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主题:【文摘】关于科学的演讲 ?费曼? -- 不爱吱声

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家园 上海科学技术出版社1989年第1版
家园 这个真的没注意过

我不是物理专业的,没看那么仔细.只不过看了看和自己有关的.

家园 【建议】再次将此文置顶一星期,来科技版的所有朋友能够好好读一读

不管你是做什么专业的,不管你从前对什么是科学有什么样的了解,我保证,你读过这篇文章以后一定会有所收获的!

此外,也同时置顶杨振宁先生的《美与物理学》,同样强烈推荐大家阅读。

家园 【人物纪事】俺只看过《别闹了、费曼先生》

喜欢费曼这老小子。记得一段,他四处挑衅,说无论谁能在10秒钟内提出一个计算式,它就能在11分钟内给出结果,误差不超过10%(费曼是估算高手)。10秒钟,大家到哪儿去找难的呀,于是这老小子多次得逞,狂傲不可一世。终于有一天她遇上了克星,是一位气象物理学家(名字忘了)。听完老小子的挑战,一扬眉,三秒钟把题出好了,留下老小子傻与当场。那道题是这样的:

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别急,继续

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坚持

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再坚持

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什么,要打人,真没风度。

好吧,题目就是:

[FLY]e的100次方的正切值是多少?[/FLY]

老小子就算记住e和pie的1000多位,哪里又有时间来做乘方和除法呢。一分钟?给他一年试试,敢和搞气象的在计算上叫板,找灭不是。

另外,打倒老赵,和两个MM吃煎饼都不叫上俺,重色轻友。世界末日那次不许忘了,否则有你好瞧的。

家园 【文摘】第四部 堂堂大教授(节选《别闹了,费曼先生》

第四部 堂堂大教授

运气,其实不简单

  在普林斯顿时,有一天我坐在休息室里,听到一些数

学家在谈论e的级数。把e展开时,你会得到1+x+(x2/2!)

+(x3/3!)十……。式中每一项,来自将前一项乘以x,再

除以下一个数字。例如,要得到(x4/4!)的下一项,你可把

它乘以x和除以5。这是很简单的。

  很小的时候,我就很喜欢研究级数。我用这个级数方

程式计算出e值, 亲眼看到每一个新出现的项,如何很快

地变得很小。

  当时我喃喃自语,用这方程式来计算e的任何次方(

或称“幂次”)是多么容易的事。

  “咦,是吗?”他们说:“那么,e的3.3次方等于多

少?”有个小鬼说――我想那是塔奇说的。

  我说,“那很容易。答案是27.11。”

  塔奇明白我不大可能单靠心算得到这答案的:“嘿!

你是怎么算的?”

  另一个家伙说:“你们都晓得费曼,他只不过在唬人

罢了,这答案一定不对。”

  他们跑去找e 值表,趁此空档我又多算了几个小数位:

“27.1126,”我说。

  他们在表中找到结果了:“他居然答对了!你是怎么

算出来的?”

  “我把级数一项一项计算,然后再加起来。”

  “没有人能算得那样快的。你一定是刚巧知道那个答

案。e的3次方又等于多少?”

  “嘿,”我说:“这是辛苦工呢!一天只能算一题!”

  “哈!证明他是骗人的!”他们乐不可支。

  “好吧,”我说,“答案是20.085。”

  他们连忙查表,我同时又多加了几个小数位。他们全

部紧张起来了,因为我又答对了一题!

  于是,眼前这些数学界的精英分子,全都想不通我是

如何计算出e的某次方! 有人说:“他不可能真的代入数

字,一项一项地加起来的――这太困难了。其中一定有什

么诀窍。你不可能随便就算出像e的1.4次方之类的数值。”

  我说:“这确是很困难,但好吧,看在你的份上,答

案是4.05。”

  当他们在查e值表时,我又多给他们几个小数位,说:

“这是今天的最后一题啦!”便走出去了。

遇到个中高手

  事情的真相是这样的:我碰巧知道三个数字的值――

以e为底的10的对数Loge10(用以将数字从10为底换到以e为

底),这等于2.3026;又从辐射研究(放射性物质的半衰

期等),我知道以e为底的2的对数(Loge2)等于0.69315。

因此,我也知道e的0.7次方差不多等于2。当然,我也知

道e的一次方的值,那就是2.71828。

  他们要考我的第一个数字是e的3.3次方,那等于e的

2.3次方――即等于10――乘以e,即27.18。而当他们

忙着找出我所用方法的同时,我在修正我的答案,计算出

额外的0.0026,因为我原来的计算是用了较高的值,即

2.3026。

  我明白这种事情可一不可再,因为刚刚不过全凭运气

而已。但这时他又说e的3次方,那就是e的2.3次方乘以

e的0.7次方,我知道那等于20再多一点点。而当他们在

忙着担心我到底是怎样计算时,我又替那0.693作修正。

  做了这两题后,我确实觉得没法再多算一题了,因为

第2题也全靠运气才算出来的,但他们再提出来的数是e

的1.4次方,即e的0.7次方自乘一次,那就是4再多一点

点而已!

