弗里曼.戴森

弗里曼·戴森（Freeman Dyson，1923年12月15日－），美籍英裔數學物理學家，普林斯頓高等研究院教授。戴森早年在劍橋大學追隨著名的數學家G.H. 哈代研究數學，二戰後來到了美國康奈爾大學，跟隨漢斯·貝特教授。他證明了施溫格和朝永振一郎發展的變分法方法和費曼的路徑積分法的等價性，為量子電動力學的建立做出了決定性的貢獻。1951年他任康奈爾大學教授，1953年後一直任普林斯頓高等研究院教授。戴森還以在核武器政策和外星智能方面的工作而聞名。他著有許多普及性讀物。

弗里曼·戴森
原圖鏈接 數學物理學家，普林斯頓高等研究院教授
出生	1923年12月15日
國籍	美國
職業	教授
知名於	發表《自旋波》論文
知名作品	《全方位的無限》 《武器與希望》 《宇宙波瀾》 《太陽、基因組與互聯網：科學革命的工具》 《想象中的世界》。

目錄

人物生平

他弗里曼· 戴森1923年12月15日生於英國。母親雅特琪（M.L. Atkey）是律師，在40歲生下愛麗絲·戴森（Alice Dyson），43歲生下弗里曼·戴森，之後一直以社會工作者為職。父親喬治·戴森（George Dyson）是音樂家，曾任教於英國歷史悠久的溫徹斯特學院，後來遷升為倫敦皇家音樂學院院長。喬治對科學很有興趣，書架上有很多科學書籍，如懷特海（A. N. Whitehead）、愛丁頓（A. S. Eddington）、金斯（J. Jeans）、霍格本（L.Hogben）和霍爾丹（J. B. S. Haldane）的作品。這使得戴森在很小時就接觸到科學。

求學於第二次世界大戰時期，那個時候物資短缺，紙張供給不足，學校沒有辦法印製試卷，學生沒有考試的壓力。然而弗里曼的高中生活並不是無拘無束，因為腦子特別靈光，他遭遇了來自同學的嫉妒甚至肢體暴力。從中學升入牛津大學後，大二那年，19歲的弗里曼被徵招為空軍工作。當時，協約國和同盟國都採取了空襲作戰的策略，相互轟炸。弗里曼的工作就是，通過計算，為最高效的轟炸飛行編隊建模。

戰時分配給自己的緊急任務，弗雷曼成功完成。戰後，他前往美國繼續學習物理學。

1947年至美國康乃爾大學研究，1951年正式定居美國，1953年成為普林斯頓高等研究物理學教授至今。戴森教授不僅是位優秀的理論物理學者，更是一位關心人類命運、嚮往無限宇宙的睿智哲人。他一生優遊數學、粒子物理、固態物理、核子工程、生命科學、天文學領域，志在探索未知的世界。戴森教授早年為量子電動力學的巨擘，與諾貝爾物理獎擦肩而過。1956年發表的《自旋波》論文受到無數引用，堪稱物理學史上的重量級論文之一。戴森稱，「自旋波」或許是他一生最重要的貢獻。戴森教授於普林斯頓高等研究院服務四十年。

個人榮譽

因為卓越的學術成就，他先後獲得了倫敦皇家學會休斯獎（Hughes Medal）、德國物理學會普朗克獎（Max Planck Medal）、歐本海默紀念獎、以色列海法理工學院的哈維獎（Harvey Prize）等多項殊榮。

他是美國物理學會會員和美國國家科學院院士，以及倫敦皇家學會會員。 2000 年獲得坦普頓宗教進步獎。

相關著作

原圖鏈接 來自好奇心日報

1. 《宇宙波瀾》 （1979）
2. 《武器與希望》 （1984）
3. 《全方位的無限》 （1988）
4. 《生命的起源》 （1986，第二版1999 年）
5. 《太陽、基因組與互聯網：科學革命的工具》（1999）
6. 《反叛的科學家》 （2006）
7. 《一面多彩的鏡子：論生命在宇宙中的地位》（2010）

主要作品

《宇宙波瀾》——科技與人類前途的自省

量子電動力學的第一代巨擘戴森，不僅是一位優秀的大科學家，更是位關心人類命運、嚮往無限宇宙的睿智哲人。本書是他從事科學工作五十年以來的回憶，他把科學生活比作個人靈魂的航程，浪漫而生動地記述了許多著名科學家如歐本海默、費曼、泰勒等人的風範與成就，原子爐、生命科技以及太空探索的研究歷程與爭議，同時對科技發展與人類前途有深刻的省思。

