理查德·费曼
理查德·费曼[1]Richard Feynman(1918年5月11日-1988年2月15日)美国著名的物理学家。1965年诺贝尔物理奖得主。提出了费曼图、费曼规则和重正化的计算方法,是研究量子电动力学和粒子物理学不可缺少的工具。
生平简介
1918年出生于纽约市皇后区小镇法洛克卫Far Rockaway。
1939年毕业于麻省理工学院。进入普林斯顿大学念研究生。
1942年6月获得理论物理学博士学位。同年与阿琳·格林鲍姆结婚。
1943年进入洛斯阿拉莫斯国家实验室,参与曼哈顿计划,对原子弹发展贡献卓绝。
1945年6月16日,第一个妻子阿琳去世。同年开始任教于康奈尔大学。
1951年开始任教于加州理工学院。因其幽默生动,不拘一格的风格深受学生欢迎。
1965年因量子电动力学方面的贡献获得诺贝尔物理奖。
1986年调查美国挑战者号航天飞机一事, 用一杯冰水及一只橡皮环证明出事原因。
1988年2月15日不幸因癌症逝世。
[主要成就]
费曼于40年代发展了用路径积分表达量子振幅的方法,并于1948年提出量子电动力学新的理论形式、计算方法和重正化方法,从而避免了量子电动力学中的发散困难。目前量子场论中的“费曼振幅”、“费曼传播子”、“费曼规则”等均以他的姓氏命名。
费曼图表是费曼在四十年代末首先提出的,用于表述场与场间的相互作用,可以简明扼要地体现出过程的本质,费曼图表早已得到广泛运用,至今还是物理学中对电磁相互作用的基本表述形式。它改变了把物理过程概念化和数学化的处理方式。
费曼总是以自己独特的方式来研究物理学。他不受已有的薛定谔的波函数和海森堡的矩阵这两种方法的限制,独立地提出用跃迁振幅的空间-时间描述来处理几率问题。他以几率振幅叠加的基本假设为出发点,运用作用量的表达形式,对从一个空间-时间点到另一个空间-时间点的所有可能路径的振幅求和。这一方法简单明了,成了第三种量子力学的表述法。
1968年费曼根据电子深度非弹性散射实验和布约肯(J.D.Bjorken)的标度无关性提出高能碰撞中的强子结构模型。这种模型认为强子是由许多点粒子构成,这些点粒子就叫部分子(parton)。部分子模型在解释高能实验现象上比较成功,它能较好地描述有关轻子对核子的深度非弹性散射、电子对湮灭、强子以及高能强子散射等高能过程,并在说明这些过程中逐步丰富了强子结构的物理图像。
除了量子电动力学方面的卓越贡献,费曼还建立了解决液态氦超流体现象的数学理论。之后,他和莫雷盖尔曼在弱相互作用领域,比如β衰变方面,做了一些奠基性工作。费曼通过提出高能质子碰撞过程的层子模型,在夸克理论的发展中,起了重要作用。
费曼有一种特殊能力,就是能把复杂的观点,用简单的语言把它表述出来,这使得他成为一位硕果累累的教育家。在获得的诸多奖项中,他特别感到自豪的,是1972年获得的奥尔斯特教育奖章。最初出版于1962年的《费曼物理学讲义》被《科学美国人》这样赞誉:“尽管这套教材深奥难懂,但是它的内容丰富而且富有启发性。在它出版25年后,它已经成为讲师、教授和低年级优秀学生的学习指南。”费曼自己则在前言中写道:“我讲授的主要目的,不是帮助你们应付考试,也不是帮你们为工业或国防服务。我最希望做到的是,让你们欣赏这奇妙的世界以及物理学观察它的方法”。
为了促进普通公众对物理学的理解,费曼撰写了《物理定律的特征》和《量子电动力学:光和物质的奇特理论》等。同时还发表了许多高深的专业论文和著作,这些论文和著作已成为研究者和学生的经典文献和教科书。
费曼还是一位富有建设性的公众人物。1986年,挑战者号失事后,费曼做了著名的O型环演示实验,只用一杯冰水和一只橡皮环,就在国会向公众揭示了挑战者失事的根本原因-低温下橡胶失去弹性。20世纪60年代,费曼还在加州课程设计委员会上,为反对教科书的平庸,作出了努力。
作为一名物理学家以外,在他一生中的不同时期,他还是无线电修理者、保险柜密码破解高手、艺术家、舞蹈爱好者、手鼓演奏者和玛雅象形文字的破译者。在广为流传的轶闻中,他常与拉斯维加斯的脱衣舞女和赌徒聊天最为有趣。他的世界充满好奇,是一个典型经验主义者。
费曼经常发出惊世骇俗之语,比如以下两句名言:
"Physics is to math what sex is to masturbation."
"Physics is like sex: sure, it may give some practical results, but that's not why we do it."
费曼物理学讲义(The Feynman's Lectures on Physics)
物理之美(The Character of Physical Law)
量子电动力学(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter)
你管别人怎么想(What Do You Care What Other People Think?)
别闹了费曼先生(Surely You're Joking,MR.Feynman!)
这个不科学的年代(The Meaning of It All: Thought of a Citizen Scientist!)
传记
费曼的主张(The pleasure of finding things out : the best short works of Richard P.Feynman)
物理学著作
* 基本粒子和物理学法则: 1986年 Dirac回忆讲义
* 费曼物理学讲义(The Feynman's Lectures on Physics)
(不是费曼本人编写,是根据费曼在1961年9月至1963年5月在加利福尼亚工学院讲课录音整理编辑的) 《费曼讲物理》为该书的摘抄版 ) 3卷1964年, 1966年.
* 量子电动力学 ISBN 0-8053-2501-8
* QED: The Strange Theory of Light and Matter
* 统计力学 ISBN 0-8053-2509-3
* 过程理论基础 ISBN 0-8053-2507-7
* 量子力学和路线积分 (with Albert Hibbs) ISBN 0-070-20650-3
* 引力学讲义 1995 ISBN 0-201-62734-5
* 计算讲义 ISBN 0201489910
* 费曼最后的讲座: 太阳的行星 ISBN 0099736217
* The Feynman Processor?: Quantum Entanglement 和计算革命 ISBN 0-7382-0173-1