  他们一直搞不懂我是怎样算出来的。

  到了罗沙拉摩斯,我发现贝特才是这类计算的个中高

手。例如,有一次我们正把数字代入方程式里,需要计算

48的平方。正当我伸手要摇玛灿特计算机时,他说:“那

是2300。”我开始操作计算机,他说:“如果你必须要很

精确,答案是2304。”

  计算机也是2304,“哗!真厉害!”我说。

  “你不知道怎样计算接近50的数字的平方吗?”他说:

“你先算50的平方,即2500,再减去你要计算的数及50之

间的数差(在这例子中是2)乘以一百,于是得到2300。如

果你要更精确,取数差的平方再加上去,那就是2304了。”

  几分钟之后,我们要取2.5的立方根。那时候,用计

算机算任何数字的立方根之前,我们先要从一个表里找出

第一个近似值。我打开抽屉去拿表――这次时间较多――

他说:“大约1.35。”

  我在计算机上试算,错不了!“你是怎样把它算出来

的?”我问:“你是否有什么取立方根的秘诀?”

  “噢,”他说:“2.5的对数是……。对数的三分之

一是1.3的对数,即……,以及1.4的对数,即多少多少之

间,我就用内插法把它求出来。”

  于是我发现:第一,他能背对数表;第二,如果我像

他那样用内插法的话,所花的时间绝对要比伸手拿表和按

计算机的时间长得多。我佩服得五体投地。

  从此以后,我也试着这样做。我背熟了几个数字的对

数值,也开始注意很多事情。比方有人说,“28的平方是

多少?”那么注意2的平方根是1.4,而28是1.4的20倍,

因此28的平方一定接近400的两倍,即800上下。

  如果有人要知道1.73除1是多少,你可以立刻告诉他

答案是0.577,因为1.73差不多等于3的平方根,故此1/1.73

就差不多等于3的平方根再除以3,而如果要计算1/1.75呢,

它刚好是4/7,你知道1/7那有名的循环小数,于是得到

0.571428……

  跟贝特一起应用各种诀窍做快速心算,真是好玩极了。

通常我想到的,他都想到,我很少能算得比他快。而如果

我算出一题的话,他就开怀大笑起来。无论什么题目,他

总是能算出来,误差差不多都在1%以内。对他而言,这简

直是轻而易举――任何数字总是接近一些他早已熟悉的数

字。

口出狂言

  有一天我心情特别好,那时刚巧是午饭时间,我也不

晓得是怎么搞的,心血来潮地宣布:“任何人如果能在10

秒钟内把他的题目说完,我就能在60秒之内说出答案,误

差不超过10%!”

  大家便开始把他们认为很困难的问题丢给我,例如计

算1/(1+x4)的积分等。但是事实上,在他们给我的x 范

围内,答案的变化并不太大。他们提出最困难的一题,是

找出(1+x)20中x10的二项式系数,我刚好在时间快到时

答出。

  他们全都在问我问题,我得意极了,这时奥伦刚巧从

餐厅外的走廊经过。其实,来罗沙拉摩斯之前,我们早在

普林斯顿共事过,他总是比我聪明。例如,有一天,我心

不在焉地在玩一把测量用的钢卷尺――当你按上面的一个

钮时,它会自动卷回来的那种;但卷尺的尾巴也往往会往

上反弹,打到我的手。“哇!”我叫起来,“我真呆,这

东西每次都打着我,我却还在玩这东西。”

  他说:“你的握法不对,”把卷尺拿过去,尺拉出来,

按钮,卷回来,他不痛。

  “哇!你怎么弄的?”我大叫。

  “自己想想吧!”

  接下来的两星期,我无论走到哪里,都在按这卷尺,

手背都被打得皮破血流了。终于我受不了。“奥伦!我投

降了!你究竟用什么鬼方法来握,都不会痛?”

  “谁说不痛?我也痛啊!”

  我觉得自己真的有够笨,竟让他骗我拿着尺打自己打

了两个札拜!

  而现在奥伦刚巧经过餐厅,这些人都兴奋极了,“嘿,

奥伦!”他们喊:“费曼真行啊!我们10秒钟内说得完的

题目他就能在1分钟内给出答案,误差10%。你也来出个题

目吧!”

  他差不多脚步也没停下来,说:“10的一百次方的正

切函数值。”

  我被难倒了:我得用π去除一个有一百位的数字。我

没办法了!

