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理查德·費曼
鎖定
理查德·費曼(全稱:理查德·菲利普斯·費曼,Richard Phillips Feynman,1918年5月11日—1988年2月15日),美籍猶太裔物理學家,美國國家科學院院士,諾貝爾物理學獎獲得者,生前是加州理工學院理查德·托爾曼理論物理學教授
[4]
。
- 中文名
- 理查德·費曼
- 外文名
- Richard Feynman
- 別 名
- Dick(迪克);理蒂
- 國 籍
- 美國
- 民 族
- 猶太人
- 出生地
- 紐約市皇后區小鎮法洛克衞
- 出生日期
- 1918年5月11日
- 逝世日期
- 1988年2月15日
- 畢業院校
- 普林斯頓大學
- 職 業
- 教育科研工作者
- 代表作品
-
《費曼物理學講義》
《量子電動力學》 - 主要成就
-
1954年當選為美國國家科學院院士
1965年獲得諾貝爾物理學獎 - 性 別
- 男
理查德·費曼人物生平
費曼(4張)
1935年,進入美國麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology)學習,最初主修數學和電力工程,後轉修物理學。
1939年,從麻省理工學院本科畢業,並被任命為普特南研究員(Putnam Fellow),之後參加普林斯頓大學物理學研究生入學考試,並取得了滿分
[8]
;9月,進入普林斯頓大學就讀研究生
[8]
,導師是約翰·阿奇博爾德·惠勒(John Archibald Wheeler),致力於研究量子力學的疑難問題:發散困難。
1942年6月,從普林斯頓大學畢業,獲得理論物理學博士學位,博士論文《量子力學中的最小作用原理(The Principle of Least Action in Quantum Mechanics)》;同年,被招募作為普林斯頓大學的美國原子彈項目職員,進入洛斯·阿拉莫斯國家試驗室(Los Alamos National Laboratory),參加了“曼哈頓計劃”,理查德·費曼是曼哈頓計劃天才小組成員之一,該研究小組負責研製原子彈
[5]
。
1945年,“曼哈頓計劃”結束後進入康奈爾大學任教;7月16日,觀看了世界第一顆原子彈在新墨西哥阿拉莫戈多爆炸。
1951年,轉入加州理工學院任教,擔任客座教授(Visiting Professor)。
1959年,擔任加州理工學院理論物理學教授(Professor of Theoretical Physics)。
1961年9月—1963年5月,在加州理工學院講授《大學初等物理》課程,錄音在同事幫助下整理編輯為《費曼物理學講義》。
1986年,挑戰者號航天飛機失事後,理查德·費曼受委託調查失事原因,他做了O型環演示實驗,只用一杯冰水和一隻橡皮環,就在美國國會向公眾揭示了挑戰者失事的根本原因——低温下橡膠失去彈性。
理查德·費曼主要成就
理查德·費曼科研成就
- 科研綜述
理查德·費曼於20世紀40年代發展了用路徑積分表達量子振幅的方法,並於1948年提出量子電動力學新的理論形式、計算方法和重正化方法,從而避免了量子電動力學中的發散困難。費曼圖表是費曼在二十世紀四十年代末首先提出,用於表述場與場間的相互作用,可以簡明扼要地體現出過程的本質,它改變了把物理過程概念化和數學化的處理方式
[4]
。
理查德·費曼不受已有的薛定諤的波函數和海森堡的矩陣力學這兩種方法的限制,獨立地提出用躍遷振幅的空間—時間描述來處理幾率問題。他以幾率振幅疊加的基本假設為出發點,運用作用量的表達形式,對從一個空間—時間點到另一個空間—時間點的所有可能路徑的振幅求和。這一方法簡單明瞭,成了第三種量子力學的表述法
[5]
。
1968年,理查德·費曼根據電子深度非彈性散射實驗和布約肯(J.D.Bjorken)的標度無關性提出高能碰撞中的強子結構模型。這種模型認為強子是由許多點粒子構成,這些點粒子就叫部分子(parton)。部分子模型在解釋高能實驗現象上比較成功,它能較好地描述有關輕子對核子的深度非彈性散射、電子對湮滅、強子以及高能強子散射等高能過程,並在説明這些過程中逐步豐富了強子結構的物理圖像
[4]
。
理查德·費曼建立了解決液態氦超流體現象的數學理論。他和默裏·蓋爾曼在弱相互作用領域,比如β衰變方面,做了一些奠基性工作
[28]
。他通過提出高能質子碰撞過程的層子模型,在夸克理論的發展中起了重要作用
[42]
。
- 期刊論文
理查德·費曼本科期間在《物理評論(Physical Review)》上發表了兩篇論文,其中一篇是與曼努埃爾·巴亞爾塔(Manuel Vallarta)共同撰寫的,題為“銀河系恆星對宇宙射線的散射(The Scattering of Cosmic Rays by the Stars of a Galaxy)”。另一篇是他的畢業論文,關於“分子中的力(Forces in Molecules)”,基於約翰·斯萊特(John C. Slater)的一個想法,後來該公式被稱為赫爾曼—費曼定理
[8]
。代表論文如下
[21]
:
Wheeler J A, Feynman R P. Interaction with the absorber as the mechanism of radiation[J]. Reviews of modern physics, 1945, 17(2-3): 157.
