《别闹了,费曼先生》伟大的化学部主任

从麻省理工学院毕业的那年暑假,我想找个暑期工。之前我已应征过贝尔实验室两三次,也拜访过他们。萧克利(William BradfordShockley,1956年获诺贝尔物理奖)在麻省理工的实验室里见过我,每次到贝尔时,他总会带我到四周参观;我参观得很过瘾,但他们都没有录用我。

我的教授替我写了推荐信给两家公司,一家是包殊洛布(Bauschand Lomb Company)公司,工作是研究透镜的光线进程:另一家是位于纽约的电器检验实验室。那时候,没有人知道物理学家到底是什么,工业界更不会提供物理学家任何职位。工程师可以,但物理学家呢?大家根本不晓得该怎么去“用”他们。有趣的是过不多久——就在战后——情况整个逆转过来,到处都想聘请物理学家。但在大萧条的日子里,我这个物理学家却处处碰壁。

大概在那时候,我在老家法洛克卫(Far Rockaway)的海滩上,碰到一个老朋友。我们一起长大,十一二岁时在同一家学校念书,是很好的朋友,而且我们都是科学型思考的人。他有一个“实验室”,我也有,我们经常玩在一块,讨论事情。

我们也常常为邻近的小孩表演魔术——利用化学原理的魔术。我这朋友很会表演,我也觉得那样很好玩。我们在一张小桌上表演,桌上两端各有一个本生灯(Bunsenburner),上面放了盛着碘的小玻璃碟子——表演时,它们冒出阵阵美丽的紫烟,棒极了!

我们玩了很多花样,像把酒变成水,又利用化学颜色变化来表演。压轴是我们自己发明的一套戏法。我先偷偷地把手放在水里,再浸进苯里面,然后“不小心的”扫过其中一个本生灯,一只手便烧起来。我赶忙用另一只手去拍打已着火的手,两只手便都烧起来了。(手是不会痛的,因为苯烧得很快,而皮肤上的水又有冷却作用。)于是我挥舞双手,边跑边叫:“起火啦!起火啦!”所有人都很紧张,全部跑出房间,而当天的表演就那样结束了!

后来,念大学时,我告诉兄弟会的兄弟这些故事,他们都不相信:“胡扯!不可能的!”为了说服他们,我经常必须做各种示范表演。像有一次,我们争论尿液是不是由于地心吸引力作用而排出身体外,我是持反对意见的一方。为了证明,我便一边倒立、一边小便给他们看。另外一次,有人说如果阿斯匹林跟可口可乐一起吞进去,你会立刻昏倒;我跟他们说这真是废话连篇,便提议试给他们看,接着,他们却开始争论到底要先吞阿斯匹林再喝可乐,或者先喝可乐再吞阿斯匹林,还是把阿斯匹林溶在可乐里喝。于是我找来六颗药片和三瓶可乐:第一次,吞了两颗阿斯匹林,然后喝可乐;第二回,我把阿斯匹林溶在可乐里头,喝掉;最后,我把第三瓶可乐喝下去,再吞阿斯匹林。每一次,那些呆瓜都站在我身旁,预备我昏倒时把我扶着;但什么也没有发生。我倒是记得,那个晚上我睡得不怎么好,最后起来做了很多功课,证明了好几条黎曼-西塔函数(Riemann-Zeta function)。

我说:“好吧,各位兄弟,我们去找些苯回来吧!”

他们把苯找来,我把手放在水里浸,再放在苯里,然后点火……却痛得要命!原来,隔了那么多年,我手背上长出毛来了——它们就好像灯芯的作用一样,吸收苯而燃烧;但小时候表演时,手上根本没有毛!不过。在众多兄弟面前表演过后,我的手背上的毛也没有了。

权 充 化 学 家

我和那位童年老友在海滩上碰面之后,他告诉我现在他懂得一套在塑胶上镀金属的方法。我说这不可能的,因为塑胶不导电,你无法接上电线的。但他说他可以在任何材料上镀上金属。为了要让我心服,他还捡起沙里的一个桃子的核,说他能在上面镀上金属。

整件事情最好的是,他安排我到他的小公司工作。公司位于纽约一幢房子的顶楼,全公司总共才四个员工,他的父亲负责筹措资金,是公司的——我想——“总裁”。我的朋友是“副总裁”,另外一个家伙负责推销,我则是“化学研究部主任”,他那不怎么聪明的弟弟负责洗刷瓶子什么的;公司内有六个金属电镀槽。

他们的电镀程序是这样的:首先在硝酸银溶液里加入还原剂,再让由此产生出来的银沉淀在要镀的物体上,情形就好像在制造镜子一样;接下来把铺着银的物体放在电镀槽里,金属就可镀到银上面。问题是,那层银会一直粘在物体上吗?

答案是不会,它剥落得才容易呢。因此在中间往往要多加一道手续,因材料而异。比方说,像电木(Bakelite,酚醛树脂)——这是当时很重要的一种塑胶——我的朋友就发现,他只要先把电木喷砂打磨过,再把它放在氢氧化亚锡(stannous hydroxide)溶液里泡上几小时,让溶液渗进电木表面的小孔里,那么在电镀之后,银层就会牢牢地附在电木上。

但这个方法只适用于少数几种塑胶上,而当时新塑胶材料不断出现,例如甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,我们称为压克力的塑胶材料),开始时简直无法电镀。又像价钱便宜的乙酸纤维素 (celluloseacetate),起初也是无法处理。后来我们发现可以先把它放到氢氧化钠溶液里泡一下,然后再放进氢氧化亚锡溶液里,电镀效果就会很好。