接受挑战

  有一次我夸口:“其他人必须用围道积分法来计算的

积分,我保证能用不同方法找出答案。”

  于是奥伦便提出一个精彩绝伦、该死的积分给我。他

从一个他知道答案的复变函数开始,把实部拿掉,只留下

虚部,结果成为一道非用围道积分法不可的题目!他总是

让我泄气得很,是个很聪明的人。

  刚到巴西时,有一次我在某家餐厅里吃午餐。我不知

道那时是几点钟了,但那里只有我一个顾客――我老是在

奇怪的时间跑去餐厅。我吃的是我很喜爱的牛排配饭,4

个服务生在旁边闲站。

  一个日本人走进来。以前我就见过他在附近流浪,以

卖算盘为生。他跟服务生谈话,并提出挑战:他的加法可

以比任何人都快。

  服务生怕丢面子,因此他们说:“是吗?你为什么不

去跟那边那位先生挑战?”

  日本人向我走过来,我抗议:“我不大会讲葡萄牙语!”

  服务生全在笑:“葡萄牙文的数字很容易!”

  他们替我找来纸笔。

  那人请一个服务生出一些数字让我们加。他赢太多了,

因为当我还在把数目字写下来时,他已经边听边加。

  我提议服务生写下两列相同的数字,同时交给我们。

这并没有太大分别,他还是比我快很多。

  他有点得意忘形,想更进一步证实他的能力。“Multiplicao!”

他说,他要比乘法。

  有人写了个题目,他又赢了,但赢不多,因为我的乘

法是相当好的。

  然后他犯了个错误:他建议我们继续比除法。他没意

识到,题目愈难,我赢的机会就愈大。

  我们同时做了一题很长的除法题。这次我们平手。

  这使得那日本人很懊恼,因为看来他曾经受过很好的

算盘训练,但现在他居然差一点就败给餐厅里的一个顾客。

  “Raios cubicos!”他说,声音充满复仇气息。 立

方根!他想用算术方法求立方根值!在基础算术题目中,

大概再找不出比这更难的题目了。而在他的算盘世界中,

立方根也一定是他的拿手项目。

  他在纸上写了个数字――随便写的――我还记得那数

字是1729.03。他立刻展开计算,口中念念有词,动作不断!

他已开始计算立方根了。

  而我则只坐在那儿。

  一个服务生说:“你在干嘛?”

  我指指头,“我在想!”我说,在纸上写下12。过了一

会我已得出12.002。

  日本人把额上的汗擦掉,“12!”他说。“哦,不!”

我说。“再多一些数字!再多一些数字!”我充分理解,

用一般算术方法求立方根时,找后面的数字比前面的要难

多了,这是苦工呢。

  他重新埋头苦干,口中“啊咕噜么么”的不停,其间

我又多写了两个数字。最后他抬起头来说:“12.0!”

  那些服务生兴奋极了,他们跟日本人说:“瞧,他光

想想就行了,你却要用算盘!而且他多算出些数字!”

  他溃不成军,垂头丧气地走了,服务生则大肆庆祝。

  这个顾客是如何打赢算盘的?题目是1729.03。我刚

巧知道一立方英尺有1728立方英寸,因此答案必定是12多

一点点。多出来的1.03呢,大约是二千分之一, 而我在

微积分课里学过,就小分数而言,立方根超出的部分是数

字超出部分的三分之一,因此我只需要算1/1728是多少,

再乘以4(即除3再乘12)。这是为什么我一下就能算出那

么多小数位。

有头脑才有运气

  几星期后,那个日本人跑到我下榻的旅馆会客厅里。

他认得我,跑过来说:“告诉我,你怎么能那么快就把立

方根算出来?”

  我告诉他这是个求近似值的方法,跟误差有关,“比

方你说28。那么,27的立方根是3……”

  他拿起算盘:哒哒哒哒――“噢!是的。”他说。

  我发现:他根本不懂得怎样处理数字。有了算盘,你

不必记诵一大堆的算术组合;你只需要知道怎样把小珠子

推上拨下。你根本不必知道9加7等于16,而只需要记住加

9时,要推一颗十位数的珠子上去, 拨一颗个位数的下来

便好了。也许我们算得较慢,但我们才真正懂得数字的奥

妙。

  此外,他根本无法理解求近似值方法所包含的道理,

他不明白在很多情况下,任何方法都求不出完整的立方根,

但可以求近似值。因此我永远无法教会他我求立方根的方

法,甚至让他明白那天我有多幸运,因为他刚好挑了个像

1729.03这样的数字!

家园 记错了,抱歉,不过我的这个好像更狠。
家园 那两位还都是你们系的

万一忘了......等世界末日过去后你再来找我算帐吧.

家园 越是牛人越谦虚

记得好像是古代某位先哲曾经很形象的说过:“一个人所拥有的知识如果圈起来的话,知识越多,圈就越大,然而圈越大,接触到的自己不知道的知识就越多。所以越有知识的人越能认识到自己的无知,也就越谦虚。”此话诚不我欺啊。

家园 【我的天】看得我眼都花啦!值得一看得好东西!
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