及我們這個時代的教師中最偉大的一位。對費曼來說,講堂就是戲院,教師就是演員,在負責傳遞事實與數據之餘,還必須提供戲劇性場面和聲光效果。他會在教室前面來回走動,同時揮舞著雙臂。

 《紐約時報》曾這麼報導:「他是理論物理學家加上馬戲班的吆喝招徠員的一個不可思議的組合。各式各樣的肢體語言與聲效,能用的全給他用上啦!」。

只此一家,別無分號

 費曼是創造高度戲劇效果的高手,很能吸引講堂中每一位聽眾的注意力。許多年以前,他開了一門高等量子力學課,聽講人數眾多,其中除了少數幾個註冊修學分的研究生之外,幾乎整個加州理工學院的物理教師全到齊了。

 在他如期教完一次加州理工學院大學部新生的物理課程,並隨即把所講解的內容編輯成了這部教科書《費曼物理學講義》之後,在很多年內,費曼仍不時應邀到新生物理課去客串講課。當然,每回他去開講,事前都得嚴守祕密,免得屆時講堂過分擁擠,修課的學生反而找不到位子。

 有一回費曼去演講彎曲時空,他的表演照常是非常傑出的,只是這一次,令人難忘的一幕出現在演講的開場白裡面。當時超新星1987 剛被人發現,費曼異常興奮。他說:「我們這個銀河系裡面,一共有1011顆恆星。以前這算得上是一個巨大的數字,但也不過是一千億而已,其實它還比我們政府的赤字來得少!我們以前總把很大的數目稱為天文數字,現在我們應該稱之為經濟數字才對。」一時之間,整間教室籠罩在一片笑聲之中。而費曼在抓住了聽眾之後,就開始講他的正課。

先想清楚:學生為何要上這門課?

 費曼的表演不論,他的教學技巧倒是非常簡單。在加州理工學院的檔案裡,夾雜在他的論文中間,我們找到他對教學哲學所作的總結。這是他在1952年間,在巴西寫給自己的一張字條,上面寫著:

 第一件事是先想清楚,你為什麼要學生學習這門課,以及你要他們知道哪些東西。只要想清楚了這些事,則大致上憑常識就能知道該用什麼方法。

 費曼在加州理工學院服務的三十五年間(從1952到1987年),費曼共開過三十四門課。其中有二十五門屬高等研究生課程,按規定只讓研究生選修,大學部的學生則得先提出特別申請,獲准之後才能選修(不過實際情形是經常有大學生申請,也幾乎每個申請人都獲得批准),其他的課多是研究生的入門課程。只有一次的課,是純粹以大學部學生為對象,那是在1961 ~ 1962和1962 ~ 1963兩個學年內,以及1964年有一段短暫的重複。所以事實上他只在這一段著名的期間教過大一、大二物理,當時所講的講稿內容,就變成了後來的《費曼物理學講義》。

讓物理學改頭換面

 為什麼費曼願意花費兩年多的時間,來改革物理學入門課的教學?他從未與人說過,我們也只能猜測,不過大概有三個基本原因。首先是他喜愛有一堆聽眾,而大學部的課程和研究所的課相比,舞台更大,聽眾更多。其次是他的確由衷關心學子,認為教導大一學生是重要的事。第三,也可能是最重要的一點,就是單純基於接受這項挑戰的樂趣。他要把物理學按照他本人所瞭解的,改頭換面一番,讓年輕學子容易接受。

 費曼把深奧的觀念化約成簡單易懂的說法,在《費曼物理學講義》這部書中顯露無遺,尤以他處理量子力學的方式最能表現這種本事。對費曼迷來說,他所做的再清楚不過,他把路徑積分教給剛入門的學生。這個方法是他自己創造出來的,讓他得以解決一些物理學裡最深奧的難題。費曼運用路徑積分所獲得的研究成果,加上一些其他成就,為他贏得了1965年的諾貝爾物理獎。那一年的共同得獎人是許溫格(Julian Schwinger)與朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga)。

《費曼物理學講義》的價值

 雖然時間上已經超過了三十年,當我們重新閱讀這部書時,有時我們似乎感覺到費曼本人正站在我們背後指指點點,他的對象不是那些年輕的學生,而是物理同儕。費曼好像在說:「仔細看清楚!看我這個巧妙的講法!那不是很聰明嗎?」雖然他認為已經對那些大一或大二生把一切都解釋得夠清楚了,事實上,從他的演講中受益最多的一群並不是那些大學新生,而是他的同行,包括科學家、物理學家、大學教授,他們才是費曼這項偉大成就的主要受益對象,他們學到的正是費曼鮮活的觀點。

 費曼教授不只是一位偉大的教師,他的天賦在於他是一位非凡的老師們的老師。費曼自己相信,他對物理學最重要的貢獻不會是量子電動力學,也不是超流體氦的理論,或極子(polaron)或成子。他這輩子最重要的貢獻就是那三紅本《費曼物理學講義》。他本人這個信念,讓我們有充分的理由來出版這套名著的紀念版。(摘自本書〈紀念版專序〉)

古德斯坦(David L. Goodstein)
紐格包爾(Gerry Neugebauer)
1989年4月於加州理工學院

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