Feynman R P. A theorem and its application to finite tampers[R]. Los Alamos National Lab.(LANL), Los Alamos, NM (United States), 1946.
Welton T A, Feynman R P. Neutron Diffusion in a Space Lattice of Fissionable and Absorbing Materials[R]. Los Alamos Scientific Lab., N. Mex.(US), 1946.
Feynman R P, Metropolis N, Teller E. Equations of state of elements based on the generalized Fermi-Thomas theory[J]. Physical Review, 1949, 75(10): 1561.
Feynman R P. Space-time approach to non-relativistic quantum mechanics[J]. Reviews of modern physics, 1948, 20(2): 367.
Feynman R P. A relativistic cut-off for classical electrodynamics[J]. Physical Review, 1948, 74(8): 939-946.
Feynman R P. Relativistic cut-off for quantum electrodynamics[J]. Physical Review, 1948, 74(10): 1430-1438.
Wheeler J A, Feynman R P. Classical electrodynamics in terms of direct interparticle action[J]. Reviews of modern physics, 1949, 21(3): 425-433.
Feynman R P. The Theory of Positrons[J]. Physical Review, 1949, 76(6): 749-759.
Feynman R P. Space-time approach to quantum electrodynamics[J]. Physical Review, 1949, 76(6): 769-789.
Feynman R P. Mathematical formulation of the quantum theory of electromagnetic interaction[J]. Physical Review, 1950, 80(3): 440-457.
Feynman R P. An operator calculus having applications in quantum electrodynamics[J]. Physical Review, 1951, 84(1): 108-128.
Feynman R P. The λ-transition in liquid helium[J]. Physical Review, 1953, 90(6): 1116-1117.
Feynman R P, De Hoffmann F, Serber R. Dispersion of the neutron emission in U-235 fission[J]. Journal of Nuclear Energy (1954), 1956, 3(1-2): 64-IN10.
Cohen M, Feynman R P. Theory of inelastic scattering of cold neutrons from liquid helium[J]. Physical Review, 1957, 107(1): 13-24.
Feynman R P. There’s plenty of room at the bottom[J]. Engineering and science, 1959, 23(5): 22-36.
Feynman R P. What is science[J]. The Physics Teacher, 1969, 7(6): 313-320.
Feynman R P. The development of the space‐time view of quantum electrodynamics[J]. Physics Today, 1966, 19(8): 31-44.
Feynman R P. Structure of the proton[J]. Science, 1974, 183(4125): 601-610.
Feynman R P. Cargo cult science[M]//The art and science of analog circuit design. Newnes, 1998: 55-61.
Feynman R P, Kleinert H. Effective classical partition functions[J]. Physical Review A, 1986, 34(6): 5080-5084.
