Nessuno ha mai capito di cosa sia veramente la vita, e non importa. Esplora il mondo. Quasi tutto è veramente interessante se lo approfondisci abbastanza.
Richard Phillips Feynman era un fisico teorico americano, noto per il suo lavoro sulla formulazione dell'integrale di cammino della meccanica quantistica, la teoria dell'elettrodinamica quantistica, la fisica della superfluidità dell'elio liquido superraffreddato, nonché il suo lavoro in fisica delle particelle per il quale propose il modello dei partoni. Per i contributi allo sviluppo dell'elettrodinamica quantistica, Feynman ricevette il Premio Nobel per la Fisica nel 1965 congiuntamente a Julian Schwinger e Shin'ichirō Tomonaga.
Feynman sviluppò uno schema di rappresentazione pittorica ampiamente utilizzato per le espressioni matematiche che descrivono il comportamento delle particelle subatomiche, che in seguito divenne noto come diagrammi di Feynman. Durante la sua vita, Feynman divenne uno degli scienziati più conosciuti al mondo. In un sondaggio del 1999 di 130 fisici leader in tutto il mondo condotto dalla rivista britannica Physics World, è stato classificato come uno dei dieci più grandi fisici di tutti i tempi.
Ha assistito allo sviluppo della bomba atomica durante la Seconda Guerra Mondiale e divenne noto al grande pubblico negli anni '80 come membro della Commissione Rogers, il panel che ha investigato il disastro dello Space Shuttle Challenger. Oltre al suo lavoro in fisica teorica, Feynman è stato accreditato di aver pionierato il campo dell'informatica quantistica e introdotto il concetto di nanotecnologia. Ha ricoperto la cattedra Richard C. Tolman in fisica teorica al California Institute of Technology.
Feynman era un abile divulgatore della fisica attraverso libri e conferenze, incluso un discorso del 1959 sulla nanotecnologia top-down intitolato There's Plenty of Room at the Bottom e la pubblicazione in tre volumi delle sue lezioni universitarie, The Feynman Lectures on Physics. Feynman divenne noto anche attraverso i suoi libri semiautobiografici Surely You're Joking, Mr. Feynman! e What Do You Care What Other People Think?, e libri scritti su di lui come Tuva or Bust! di Ralph Leighton e la biografia Genius: The Life and Science of Richard Feynman di James Gleick.
Primi anni di vita
Feynman nacque l'11 maggio 1918, nel Queens, New York City, da Lucille née Phillips, una casalinga, e Melville Arthur Feynman, un direttore vendite originario di Minsk in Belarus (allora parte dell'Impero Russo). Feynman era un bambino che parlava tardivamente e non parlò fino dopo il suo terzo compleanno. Da adulto parlava con un accento di New York così marcato da essere percepito come un'affettazione o un'esagerazione—tanto che i suoi amici Wolfgang Pauli e Hans Bethe una volta commentarono che Feynman parlava come un "vagabondo". Il giovane Feynman era molto influenzato da suo padre, che lo incoraggiava a fare domande per sfidare il pensiero ortodosso, e che era sempre pronto a insegnare a Feynman qualcosa di nuovo. Da sua madre, guadagnò il senso dell'umorismo che ebbe per tutta la vita. Da bambino, aveva talento per l'ingegneria, manteneva un laboratorio sperimentale in casa, e si divertiva a riparare radio. Quando era alle scuole elementari, creò un sistema di allarme antifurto domestico mentre i suoi genitori erano fuori per il giorno a fare commissioni.
Quando Richard aveva cinque anni, sua madre diede alla luce un fratello minore, Henry Phillips, che morì a quattro settimane. Quattro anni dopo, la sorella di Richard, Joan, nacque e la famiglia si trasferì a Far Rockaway, Queens. Anche se separati da nove anni, Joan e Richard erano vicini, e entrambi condividevano una curiosità sul mondo. Anche se loro madre pensava che le donne mancassero della capacità di comprendere tali cose, Richard incoraggiò l'interesse di Joan per l'astronomia, e Joan alla fine divenne un'astrofisica.