我在那里当“化学家”当得还蛮成功的。我的优势是我那朋友从未学过化学,从来没做过什么实验;他做的很多事情都是碰巧做对、无法重做一次的。我则把不同材料的球放在瓶子里,把各种化学品倒进去,详细记录,因而找到方法,能电镀更多种类的塑胶材料。

我也试着简化他的方法。根据书上所说,我改用甲醛为还原剂,因此能够立刻释出百分之百的银,而不像以前那样,往往要等好一会才能回收溶液里的银。此外,在准备氢氧化亚锡溶液时,我在里面加了点盐酸,使氢氧化亚锡能在水里溶得更容易、更快,这是我从大学的化学课上学来的。结果以前要花上几个小时的步骤,现在只要五分钟就够了。

我的实验不停被担任推销员的家伙打断,因为他每次回来时,都从正在争取中的客户那里带回来一些塑胶材料。往往当我把瓶子排好,全都做好标记时,突然,“你要停下所有实验。先替行销部做这件‘超级案子’!”许多实验都要重做许多次。

有一次,我们碰到前所未有的大麻烦。有个艺术家替人设计杂志封面,题材是汽车,他很小心地造了个塑胶车轮。不知怎么的,这个推销员告诉他,我们什么也能电镀;艺术家便要我们把轮壳镀上银,好让它闪闪生光。但这是种新塑胶材料,我们并不很清楚如何电镀它——事实上,那个推销员从来搞不清楚我们能镀什么、不能镀什么,他永远随便答应人家——我们的第一次尝试便失败了。这时候我们要把轮子上的银弄下来,但那很不容易。最后我决定用浓硝酸去溶解它;结果没错,把银层弄掉了,但同时也在塑胶上留下许多坑洞。那时真的身陷水深火热之中呢!其实,类似的“水深火热实验”,我们也做了不只一次。

有一阵子,公司的其他人觉得我们应该在《现代塑料》(ModernPlastics)杂志上刊登广告。我们有几样东西电镀得很漂亮,在广告里看起来棒极了。公司里也设了一个展示柜,里面放了几件东西让来访的潜在客户参观。不过,没有人能把广告上或展示柜内的成品拿下来,仔细看看电镀部分是否牢靠耐久。有些的确镀得很不错,但基本上它们都是经过特别精心泡制的,不是平均水准的出品。

暑假结束后,我离开了这家公司到普林斯顿大学;而他们随即接到一宗大生意,做的是塑胶“钢”笔。于是大家可以买到又轻便、又便宜、银光闪闪的笔——这种笔销路很好。看到周围的人带着这种笔走来走去,而且又知道它们从哪里来,着实令人兴奋。

但是他们公司处理这种塑料的经验实在不足——又或者是在处理塑料的填料上,经验不足——大部分的塑料都不是纯净的,它们使用“填料”。那些时候,大家对填料的特性都不大能有效控制。结果塑胶笔上会出现一些泡泡,而如果你手上有件东西,它开始出现小泡泡并且剥落,你会忍不住去弄它;因此,周围都看到有人撕笔上剥落下来的金属碎屑。

这时公司陷入紧急状况,必须想办法补救。我的朋友觉得他们需要一台大显微镜。事实上,他并不知道要看些什么,或为什么要看;但这项盲目的研究却花掉公司很多钱,最后他们还是没能解决问题。公司失败了,只因为他们接的第一宗大买卖,居然大大失败了。

几年后,我在罗沙拉摩斯工作,碰到一个叫狄霍夫曼(Frederic deHoffman)的人。他也算是个科学家,但他更擅长管理;虽然没受过多少训练,他却很喜欢数字,也很用功,这弥补了他在训练上的不足。后来他成为了通用原子公司(General Atomics)的总裁或副总裁什么的,之后一直是工业界的大人物。不过那时候,他只是个活力充沛、机灵和干劲十足的小伙子,尽其所能地为原子弹计划贡献力量。

有一天我们在富勒小馆吃饭,他提到来罗沙拉摩斯之前,他都在英国做事。

我问:“你在那里做些什么工作?”

“我是实验室里的研究人员,我研究塑胶的金属电镀方法。”

“你们进行得怎么样?”

“还算顺利,但我们碰到不少困难。”

“哦?”

“正当我们开始研究出我们的方法时,纽约有家公司……”

“纽约的什么公司?”

“它的名字是金塑企业(Metaplast Corporation),他们的进展比我们快。”

“你们怎么晓得?”

“他们一直在《现代塑料》杂志里刊登全页广告,炫耀他们镀出来的成品,我们就明白他们进度比较快了。”

“你们拿过他们的东西来看吗?”

“没有,但从广告就看得出来,他们的技术领先我们太多了。我们的方法也不错,但要跟美国人那一套拼,是拼不过的。”

“你们实验室里有多少个化学家?”

“我们有6个人。”

“你觉得金塑企业会有多少个化学家在工作?”

“噢!他们一定设有真正的化学部门。”

“你能不能形容一下,在你心目中,金塑企业的化学研究部主任是什么模样?他们的实验室又是什么样子的呢?”

“我猜他们一定有25或50名化学家,化学研究部主任有自己的专属办公室——很特别、装了玻璃的那种,你知道,就像电影里看到的那样——不停有下属跑进来,手里拿着研究计划的资料,向他请教,再冲回去深入一点研究,人来人往的。他们有25或50个化学家,我们怎么拼得过他们?”

“你一定很有兴趣知道、也会觉得很好笑,现在跟你聊天的就是——金塑企业的化学研究部主任;而他当时的部下呢,总共只有一个洗瓶子的工人!”