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費曼 理查德·菲利普·費曼(Richard Phillips Feynman),1918年5月11日—1988年2月15日,美國著(zhù)名物理學(xué)家,1965年,因在量子電動(dòng)力學(xué)方面的成就而獲得諾貝爾物理學(xué)獎。
費曼于1918年5月11日出生于美國紐約皇后區小鎮Far Rockaway的一個(gè)俄羅斯移民猶太裔家庭。
1935年進(jìn)入麻省理工學(xué)院(MIT),先學(xué)數學(xué),后學(xué)物理。1939年本科畢業(yè),畢業(yè)論文發(fā)表在《物理評論》(Phys.Rev.)上,內有一個(gè)后來(lái)以他的名字命名的量子力學(xué)公式。
1939年9月在普林斯頓大學(xué)當惠勒(J.Wheeler)的研究生,致力于研究量子力學(xué)的疑難問(wèn)題:發(fā)散困難。1941年,費曼與阿琳·格林鮑姆結婚。1942年6月獲得普林斯頓大學(xué)理論物理學(xué)博士學(xué)位。
1943年進(jìn)入洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室,參加了曼哈頓計劃。
1945年6月16日,費曼的第一個(gè)妻子阿琳去世。同年費曼開(kāi)始在康奈爾大學(xué)任教。1951年轉入加州理工學(xué)院。在加州理工學(xué)院期間,加州理工學(xué)院因其幽默生動(dòng)、不拘一格的講課風(fēng)格深受學(xué)生歡迎。
1965年費曼因在量子電動(dòng)力學(xué)方面的貢獻與施溫格(Julian.Schwinger),朝永振一郎一同獲得諾貝爾物理獎。
1986年,費曼受委托調查挑戰者號航天飛機失事事件, 在國會(huì )用一杯冰水和一只橡皮環(huán)證明出事原因。
1988年2月15日,費曼因癌癥逝世。
[主要成就]
費曼于40年代發(fā)展了用路徑積分表達量子振幅的方法,并于1948年提出量子電動(dòng)力學(xué)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(dòng)力學(xué)中的發(fā)散困難。目前量子場(chǎng)論中的“費曼振幅”、“費曼傳播子”、“費曼規則”等均以他的姓氏命名。
費曼圖表是費曼在四十年代末首先提出的,用于表述場(chǎng)與場(chǎng)間的相互作用,可以簡(jiǎn)明扼要地體現出過(guò)程的本質(zhì),費曼圖表早已得到廣泛運用,至今還是物理學(xué)中對電磁相互作用的基本表述形式。它改變了把物理過(guò)程概念化和數學(xué)化的處理方式。
費曼總是以自己獨特的方式來(lái)研究物理學(xué)。他不受已有的薛定諤的波函數和海森堡的矩陣這兩種方法的限制,獨立地提出用躍遷振幅的空間-時(shí)間描述來(lái)處理幾率問(wèn)題。他以幾率振幅疊加的基本假設為出發(fā)點(diǎn),運用作用量的表達形式,對從一個(gè)空間-時(shí)間點(diǎn)到另一個(gè)空間-時(shí)間點(diǎn)的所有可能路徑的振幅求和。這一方法簡(jiǎn)單明了,成了第三種量子力學(xué)的表述法。
1968年費曼根據電子深度非彈性散射實(shí)驗和布約肯(J.D.Bjorken)的標度無(wú)關(guān)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(diǎn)粒子構成,這些點(diǎn)粒子就叫部分子(parton)。部分子模型在解釋高能實(shí)驗現象上比較成功,它能較好地描述有關(guān)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(guò)程,并在說(shuō)明這些過(guò)程中逐步豐富了強子結構的物理圖像。
除了量子電動(dòng)力學(xué)方面的卓越貢獻,費曼還建立了解決液態(tài)氦超流體現象的數學(xué)理論。之后,他和莫雷蓋爾曼在弱相互作用領(lǐng)域,比如β衰變方面,做了一些奠基性工作。費曼通過(guò)提出高能質(zhì)子碰撞過(guò)程的層子模型,在夸克理論的發(fā)展中,起了重要作用。
費曼有一種特殊能力,就是能把復雜的觀(guān)點(diǎn),用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言把它表述出來(lái),這使得他成為一位碩果累累的教育家。在獲得的諸多獎項中,他特別感到自豪的,是1972年獲得的奧爾斯特教育獎?wù)。最初出版?962年的《費曼物理學(xué)講義》被《科學(xué)美國人》這樣贊譽(yù):“盡管這套教材深奧難懂,但是它的內容豐富而且富有啟發(fā)性。在它出版25年后,它已經(jīng)成為講師、教授和低年級優(yōu)秀學(xué)生的學(xué)習指南!辟M曼自己則在前言中寫(xiě)道:“我講授的主要目的,不是幫助你們應付考試,也不是幫你們?yōu)楣I(yè)或國防服務(wù)。我最希望做到的是,讓你們欣賞這奇妙的世界以及物理學(xué)觀(guān)察它的方法”。
為了促進(jìn)普通公眾對物理學(xué)的理解,費曼撰寫(xiě)了《物理定律的特征》和《量子電動(dòng)力學(xué):光和物質(zhì)的奇特理論》等。同時(shí)還發(fā)表了許多高深的專(zhuān)業(yè)論文和著(zhù)作,這些論文和著(zhù)作已成為研究者和學(xué)生的經(jīng)典文獻和教科書(shū)。
費曼還是一位富有建設性的公眾人物。1986年,挑戰者號失事后,費曼做了著(zhù)名的O型環(huán)演示實(shí)驗,只用一杯冰水和一只橡皮環(huán),就在國會(huì )向公眾揭示了挑戰者失事的根本原因-低溫下橡膠失去彈性。20世紀60年代,費曼還在加州課程設計委員會(huì )上,為反對教科書(shū)的平庸,作出了努力。
作為一名物理學(xué)家以外,在他一生中的不同時(shí)期,他還是無(wú)線(xiàn)電修理者、保險柜密碼破解高手、藝術(shù)家、舞蹈愛(ài)好者、手鼓演奏者和瑪雅象形文字的破譯者。在廣為流傳的軼聞中,他常與拉斯維加斯的脫衣舞女和賭徒聊天最為有趣。他的世界充滿(mǎn)好奇,是一個(gè)典型經(jīng)驗主義者。 |