Religione
I genitori di Feynman provenivano da famiglie ebree ma non erano religiosi, e nella sua gioventù, Feynman si descriveva come un "ateo dichiarato". Molti anni dopo, in una lettera a Tina Levitan, declinando una richiesta di informazioni per il suo libro sui premi Nobel ebrei, ha affermato, "Selezionare, per approvazione, gli elementi particolari che provengono da una presunta eredità ebraica è aprire la porta a ogni sorta di sciocchezze sulla teoria razziale", aggiungendo, "a tredici anni non solo ero convertito ad altre visioni religiose, ma avevo anche smesso di credere che il popolo ebraico fosse in alcun modo 'il popolo eletto'". Più tardi nella sua vita, durante una visita al Jewish Theological Seminary, ha incontrato il Talmud per la prima volta. Ha visto che conteneva il testo originale in un piccolo quadrato sulla pagina, e intorno ad esso c'erano commenti scritti nel tempo da persone diverse. In questo modo il Talmud si era evoluto, e tutto ciò che veniva discusso era attentamente registrato. Pur essendo impressionato, Feynman rimase deluso dalla mancanza di interesse per la natura e il mondo esterno espressa dai rabbini, che si preoccupavano solo di quelle domande che sorgono dal Talmud.
Feynman frequentò la Far Rockaway High School, una scuola a Far Rockaway, Queens, che fu frequentata anche dai colleghi premi Nobel Burton Richter e Baruch Samuel Blumberg. All'inizio della scuola superiore, Feynman fu rapidamente promosso a una classe di matematica più avanzata. Un test del quoziente intellettivo somministrato in scuola superiore ha stimato il suo QI a 125—alto ma "meramente rispettabile", secondo il biografo James Gleick. Sua sorella Joan ha fatto meglio, permettendole di affermare che era più intelligente. Anni dopo ha rifiutato di aderire a Mensa International, dicendo che il suo QI era troppo basso. Il fisico Steve Hsu ha affermato riguardo al test:
Sospetto che questo test enfatizzasse l'abilità verbale, in contrasto con quella matematica. Feynman ha ricevuto il punteggio più alto negli Stati Uniti con un ampio margine nell'esame della competizione di matematica di Putnam notoriamente difficile... Ha anche avuto i punteggi più alti in assoluto negli esami di ammissione ai corsi di specializzazione in matematica/fisica a Princeton... Le abilità cognitive di Feynman potrebbero essere state un po' sbilanciate... Ricordo di aver guardato estratti da un quaderno che Feynman teneva da studente... [conteneva] un numero di errori di ortografia e errori grammaticali. Dubito che a Feynman importasse molto di tali cose.
Quando Feynman aveva 15 anni, ha imparato da solo la trigonometria, l'algebra avanzata, le serie infinite, la geometria analitica, e sia il calcolo differenziale che integrale. Prima di entrare al college, stava sperimentando e derivando argomenti matematici come la semi-derivata usando la sua propria notazione. Ha creato simboli speciali per le funzioni logaritmo, seno, coseno e tangente in modo che non sembrassero tre variabili moltiplicate insieme, e per la derivata, per rimuovere la tentazione di cancellare le d. Un membro dell'Arista Honor Society, nell'ultimo anno di scuola superiore ha vinto il New York University Math Championship. La sua abitudine della caratterizzazione diretta a volte sconcertava i pensatori più convenzionali; per esempio, una delle sue domande, quando imparava l'anatomia felina, era "Hai una mappa del gatto?" (riferendosi a un grafico anatomico).
