別鬧了，費曼先生(30)

三〇

　　2-3.向後轉？向前轉？

　　我從不同的學校，學到的東西也各有千秋。麻省理工是個很好的學校，我絕對無意貶低它，事實上我還深愛著它。它有它獨特的精神，學校裡的每個人都認為它是全世界最美好的地方，相信是全世界——至少是全美國——科技發展的中心。那好像紐約客看紐約市的情形一樣；他們完全忘記了美國還有其他地方。然而，雖然在麻省理工的人，不大有裡外大小的觀念，你卻會有一種和它共生的奇妙參與感，很想繼續參與下去——他們都覺得自己是得天獨厚的一群，運氣好才能待在那裡。

　　麻省理工無疑是好學校，但史萊特把我趕到另一所學校也是對的。現在我也經常給學生同樣的建議：看看世界其他地方長的怎麼樣。學習不同的事物，是很值得的。

　　我在普林斯頓的回旋加速器實驗室，做過一個實驗，結果十分驚人。在流體力學課本中，有一道所有物理系學生都碰到過的題目：考慮一隻S形草坪噴水器——一根S形水管安裝在旋轉軸上。水噴出來時跟旋轉軸成直角，使得噴水器以一定的方向旋轉。誰都知道它會怎樣轉動，它的轉動方向與噴出來的水柱方向相反。問題是：如果你把噴水器浸在大量的水裡——例如一個湖或游泳池裡，不要噴，而是把水吸進來，它會怎樣旋轉？會像它在空氣中噴水那樣旋轉呢？還是朝另一個方向旋轉？

　　猛一想，答案是很明顯的。麻煩在於，某些人覺得它會這樣轉，另外一些人卻認為它會朝相反方向轉，因此大家議論紛紛。記得在某次研討會或茶會上，有人跑去問惠勒（John Wheeler）教授：「你認為噴水器會怎麼個轉法？」

　　惠勒說：「昨天費曼剛說服我，說它會朝後轉；今天他卻說服我，相信噴水器會朝前轉。我不知道明天他會說服我相信些什麼新的說法？」

　　讓我告訴你一種說法，讓你相信它會朝一個方向轉動；然後再提出另一種說法，說服你相信它會朝另一方向轉，好不好？

　　頭一種解釋是，把水吸進來時，水從噴嘴進入，這有點像讓噴嘴追著水跑，把水吞進去，因此它會向前轉；換句話說，跟在空氣中噴水的情形相反。

　　但又有人走過來說：「如果我們把噴水器抓緊，不讓它動，再考慮我們加諸於它的力矩（torque）大小。當水往外噴出時，我們都知道必須在噴水器彎管的外緣處抓著它，因為水流的離心力沿著彎管作用。而當水柱換方向向裡流時，作用于彎管上的離心力還是一樣；因此兩個情況是一樣的，噴水器轉的方向相同！」

　　我想了很久，決定了自己的答案該是什麼之後，做了個實驗證明我的想法。

　　在普大回旋加速器實驗室裡有一大瓶水，很適合進行這個實驗。我找到一截銅管，把它彎成S字形，在銅管中央打了個洞，把一條橡皮管嵌進洞裡，讓橡皮管穿過水瓶頂上軟木塞中的孔道。我在軟木塞上打了另一個孔道，讓另一根橡皮管穿進去浸在水裡，管子另一端接到實驗室裡的空氣壓縮機。把空氣打進瓶裡，我便能把水壓進銅管中，就如同把露在空氣中的橡皮管銜在嘴裡用力把水吸進去一般。不過，在我的實驗裡，S形銅管並不會像噴水器那樣旋轉，而會扭動（因為橡皮管是軟的）。只消觀測水流噴出多遠，便可計算出水流的速度。

　　一切都準備好，我開動空氣壓縮機，「噗」的一聲，瓶口的軟木塞被吹得跳起來了，我把它重新裝好綁緊，確定木塞不會再被吹走，之後實驗便進行得很順利了，水繼續流出來，橡皮管正常扭動；我又加了點氣壓，讓水流加速，以提高數據的準確度。我仔細測量角度、距離，然後再提高氣壓。忽然之間，砰然一聲巨響，大水瓶炸得粉碎，水和玻璃朝四面八方飛射，濺遍了整個實驗室。有個跑來看我做實驗的傢伙，衣服全濕了，不得不回去更衣；還好他奇跡般地沒被玻璃刺傷。一大堆用回旋加速器耐心拍下來的雲霧室底片，全弄濕了；但不知為什麼我站得夠遠——或許也跟位置有關——我身上並沒怎麼弄濕。但我永遠記得，主管回旋加速器實驗室那位偉大的岱爾沙蘇（Del Sasso）

　　教授跑過來，一板一眼、很嚴峻地跟我說：「大學一年級的實驗，應該在大一的實驗室裡做！」

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