Feynman R P. Rogers Commission Report, Volume 2 Appendix F-Personal Observations on Reliability of Shuttle[J]. NASA, 1986.
Feynman R P. Difficulties in applying the variational principle to quantum field theories[C]//Variational Calculations in Quantum Field Theory: Proceedings of the Internationsl Workshop. Edited by POLLEY L. 1988: 28-40.
- 出版著作
出版時間 | 書籍名稱 | 作者 | 出版社 | ISBN |
---|---|---|---|---|
1961年 | 基本過程理論(Theory of Fundamental Processes) | 理查德·費曼 | Addison Wesley | 0-8053-2507-7 |
1962年 | 量子電動力學(Quantum Electrodynamics) | 理查德·費曼 | Addison Wesley | 978-0-8053-2501-0 |
1965年 | 量子力學和路徑積分(Quantum Mechanics and Path Integrals) | 理查德·費曼,阿爾伯特·希布斯 | McGraw Hill | 0-07-020650-3 |
1967年 | 物理定律的本性:1964年信使講座(The Character of Physical Law: The 1964 Messenger Lectures) | 理查德·費曼 | MIT Press | 0-262-56003-8 |
1972年 | 統計力學:一組講座(Statistical Mechanics: A Set of Lectures) | 理查德·費曼 | 0-8053-2509-3 | |
1985年 | QED:光與物質的奇怪理論(QED: The Strange Theory of Light and Matter) | 理查德·費曼 | Princeton University Press | 0-691-02417-0 |
1987年 | 基本粒子和物理定律:1986年狄拉克紀念講座(Elementary Particles and the Laws of Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures) | 理查德·費曼 | Cambridge University Press | 0-521-34000-4 |
1995年 | 萬有引力講座(Lectures on Gravitation) | 理查德·費曼著,布萊恩·哈特菲爾德編輯 | Addison Wesley Longman | 0-201-62734-5 |
1997年 | 費曼最後的講座:行星繞太陽運動(Feynman's Lost Lecture: The Motion of Planets Around the Sun) | 理查德·費曼著,翁特格編輯 | London: Vintage | 0-09-973621-7 |
2000年 | 費曼關於計算的講座(Feynman Lectures on Computation) | 理查德·費曼著,赫伊·託尼和艾倫·羅伯遜編輯 | Perseus Books Group | 0-7382-0296-7 |
- 傳記科普
出版時間 | 書籍名稱 | 作者 | 出版社 | ISBN |
---|---|---|---|---|
1985年 | 別鬧了,費曼先生:一個好奇角色的冒險(Surely You're Joking, Mr. Feynman!: Adventures of a Curious Character) | 理查德·費曼著,萊頓·拉爾夫編輯 | W. W. Norton & Co. | 0-393-01921-7 |
1988年 | 你管別人怎麼想:一個好奇角色的進一步冒險(What Do You Care What Other People Think?: Further Adventures of a Curious Character) | 理查德·費曼著,萊頓·拉爾夫編輯 | W. W. Norton & Co. | 0-393-02659-0 |
1996年 | 非同尋常的天才:理查德·費曼插圖(No Ordinary Genius: The Illustrated Richard Feynman) | 理查德·費曼著,賽克斯·克里斯托弗編輯 | W. W. Norton & Co. | 0-393-31393-X |
1994年 | 六篇簡單的文章:最傑出的老師解釋的物理學要點(Six Easy Pieces: Essentials of Physics Explained by Its Most Brilliant Teacher) | 理查德·費曼 | Perseus Books | 0-201-40955-0 |
1997年 | 六個不那麼容易的作品:愛因斯坦的相對論,對稱性和時空(Six Not So Easy Pieces: Einstein's Relativity, Symmetry and Space-Time) | 理查德·費曼 | Addison Wesley | 0-201-15026-3 |
1998年 | 這一切的意義:一個公民科學家的想法(The Meaning of It All: Thoughts of a Citizen-Scientist) | 理查德·費曼 | Perseus Publishing | 0-7382-0166-9 |