Feynman ha fatto domanda all'Università Columbia ma non è stato accettato a causa della loro quota per il numero di ebrei ammessi. Invece, ha frequentato il Massachusetts Institute of Technology, dove ha aderito alla fratellanza Pi Lambda Phi. Anche se inizialmente ha studiato matematica, in seguito ha cambiato verso l'ingegneria elettrica, poiché considerava la matematica troppo astratta. Accorgendosi che aveva "esagerato", ha poi cambiato verso la fisica, che ha affermato essere "da qualche parte nel mezzo". Come studente universitario, ha pubblicato due articoli nella Physical Review. Uno di questi, che è stato scritto congiuntamente con Manuel Vallarta, era intitolato "The Scattering of Cosmic Rays by the Stars of a Galaxy".
Vallarta ha rivelato al suo studente un segreto della pubblicazione tra mentore e protégé: il nome dello scienziato più anziano viene per primo. Feynman ebbe la sua vendetta alcuni anni dopo, quando Heisenberg concluse un intero libro sui raggi cosmici con la frase: "tale effetto non è da attendersi secondo Vallarta e Feynman". Quando successivamente si sono incontrati, Feynman ha chiesto con gioia se Vallarta aveva visto il libro di Heisenberg. Vallarta sapeva perché Feynman stava sorridendo. "Sì," ha risposto. "Tu sei l'ultima parola nei raggi cosmici."
L'altro era la sua tesi di laurea, su "Forces in Molecules", basata su un'idea di John C. Slater, che è rimasto sufficientemente impressionato dal documento da farlo pubblicare. Oggi, è noto come il teorema di Hellmann–Feynman.
Nel 1939, Feynman ha ricevuto una laurea di primo livello, ed è stato nominato Putnam Fellow. Ha ottenuto un punteggio perfetto negli esami di ammissione alla scuola di specializzazione dell'Università di Princeton in fisica—un'impresa senza precedenti—e un punteggio eccezionale in matematica, ma ha fatto male nelle sezioni di storia e inglese. Il capo del dipartimento di fisica lì, Henry D. Smyth, aveva un'altra preoccupazione, scrivendo a Philip M. Morse per chiedere: "È Feynman ebreo? Non abbiamo una regola definitiva contro gli ebrei ma abbiamo dovuto mantenere la loro proporzione nel nostro dipartimento ragionevolmente piccola a causa della difficoltà di posizionarli." Morse ha concesso che Feynman era effettivamente ebreo, ma ha rassicurato Smyth che la "fisionomia e il comportamento di Feynman, tuttavia, non mostrano alcuna traccia di questa caratteristica".
I partecipanti al primo seminario di Feynman, che era sulla versione classica della teoria dell'assorbitore Wheeler-Feynman, includevano Albert Einstein, Wolfgang Pauli, e John von Neumann. Pauli ha fatto il commento perspicace che la teoria sarebbe stata estremamente difficile da quantizzare, e Einstein ha detto che si potrebbe provare ad applicare questo metodo alla gravità nella relatività generale, che Sir Fred Hoyle e Jayant Narlikar hanno fatto molto più tardi come la teoria della gravità Hoyle–Narlikar. Feynman ha ricevuto un Ph.D. dall'Università di Princeton nel 1942; il suo consigliere di tesi era John Archibald Wheeler. Nella sua tesi di dottorato intitolata "The Principle of Least Action in Quantum Mechanics", Feynman ha applicato il principio dell'azione stazionaria a problemi di meccanica quantistica, ispirato dal desiderio di quantizzare la teoria dell'assorbitore Wheeler–Feynman dell'elettrodinamica, e ha gettato le basi per la formulazione dell'integrale di cammino e i diagrammi di Feynman. Un insight fondamentale era che i positroni si comportavano come elettroni che si muovevano all'indietro nel tempo. James Gleick ha scritto:
Questo era Richard Feynman che raggiungeva il culmine dei suoi poteri. A ventitré anni... potrebbe non esserci stato alcun fisico sulla terra che potesse eguagliare il suo comando esuberante sui materiali nativi della fisica teorica. Non era solo una facilità con la matematica (anche se era diventato chiaro... che i macchinari matematici emergenti nella collaborazione Wheeler–Feynman andavano oltre la stessa abilità di Wheeler). Feynman sembrava possedere una facilità spaventosa con la sostanza dietro le equazioni, come Einstein alla stessa età, come il fisico sovietico Lev Landau—ma pochi altri.