《全方位的無限：生命為何如此複雜》

戴森教授是科學界的通人，他以高超的智能和過人的勇氣，跨越科學的門檻，思索宇宙與人類心智的緊密關聯。全書分成兩大部分，第一部「生命為什麼如此複雜」，作者在書中探索生命的多樣和一致、複雜和單純，一步步帶領讀者開啟生命起源的奧秘，進而推想人類的終極未來。第二部「核子冬天到又見蝴蝶」，檢討在科技高度發展的現代，人類道德倫理的困境，從軍力平衡、核武發展、星球大戰計劃，談到國際政治更涉及二十一世紀的人類命運。戴森教授以如同觀察蝴蝶自蛹之生、以致翩然起舞的精彩歷程，將諸多觀點形諸筆墨，叫人大為嘆服。

《想象的未來》

一九七九年，戴森在《宇宙波瀾》中，透過個人傳記的手法，表達自己對人類處境的關懷；一九八八年，戴森在《全方位的無限》中，探討多樣的生命，並進一步深思人類、科技與道德之間的互動。在這本書中作者以他貫有的流暢思緒、優美文筆，旁徵博引並充滿想象力地預期人類的未來。本書透過文學以及科幻小說的色彩，戴森點出明日科學的命運，預測未來科技的邪惡與美好，以十年、百年、千年、甚至是無限長的時光為尺子，衡量人類的演化歷程。同時，他呼籲科技必須與道德齊頭並進。戴森想象中的未來，就像搭乘時光機器漫遊無垠的宇宙，展現在人類面前的是絢麗多彩的世界。

個人軼事

弗里曼·戴森小時候並不是只對數理化感興趣，而是非常喜好閱讀文學作品。沒有早年打下的文科基礎，他的《宇宙波瀾》在茫茫書海中必定是波瀾不驚，而不會成為暢銷書，他的《全方位的無限》的銷路也必定相當有限。弗里曼.戴森的書幾乎每一本都好看，且不說他思考的深度，單是他的典雅文字就充滿了魅力。他的《宇宙波瀾》、《全方位的無限》、《太陽、基因組與互聯網》、《想象中的世界》已有中文譯本。此外，他還寫了《從愛羅斯到蓋婭》、《生命起源》、《武器與希望》，等等。 他和許多博學的作家一樣，在書的每章最前面均引用一段與本章主題有關的名人名言。如果沒有「讀書破萬卷」的功力，就做不到「引用如有神」。

獵戶座計劃

1957年，蘇聯在拜科努爾航空基地成功發射了人造衛星Sputnik，刺激了美國的神經，美蘇兩國的太空競賽由此展開。1958年，美國開始投入獵戶座項目，主持人便是弗里曼。這個項目的目的是建造出核動力的太空飛行器用以火星殖民，而項目背後是弗里曼等科學家對於地球資源枯竭的擔憂、對於尋找地外宜居星球的渴望。

太空旅行需要大量資源，因此我們總在尋找新的能量資源。物理學家特德-泰勒和弗里曼-戴森提出了「獵戶計劃」，使用一系列原子彈爆炸實現宇宙飛船的推進力，這種原子能驅動概念並非首次提出，之前1958年數學家斯塔尼斯拉夫-烏拉姆曾提出過。

科學家打算造一艘像遠洋客輪般龐大、至少可以搭載40名宇航員的巨無霸太空船，用數萬枚小型核彈作動力，將其送往火星、木星或土星。

"獵戶座"太空船的工作原理是∶讓太空船攜帶數千枚小型核彈，當飛船需要動力時，宇航員就從船尾釋放出一顆核彈，接着再釋放出一些由含氫塑膠製成的固體圓盤，當飛船駛出一定距離，核彈將在飛船後面爆炸，蒸發掉塑膠圓盤，將其轉化成高熱的等離子漿。這些等離子將會向四面八方衝擊擴散，其中一些將會追上太空船，撞擊太空船尾部巨大的金屬推進盤，從而推動太空船高速行駛。事實上，這些等離子的推動力將非常猛烈，它們將會使飛船產生令人難以承受的加速度，因此，太空船上將設計一個震波吸收系統，衝撞到金屬推進盤上的能量可以被儲存起來，並逐漸被釋放出去。 由於不清楚太空飛船的碩大推進盤是否會被核爆炸後產生的高溫等離子融化或腐蝕，科學家用氦離子發生器進行了摹擬測試發現，瞬間高溫的等離子只會對金屬推進盤表面產生輕微的腐蝕，甚至可以忽略不計，沒必要設計專門的冷卻系統，並且普通的鋁和鋼就足以成為製造金屬推進盤的耐久材料。