1999年 | 理查德·費曼著,傑弗裏·羅賓斯編輯 | Perseus Books | 0-7382-0108-1 | |
2005年 | 經典費曼:一個好奇角色的所有歷險記(Classic Feynman: All the Adventures of a Curious Character) | 理查德·費曼著,萊頓·拉爾夫編輯 | W. W. Norton & Co. | 0-393-06132-9 |
- 音頻視頻
序號 | 名稱 | 類型 | 備註 |
---|---|---|---|
1959年12月29日 | 音頻 | 加州理工學院講座 | |
1964年 | 信使講座(The Messenger Lectures) | 音頻 | 康奈爾大學講座 |
1964年 | 視頻 | BBC Horizon劇集 | |
1972年 | 從另一個角度看世界(Take the world from another point of view) | 錄像 | |
1975年2月6日 | 音頻 | 在聖巴巴拉的演講 | |
1979年 | 四次公開講座 | ||
1981年 | BBC Horizon劇集 | ||
1983年 | 想象收藏的樂趣(Fun to Imagine Collection) | 短片 | BBC的六部短片 |
1983年 | 量子力學現實觀:(Quantum Mechanical View of Reality) | 視頻 | 伊薩倫研討會(Workshop at Esalen) |
1984年 | 視頻 | ||
1985年 | 特質思維研討會(Idiosyncratic Thinking Workshop) | 視頻 | |
1988年 | 點點滴滴——來自理查德的生活和時代(Bits and Pieces—From Richard's Life and Times) | 視頻 | |
費曼物理學講座(The Feynman Lectures on Physics) | 音頻 | 整理編輯成書 | |
計算機從內到外(Computers From the Inside Out) | 視頻 | ||
視頻 | 克里斯托弗·賽克斯紀錄片 | ||
視頻 | 紀錄片 | ||
音頻 | 費曼最後的演講 | ||
物質的本質(Nature of Matter) | 音頻 | ||
理查德·費曼美學藝術
理查德·費曼人才培養
- 教育理念
理查德·費曼主張在物理學習和研究中大膽探索和創新;物理教學中要理論聯繫實際;物理教學目標的多維度;轉變教育教學觀念,追求教育教學的創新性;追求科學原創,強調理論聯繫實際;正確地探究自然的方法;依據這種方法所獲取的知識,增加了做新事情的能力
[23]
。
- 巴西教育
1949年—1952年,理查德·費曼應邀在巴西進行了斷斷續續的十個月時間的教學,年終他應邀做一次講演,來評述巴西的教育。巴西之行受到美國政府計劃的贊助,他到巴西里約大學教授學生們電磁學方面的高級課程
[24]
。
- 編寫教材
根據費曼1961年9月至1963年5月在加州理工學院講課錄音整理編輯出版了《費曼物理學講義(The Feynman's Lectures on Physics)》,包括《第一卷:機械、輻射和熱(Mechanics, Radiation, and Heat)》《第二卷:電磁學和物質(Electromagnetism and Matter)》《第三卷:量子力學(Quantum Mechanics)》
[1]
,並有費曼物理學講座解決問題的補充《費曼的物理學技巧(Feynman's Tips on Physics)》
[41]
。
理查德·費曼榮譽表彰
時間 | 榮譽表彰 | 授予單位 |
---|---|---|
1954年 | ||
1954年 | 美國國家科學院(National Academy of Science) | |
1962年 | 美國能源部科學辦公室 | |
1965年 | ||
1965年 | 英國皇家學會外籍院士 | 英國皇家學會(Royal Society, London) |
1972年 | 美國物理教師協會(American Association of Physics Teachers) | |
1979年 | 美國國家科學獎章(National Medal of Science)
[32]
| 美國國家科學基金會(National Science Foundation) |
美國物理學會會士(Member) | 美國物理學會(American Physical Society) | |
美國科學促進會會士(Member) | 美國科學促進會(American Association for the Advancement of Science) | |
愛因斯坦獎(Einstein Award) | 阿爾伯特·愛因斯坦獎醫學院(Albert Einstein Award College of Medicine) |
理查德·費曼人物影響
- 費曼圖
- 費曼規則
費曼規則(Feynman Rules)是指費曼圖與具體計算時所使用的算式之間的關係
[36]
。
- 費曼傳播子
量子電動力學由狄拉克方程與克萊因-戈爾登方程求解,前者描述電子概率幅的變化,而後者描述光子,這兩個量稱為費曼傳播子(Feynman Propagators)
[37]
。
理查德·費曼個人生活
- 家世背景
理查德·費曼的父親是麥爾維爾·阿瑟·費曼(Melville Feynman),母親是露茜爾·菲利浦(Lucille Phillips),他父母都是猶太人,他的妹妹瓊(Joan Feynman),比他小9歲,瓊後來也成了一名物理學家
[38]
。
理查德·費曼的父母對孩子的教育沒有狹隘偏執的宗教觀念。當他還坐着幼兒專用的高椅子時,父親就買了一套浴室用的白色和藍色瓷磚,用各種方法來擺放它們,教他認識形狀和簡單的算術原理。當他長大一點時,父親就帶他去博物館,並且給他讀《不列顛百科全書》,並教會他怎樣思考
