费米教你独立思考 | AI生成和翻译
恩里科·费米与李政道：定制计算尺教会独立思考的故事
20世纪40年代末，后来因宇称不守恒研究共同获得1957年诺贝尔物理学奖的华裔物理学家李政道，正在芝加哥大学攻读研究生。他有幸师从恩里科·费米——这位出生于意大利的诺贝尔奖得主（1938年）以核反应研究闻名，更是精通理论与实验的大师。费米以其严谨务实的教学风格著称，强调自主探索与深度理解而非机械记忆。
据李政道回忆录与多种传记记载，某日这位充满抱负的年轻学子向费米提问：“如何计算太阳的核心温度？” 这正是经典的”费米问题”——那种涉及天体物理、核聚变并通过粗略估算得出数量级结果的典型课题（太阳核心约1500万开尔文，氢元素在此聚变为氦为恒星供能）。
费米并未直接回答。他停顿片刻后回应道：“你看，有些问题正是我想弄明白的。” 这谦逊的回避实属有意——并非推诿而是深具教育意义的时刻。这位曾用碎纸片估算人类首颗原子弹当量、推算芝加哥钢琴调音师数量的科学巨匠，希望李政道能独立探索难题。他坚信真知源于对未知的搏斗，而非灌输式解答。
为强化教学效果，费米付诸行动。他花费整整两天制作了一把特制大型计算尺——这种电子计算机普及前的机械模拟计算器，专门针对估算太阳光度（总能量输出）与核心温度的需求而定制。通过滑动尺规实现乘除、对数与三角函数的快速运算，计算尺使得复杂的天体物理估算得以徒手完成。
这把”巨型”计算尺（可能为提升精度与演示效果特意放大）在费米指导下由李政道参与制作。借助这个工具，李政道可以输入太阳半径、表面温度（约5500K，可从地球观测）等关键参数，通过滑动尺规推演核心状态。它将抽象难题转化为具象实践，让李政道不仅掌握数学方法，更领悟近似估算与验证的艺术。
李政道后来视此为转折性经历。这段经历建立了他科研自信（费米甚至让他就专题进行”反向授课”），也体现了费米的治学理念：物理学家必须保持质疑、估算与独立验证的能力。令人痛惜的是，费米于1954年因胃癌（可能与辐射暴露有关）逝世，未能见证李政道三年后荣获诺奖的荣光。
这个轶事彰显了”费米问题”历久弥新的价值——这些挑战始终锤炼着批判性思维。李政道在费米指导下的博士论文以白矮星氢含量为课题，融合核物理与天体物理，他始终将科研生涯的思维方式归功于费米的言传身教。
关于李政道生平详述：李政道讣告，《自然》（2024）
关于费米教学遗产：恩里科·费米：生平与工作（节选）