世界上最矮的棒球王
費曼與螞蟻
費曼被許多物理學家譽為20世紀愛因斯坦之後最偉大的實證物理學家。在他研究生剛結業時,就介入了美國製造第一枚原子彈的曼哈頓設計;厥後,他又在美國加州理工學院任教約40年,並在1965年獲得了諾貝爾物理學獎。1986年他僅用一杯冰水及一隻橡皮墊圈就證實晰“挑戰者號”失事的緣故原由。
不外,令這位物理學門風名遠揚的遠遠不止這些,他的邦戈鼓藝高明,甚至能頂替職業鼓手上場演出;他還可以像一位真正的畫家一樣賣掉自己的作品;他是開保險櫃的專家;他喜歡在酒吧里研究科學問題。總之,他的才氣,他的詼諧,他的率性而為的開頑笑,令他的一生多姿多彩。同時,他的發展和他的成就,也包羅了許多發人深省的啟示。下面講述的一件小事就是費曼與螞蟻的故事。
人們常遭遇一些不請自來的昆蟲同夥,那三五成群而又行色急遽的螞蟻們,也算是人類家中的常客了。對於這些不怎麼怕你的小螞蟻們,你若何看待它們呢?是捏死呢,裝作沒看到呢?照樣像物理大師費曼一樣的考察它們?
理查德·費曼,1918年生於美國,這樣一位看似遙不能及的風景大人物,卻有着孩童般的好奇與無邪。當他在普林斯頓大學當研究生時,他用放大鏡旁觀在常青藤上的螞蟻,看到螞蟻用腳在蚜蟲身上拍啊拍的,蚜蟲便排泄出蜜露,然後螞蟻將一滴蜜露舉起、咬破,“咕嘟”地吸了進去。此時,年輕的費曼由於印證了父親曾告訴過他的知識,並親眼見證到這有趣的徵象而興奮地大叫。
站在山頂上的人
費曼與螞蟻的交手不僅於此。有一天在宿舍,他又看着逛來逛去的螞蟻好奇了起來。他想知道螞蟻是若何找到食物並見告同伴的。於是他用小紙片和玻璃片(這是兩次差其餘實驗)搬運螞蟻,設計實驗並考察,然後證實後面的螞蟻會循着前面的螞蟻留下的“痕迹”確定去向。在脫離那間似乎經常有螞蟻惠臨的宿舍后多年,他已在加州理工學院教書了。某日他又看到這些螞蟻同夥們泛起在浴盆周圍,當下便做起了實驗。他用糖來引誘螞蟻、用彩色筆來跟蹤螞蟻,一隻又一隻……從第一隻找到糖的螞蟻留下的曲折蹊徑,第二隻找到糖的螞蟻也追隨着先前那隻螞蟻的蹊徑走回巢中,而不是沿着自己找到糖之前的蹊徑往回走。於是費曼推論螞蟻在找到食物時會留下較為強烈的氣息來吸引同伴,縱然它是一隻路痴。
幸好,往後的螞蟻並不是每隻都一步一個腳印地追隨着原本那條彎曲的原始蹊徑回家。有的螞蟻搬着糖急急遽忙往家走,免不了會偏離原始路徑,但在一陣亂撞后又會走上原始路徑,而且比第一隻螞蟻走得直多了。云云一隻只急性子的螞蟻,就會把蹊徑走得越來越直。費曼在這次的實驗里,總共用筆跟蹤了8到10隻螞蟻之後,所畫下的痕迹已釀成直線。
費曼的實驗效果跟其他科學家的研究不約而同。所謂的氣息,即為昆蟲自因素泌的一種化學物質“費洛蒙”;用氣息留下的行走痕迹可稱為“氣息走廊”。而另一種關於螞蟻會走直線的說規則是:在食物和巢穴這兩點間可以有種種路徑,但只有最近的那條路徑,由於可以最快到達,以是往返的次數多,留下的氣息也多,最後其它的螞蟻便被這氣息吸引而選擇這條“快捷路徑”。
這一條“快捷路徑”的發生方式似乎迷倒了不少科學家,進而發現晰“蟻行算法”。時至今日,已有不少人將這一套算法用在電信、信息、水資源、運輸、工廠治理,甚至軍事戰略上,而且泛起了“群體智慧”和“蟲群戰略”等名詞。
(喬喬摘自《隱秘》2006年第6期)
一個水手的一生