别闹了，费曼先生(30)

三〇

　　2-3.向后转？向前转？

　　我从不同的学校，学到的东西也各有千秋。麻省理工是个很好的学校，我绝对无意贬低它，事实上我还深爱着它。它有它独特的精神，学校里的每个人都认为它是全世界最美好的地方，相信是全世界——至少是全美国——科技发展的中心。那好像纽约客看纽约市的情形一样；他们完全忘记了美国还有其他地方。然而，虽然在麻省理工的人，不大有里外大小的观念，你却会有一种和它共生的奇妙参与感，很想继续参与下去——他们都觉得自己是得天独厚的一群，运气好才能待在那里。

　　麻省理工无疑是好学校，但史莱特把我赶到另一所学校也是对的。现在我也经常给学生同样的建议：看看世界其他地方长的怎么样。学习不同的事物，是很值得的。

　　我在普林斯顿的回旋加速器实验室，做过一个实验，结果十分惊人。在流体力学课本中，有一道所有物理系学生都碰到过的题目：考虑一只S形草坪喷水器——一根S形水管安装在旋转轴上。水喷出来时跟旋转轴成直角，使得喷水器以一定的方向旋转。谁都知道它会怎样转动，它的转动方向与喷出来的水柱方向相反。问题是：如果你把喷水器浸在大量的水里——例如一个湖或游泳池里，不要喷，而是把水吸进来，它会怎样旋转？会像它在空气中喷水那样旋转呢？还是朝另一个方向旋转？

　　猛一想，答案是很明显的。麻烦在于，某些人觉得它会这样转，另外一些人却认为它会朝相反方向转，因此大家议论纷纷。记得在某次研讨会或茶会上，有人跑去问惠勒（John Wheeler）教授：“你认为喷水器会怎么个转法？”

　　惠勒说：“昨天费曼刚说服我，说它会朝后转；今天他却说服我，相信喷水器会朝前转。我不知道明天他会说服我相信些什么新的说法？”

　　让我告诉你一种说法，让你相信它会朝一个方向转动；然后再提出另一种说法，说服你相信它会朝另一方向转，好不好？

　　头一种解释是，把水吸进来时，水从喷嘴进入，这有点像让喷嘴追着水跑，把水吞进去，因此它会向前转；换句话说，跟在空气中喷水的情形相反。

　　但又有人走过来说：“如果我们把喷水器抓紧，不让它动，再考虑我们加诸于它的力矩（torque）大小。当水往外喷出时，我们都知道必须在喷水器弯管的外缘处抓着它，因为水流的离心力沿着弯管作用。而当水柱换方向向里流时，作用于弯管上的离心力还是一样；因此两个情况是一样的，喷水器转的方向相同！”

　　我想了很久，决定了自己的答案该是什么之后，做了个实验证明我的想法。

　　在普大回旋加速器实验室里有一大瓶水，很适合进行这个实验。我找到一截铜管，把它弯成S字形，在铜管中央打了个洞，把一条橡皮管嵌进洞里，让橡皮管穿过水瓶顶上软木塞中的孔道。我在软木塞上打了另一个孔道，让另一根橡皮管穿进去浸在水里，管子另一端接到实验室里的空气压缩机。把空气打进瓶里，我便能把水压进铜管中，就如同把露在空气中的橡皮管衔在嘴里用力把水吸进去一般。不过，在我的实验里，S形铜管并不会像喷水器那样旋转，而会扭动（因为橡皮管是软的）。只消观测水流喷出多远，便可计算出水流的速度。

　　一切都准备好，我开动空气压缩机，“噗”的一声，瓶口的软木塞被吹得跳起来了，我把它重新装好绑紧，确定木塞不会再被吹走，之后实验便进行得很顺利了，水继续流出来，橡皮管正常扭动；我又加了点气压，让水流加速，以提高数据的准确度。我仔细测量角度、距离，然后再提高气压。忽然之间，砰然一声巨响，大水瓶炸得粉碎，水和玻璃朝四面八方飞射，溅遍了整个实验室。有个跑来看我做实验的家伙，衣服全湿了，不得不回去更衣；还好他奇迹般地没被玻璃刺伤。一大堆用回旋加速器耐心拍下来的云雾室底片，全弄湿了；但不知为什么我站得够远——或许也跟位置有关——我身上并没怎么弄湿。但我永远记得，主管回旋加速器实验室那位伟大的岱尔沙苏（Del Sasso）

　　教授跑过来，一板一眼、很严峻地跟我说：“大学一年级的实验，应该在大一的实验室里做！”

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