Una delle condizioni della borsa di studio di Feynman a Princeton era che non potesse essere sposato; tuttavia, ha continuato a vedere la sua dolce metà del liceo, Arline Greenbaum, ed era deciso a sposarla una volta ottenuto il suo Ph.D. nonostante la consapevolezza che era gravemente malata di tubercolosi. Questa era una malattia incurabile all'epoca, e non era previsto che vivesse più di due anni. Il 29 giugno 1942, hanno preso il traghetto per Staten Island, dove si sono sposati nell'ufficio della città. La cerimonia non è stata frequentata da nessuna famiglia né amici ed è stata testimoniata da una coppia di estranei. Feynman poteva solo baciare Arline sulla guancia. Dopo la cerimonia l'ha portata all'Ospedale Deborah, dove l'ha visitata nei fine settimana.
Progetto Manhattan
Nel 1941, con la Seconda Guerra Mondiale che infuriava in Europa ma gli Stati Uniti non ancora in guerra, Feynman ha trascorso l'estate lavorando su problemi di balistica all'Arsenale di Frankford in Pennsylvania. Dopo l'attacco a Pearl Harbor che aveva portato gli Stati Uniti in guerra, Feynman è stato reclutato da Robert R. Wilson, che stava lavorando su mezzi per produrre uranio arricchito da utilizzare in una bomba atomica, come parte di quello che sarebbe diventato il Progetto Manhattan. All'epoca, Feynman non aveva ancora ottenuto una laurea di specializzazione. Il team di Wilson a Princeton stava lavorando su un dispositivo chiamato isotrone, inteso a separare elettromagneticamente l'uranio-235 dall'uranio-238. Questo è stato fatto in un modo abbastanza diverso da quello utilizzato dal calutrone che era in fase di sviluppo da parte di un team sotto il precedente mentore di Wilson, Ernest O. Lawrence, presso il Radiation Laboratory dell'Università della California. Su carta, l'isotrone era molte volte più efficiente del calutrone, ma Feynman e Paul Olum hanno faticato a determinare se fosse pratico. Alla fine, su raccomandazione di Lawrence, il progetto isotrone è stato abbandonato.
A questo punto, all'inizio del 1943, Robert Oppenheimer stava stabilendo il Laboratorio di Los Alamos, un laboratorio segreto su un mesa nel New Mexico dove sarebbero state progettate e costruite bombe atomiche. Un'offerta è stata fatta al team di Princeton di essere ridistribuito lì. "Come una massa di soldati professionisti," ha ricordato più tardi Wilson, "ci siamo iscritti, en masse, per andare a Los Alamos." Come molti altri giovani fisici, Feynman presto cadde sotto l'incantesimo dell'affascinante Oppenheimer, che telefonò a Feynman da lungo raggio da Chicago per informarlo che aveva trovato un sanatorio ad Albuquerque, New Mexico, per Arline. Erano tra i primi a partire per il New Mexico, partendo su un treno il 28 marzo 1943. La ferrovia ha fornito ad Arline una sedia a rotelle, e Feynman ha pagato extra per una stanza privata per lei.
A Los Alamos, Feynman è stato assegnato alla Divisione Teorica (T) di Hans Bethe, e ha impressionato sufficientemente Bethe da essere fatto leader di un gruppo. Lui e Bethe hanno sviluppato la formula di Bethe–Feynman per calcolare la resa di una bomba a fissione, che si basava su precedenti lavori di Robert Serber. Come fisico junior, non era centrale nel progetto. Ha amministrato il gruppo di calcolo di computer umani nella divisione teorica. Con Stanley Frankel e Nicholas Metropolis, ha assistito nell'establishment di un sistema per l'utilizzo dell'IBM
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