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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,美國著名物理學家,1965年,因在量子電動力學方面的成就而獲得諾貝爾物理學獎。
費曼于1918年5月11日出生于美國紐約皇后區小鎮Far Rockaway的一個俄羅斯移民猶太裔家庭。
1935年進入麻省理工學院(MIT),先學數學,后學物理。1939年本科畢業,畢業論文發表在《物理評論》(Phys.Rev.)上,內有一個后來以他的名字命名的量子力學公式。
1939年9月在普林斯頓大學當惠勒(J.Wheeler)的研究生,致力于研究量子力學的疑難問題:發散困難。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理論物理學博士學位。
1943年進入洛斯阿拉莫斯國家實驗室,參加了曼哈頓計劃。
1945年6月16日,費曼的第一個妻子阿琳去世。同年費曼開始在康奈爾大學任教。1951年轉入加州理工學院。在加州理工學院期間,加州理工學院因其幽默生動、不拘一格的講課風格深受學生歡迎。
1965年費曼因在量子電動力學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, 在國會用一杯冰水和一只橡皮環證明出事原因。
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。目前量子場論中的“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,用于表述場與場間的相互作用,可以簡明扼要地體現出過程的本質,費曼圖表早已得到廣泛運用,至今還是物理學中對電磁相互作用的基本表述形式。它改變了把物理過程概念化和數學化的處理方式。
費曼總是以自己獨特的方式來研究物理學。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。這一方法簡單明了,成了第三種量子力學的表述法。
1968年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,并在說明這些過程中逐步豐富了強子結構的物理圖像。
除了量子電動力學方面的卓越貢獻,費曼還建立了解決液態氦超流體現象的數學理論。之后,他和莫雷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。費曼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。
費曼有一種特殊能力,就是能把復雜的觀點,用簡單的語言把它表述出來,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章。最初出版于1962年的《費曼物理學講義》被《科學美國人》這樣贊譽:“盡管這套教材深奧難懂,但是它的內容豐富而且富有啟發性。在它出版25年后,它已經成為講師、教授和低年級優秀學生的學習指南。”費曼自己則在前言中寫道:“我講授的主要目的,不是幫助你們應付考試,也不是幫你們為工業或國防服務。我最希望做到的是,讓你們欣賞這奇妙的世界以及物理學觀察它的方法”。
為了促進普通公眾對物理學的理解,費曼撰寫了《物理定律的特征》和《量子電動力學:光和物質的奇特理論》等。同時還發表了許多高深的專業論文和著作,這些論文和著作已成為研究者和學生的經典文獻和教科書。
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,費曼做了著名的O型環演示實驗,只用一杯冰水和一只橡皮環,就在國會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上,為反對教科書的平庸,作出了努力。
作為一名物理學家以外,在他一生中的不同時期,他還是無線電修理者、保險柜密碼破解高手、藝術家、舞蹈愛好者、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。他的世界充滿好奇,是一個典型經驗主義者。 |