[38]
。
- 婚姻家庭
1941年,理查德·費曼與艾琳·格林鮑姆(Arline Greenbaum)結婚,他們從高中開始相戀,約會了六年後正式訂婚。當理查德·費曼去普林斯頓大學學習深造時,艾琳發現自己頸部有一個腫塊,並且持續疲憊和低燒幾個月,被診斷為結核病。在理查德·費曼獲得博士學位後不久,他設法讓普林斯頓大學附近的一所慈善醫院同意接收艾琳·格林鮑姆。1942年6月29日,在去慈善醫院的路上,一位治安官員主持了他們的結婚儀式
[39]
。
1943年春天,理查德·費曼轉移到洛斯阿拉莫斯實驗室,曼哈頓計劃的項目主持人羅伯特·奧本海默在洛斯阿拉莫斯以北60英里的阿布奎基找了一所醫院,讓艾琳·格林鮑姆住在那裏,這樣理查德·費曼可以安心工作。
1945年6月16日,理查德·費曼的第一個妻子艾琳·格林鮑姆去世。之後他開始學會欣賞音樂,還學會了繪畫。
1960年,理查德·費曼與格温思·豪沃思(Gweneth Howarth)結婚,兒子卡爾·理查德(Carl Richard)於1961年4月出生,1968年收養女兒女兒米歇爾·凱瑟琳(Michelle Catherine)
[4]
。
- 健康狀況
- 人物軼事
理查德·費曼人物評價
費曼(8張)
理查德·費曼“可以説是戰後一代理論物理學家中最傑出、最反傳統和最有影響力的人”(arguably the most brilliant, iconoclastic and influential of the postwar generation of theoretical physicists)
[33]
。(《紐約時報》訃告評)
理查德·費曼對輻射量子理論,以及原子、原子核和亞核粒子成分行為的深入認識作出了重要貢獻(his essential contributions to the quantum theory of radiation and to his illumination of behavior of constituents of the atom, of the atomic nucleus and of the subnuclear particles)
[32]
。(美國國家科學獎章評)
理查德·費曼後世紀念
- 理查德·費曼誕辰100週年
R.P.Feynman(13張)
- 參考資料
-
- 1. 費曼物理學講義 .加州理工學院官網[引用日期2015-12-28]
- 2. 理查德·費曼:物理學才子的信件人生 .新浪[引用日期2013-07-27]
- 3. The Art of Ofey: Richard Feynman’s Little-Known Sketches & Drawings .themarginalian[引用日期2014-10-30]
- 4. Richard P. Feynman – Biographical .NobelPrize.org[引用日期2023-07-16]
- 5. Manhattan Project: People > Scientists > RICHARD FEYNMAN .U.S. Department of Energy Office of Science[引用日期2023-07-21]
- 6. Scientists remember Feynman as new book is published .Massachusetts Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 7. Remembering Richard Feynman .California Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 8. 16. Richard P. Feynman *42 | .Princetoniana Museum[引用日期2023-07-21]
- 9. Nobel Physicist R. P. Feynman of Caltech Dies .Los Angeles Times[引用日期2023-07-21]
- 10. Feynman, Richard P. (Richard Phillips), 1918-1988 .American Institute of Physics[引用日期2023-07-21]
- 11. RICHARD FEYNMAN : Tiny Machines - The Feynman Lecture on Nanotechnology. .Massachusetts Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 12. "Horizon" No Ordinary Genius, Part One (TV Episode 1993) .IMDb[引用日期2023-07-21]
- 13. The Best Mind Since Einstein .washington[引用日期2023-07-21]
- 14. FeYl11nal1's Lost Lecture The Motion of Planets Around the Sun .California Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 15. Los Alamos From Below: Reminiscences 1943-1945, by Richard Feynman .California Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 16. Richard Feynman: The Douglas Robb Memorial Lectures · British Universities Film & Video Council .British Unniversities[引用日期2023-07-21]