「獵戶座」太空船將從美國內華達州傑克斯平地核測試地點被發射升空，整個太空船有60層樓高，外型有點像顆子彈頭，太空船尾部的推進盤直徑將達41米，發射平台將由8個高達76米的發射塔組成。當太空船被發射升空後，太空船尾部每隔10秒鐘就要爆炸一顆相當於2萬噸TNT能量的小型原子彈。1963年8月，獵戶座計劃遭受到重大打擊：美國、英國和蘇聯簽署了禁止大氣層核試驗的條約。獵戶座就當前的國際法而言是違法的。然而這一計劃還沒有被立即宣布死亡，它仍然可能被認為是和平利用太空的計劃而獲得許可，雖然這的確減少了獵戶座計劃的政治資本。1965年，美國空軍要求NASA一起投資「獵戶座計劃」，NASA卻以資金已全部投入「阿波羅計劃」為由加以拒絕，美國空軍隨即宣布終結對「獵戶座計劃」所有投資，歷史7年之久的「獵戶座計劃」正式死亡，此時，美國政府已對這項匪夷所思的秘密太空計劃白白投入了成百上千萬美元。

用史無前例的方式創造面向未來的作品，瓦格納的奮鬥有果，弗里曼在獵戶座項目上的努力以失敗告終。

戴森球

戴森球是一種設想中的巨型人造結構，由弗里曼·戴森先生提出。這樣一個「球體」是由環繞太陽的衛星所構成，完全包圍恆星並且獲得其絕大多數或全部的能量輸出。戴森認為這樣的結構是在宇宙中長期存在並且能源需求不斷上升的文明的邏輯必然，並且他建議搜尋這樣的人造天體結構以便找到外星超級文明。

從那時起，各種各樣的設計，包括建造人工天體或一系列這樣的結構以便包圍太陽，便不斷地由一些狂想的工程學家或科幻小說所提出，並冠以「戴森球」之名。這些後續的設想沒有僅僅在從太陽能收集站上止步-許多工程設計還包括建設人類殖民地和工業基地。

概念的起源

戴森球概念源自於美國物理學家兼數學家弗里曼。戴森的思維試驗，他認為：每個人類技術文明對能源的需求是恆定地增長着，如果人類文明能夠延續足夠長的時間，那必然有一天他的能源需求會膨脹到要利用太陽的全部能源輸出。他認為此時就有必要建立環繞太陽的殼狀軌道結構以便用來收集由太陽輸出的全部能源。戴森沒有從細節上敘述如何建立這樣一個結構，而只是集中描述能源收集的問題。戴森據信是第一個正式從學術上提出戴森球概念的學者，他的論文見於1959年《科學》雜誌上的《人工恆星紅外輻射源的搜尋》。但是戴森球的概念是由1937年的科幻小說《造星者》所影響，並且有可能受到了曾經研究過相關方面的I.D.Bernal和Raymond Z.Gallun著作哦影響。

可行性

當有人認為這些設計-特別是那些以戴森殼為基礎的藍圖是不切實際的時候，現代軌道環繞衛星或太陽帆技術已經得到發展並能進行一定的實際應用，並不需要任何主要的理論上的突破，而這種技術卻是可以用來建造戴森球結構。當代太空飛船和衛星的應用可以看作為朝向建造戴森群的小小的第一步。然而，建設戴森球需要極其巨大數量的人造衛星和太空飛船，而當前人類卻遠遠沒有製造如此數量的人造衛星和太空飛船工業生產能力，這是戴森球最大的生產力的瓶頸！有可能在這樣一個建設工程中會有很多目前無法預見的工藝問題，而當前人類對工業自動化的理解和應用是遠遠不夠來建造和維護這樣一個自維護系統。

經過幾十年科學家們的研究和設想，現在戴森球有了許多變體的設想，比如戴森雲、戴森泡、戴森殼、戴森網絡等等。這些設想有的是封閉式的，可以獲取太陽的全部能量，有的是多層次結構的，不完全封閉，能夠獲取太陽大部分能量等等。

科學界對這個曠世巨大工程的可行性頗有爭議。有的認為這項工程在100年內就能啟動，有的認為這在短期內是一個不可能的事情。現在科學界普遍認為在200年左右，人類文明將達到一型母星級文明，這個時候就可以開始實施戴森球的計劃。

戴森球理論是一種思想實驗假設。但這個假設已經得到科學界的廣泛認知。