- 17. The Pleasure of Finding Things Out .sitpor[引用日期2023-07-21]
- 18. The Pleasure of Finding Things Out .University College Oxford[引用日期2023-07-21]
- 19. The Feynman Messenger Lectures Video Viewer .California Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 20. "Horizon" Strangeness Minus Three (TV Episode 1964) .IMDb[引用日期2023-07-21]
- 21. Guide to the Papers of Richard Phillips Feynman, 1933-1988 .California Digital Library[引用日期2023-07-21]
- 22. If you can’t explain something to a first year student, then you hav .schoolinfosystem[引用日期2023-07-21]
- 23. 3 Questions: Why Richard Feynman’s lectures still mesmerize .Massachusetts Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 24. Richard Feynman on education in Brazil .ime.usp[引用日期2023-07-21]
- 25. Property From The Family Of Richard P. Feynman .sothebys[引用日期2023-07-21]
- 26. LAWRENCE Richard P. Feynman, 1962 .U.S. DOE Office of Science (SC)[引用日期2023-07-21]
- 27. Richard Phillips Feynman. 11 May 1918 - 15 February 1988 .The Royal Society[引用日期2023-07-21]
- 28. Richard Feynman Theoretical Physicist Los Alamos, NM .Nuclear Museum[引用日期2023-07-21]
- 29. Feynman's Nobel Year .California Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 30. Richard P. Feynman Resigned 1969 (elected member 1954) .National Academy of Sciences[引用日期2023-07-21]
- 31. December 29, 1959: Feynman's Classic Caltech Lecture .American Physical Society[引用日期2023-07-21]
- 32. The National Medal of Science 50th Anniversary | Richard Feynman (1918-1988) .National Science Foundation[引用日期2023-07-21]
- 33. Richard Feynman Dead at 69; Leading Theoretical Physicist .1988-02-17[引用日期2023-07-21]
- 34. The Oersted Medal .American Association of Physics Teachers[引用日期2023-07-21]
- 35. Richard Feynman's Diagrams .American Scientist[引用日期2023-07-21]
- 36. Feynman Rules for Any Spin. II. Massless Particles .American Physical Society[引用日期2023-07-21]
- 37. Feynman Propagators .utexas[引用日期2023-07-21]
- 38. Biography of Richard Feynman .University of Alaska-Fairbanks[引用日期2023-07-21]
- 39. A Curious Life - All Possible Paths: Richard Feynman's .Marina Bay Sands[引用日期2023-07-21]
- 40. Celebrating 100 years from the birth of Richard Feynman in Tuva .University of London[引用日期2023-07-21]
- 41. Feynman's Tips on Physics Table of Contents .California Institute of Technology[引用日期2023-07-21]
- 42. FEYNMAN AND BELL's THEOREM, AND THE PRONUNCIATION OF “QUARK” .American Journal of Physics | AIP Publishing[引用日期2023-09-05]
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