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Richard Phillips Feynman foi um físico teórico americano, conhecido por seu trabalho na formulação de integral de caminho da mecânica quântica, pela teoria da eletrodinâmica quântica, pela física da superfluidade do hélio líquido superfrio, bem como por seu trabalho em física de partículas, para o qual ele propôs o modelo de parton. Pelas contribuições ao desenvolvimento da eletrodinâmica quântica, Feynman recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1965 conjuntamente com Julian Schwinger e Shin'ichirō Tomonaga.
Feynman desenvolveu um esquema de representação pictórica amplamente utilizado para as expressões matemáticas que descrevem o comportamento de partículas subatômicas, que mais tarde ficou conhecido como diagramas de Feynman. Durante sua vida, Feynman se tornou um dos cientistas mais conhecidos do mundo. Em uma pesquisa de 1999 de 130 físicos líderes em todo o mundo pela revista britânica Physics World, ele foi classificado como um dos dez maiores físicos de todos os tempos.
Ele auxiliou no desenvolvimento da bomba atômica durante a Segunda Guerra Mundial e se tornou conhecido do grande público na década de 1980 como membro da Comissão Rogers, o painel que investigou o desastre do ônibus espacial Challenger. Além de seu trabalho em física teórica, Feynman é creditado por ter sido pioneiro no campo da computação quântica e por introduzir o conceito de nanotecnologia. Ele ocupou a cátedra Richard C. Tolman de física teórica no Instituto de Tecnologia da Califórnia.
Feynman foi um ávido divulgador de física através de livros e palestras, incluindo uma palestra de 1959 sobre nanotecnologia de cima para baixo chamada There's Plenty of Room at the Bottom e a publicação em três volumes de suas palestras de graduação, The Feynman Lectures on Physics. Feynman também ficou conhecido através de seus livros semi-autobiográficos Surely You're Joking, Mr. Feynman! e What Do You Care What Other People Think?, e livros escritos sobre ele, como Tuva or Bust! de Ralph Leighton e a biografia Genius: The Life and Science of Richard Feynman de James Gleick.
Primeiros anos
Feynman nasceu em 11 de maio de 1918, em Queens, Nova York, filho de Lucille Phillips, uma dona de casa, e Melville Arthur Feynman, um gerente de vendas originário de Minsk na Bielorrússia (então parte do Império Russo). Feynman foi uma criança que falou tarde e não falou até depois de seu terceiro aniversário. Como adulto, ele falava com um sotaque de Nova York forte o suficiente para ser percebido como uma afetação ou exagero—tanto que seus amigos Wolfgang Pauli e Hans Bethe comentaram uma vez que Feynman falava como um "vagabundo". O jovem Feynman foi fortemente influenciado por seu pai, que o encorajava a fazer perguntas para desafiar o pensamento ortodoxo e que estava sempre pronto para ensinar a Feynman algo novo. De sua mãe, ele ganhou o senso de humor que teve ao longo de sua vida. Como criança, ele tinha talento para engenharia, mantinha um laboratório experimental em sua casa e se deliciava em consertar rádios. Quando estava na escola primária, ele criou um sistema de alarme de arrombamento doméstico enquanto seus pais saíram para fazer recados.
Quando Richard tinha cinco anos, sua mãe deu à luz um irmão mais novo, Henry Phillips, que morreu com quatro semanas de idade. Quatro anos depois, a irmã de Richard, Joan, nasceu e a família se mudou para Far Rockaway, Queens. Apesar de separados por nove anos, Joan e Richard eram próximos, e ambos compartilhavam uma curiosidade sobre o mundo. Embora sua mãe pensasse que as mulheres careciam de capacidade para entender tais coisas, Richard encorajou o interesse de Joan na astronomia, e Joan eventualmente se tornou uma astrofísica.
Religião
Os pais de Feynman eram ambos de famílias judias, mas não religiosas, e em sua juventude, Feynman se descrevia como um "ateu declarado". Muitos anos depois, em uma carta para Tina Levitan, recusando um pedido de informações para seu livro sobre vencedores do Prêmio Nobel judeus, ele afirmou: "Selecionar, para aprovação, os elementos peculiares que vêm de alguma hereditariedade supostamente judaica é abrir a porta para todo tipo de besteira sobre teoria racial", acrescentando: "aos treze anos não só me converti para outras visões religiosas, mas também parei de acreditar que o povo judeu é de alguma forma 'o povo escolhido'". Mais tarde em sua vida, durante uma visita ao Seminário Teológico Judaico, ele encontrou o Talmude pela primeira vez. Ele viu que continha o texto original em um pequeno quadrado na página, e ao redor dele estavam comentários escritos ao longo do tempo por diferentes pessoas. Dessa forma, o Talmude havia evoluído, e tudo o que era discutido era cuidadosamente registrado. Apesar de estar impressionado, Feynman ficou desapontado com a falta de interesse pela natureza e pelo mundo exterior expressa pelos rabinos, que se preocupavam apenas com aquelas questões que surgem do Talmude.
Feynman frequentou a Far Rockaway High School, uma escola em Far Rockaway, Queens, que também foi frequentada pelos colegas vencedores do Prêmio Nobel Burton Richter e Baruch Samuel Blumberg. Ao começar o ensino médio, Feynman foi rapidamente promovido para uma classe de matemática mais avançada. Um teste de QI administrado no ensino médio estimou seu QI em 125—alto mas "meramente respeitável", de acordo com o biógrafo James Gleick. Sua irmã Joan se saiu melhor, permitindo-lhe alegar que era mais inteligente. Anos depois, ele recusou se juntar à Mensa International, dizendo que seu QI era muito baixo. O físico Steve Hsu afirmou sobre o teste:
Suspeito que este teste enfatizasse a habilidade verbal, em oposição à matemática. Feynman recebeu a pontuação mais alta nos Estados Unidos por uma grande margem no infame exame de competição de matemática de Putnam ... Ele também teve as pontuações mais altas em registro nos exames de admissão de pós-graduação em matemática/física em Princeton ... As habilidades cognitivas de Feynman podem ter sido um pouco assimétricas ... Lembro de olhar para trechos de um caderno que Feynman mantinha como aluno de graduação ... [continha] uma série de erros de ortografia e erros gramaticais. Duvido que Feynman se importasse muito com essas coisas.
Quando Feynman tinha 15 anos, ele se ensinou trigonometria, álgebra avançada, séries infinitas, geometria analítica, e ambos cálculo diferencial e integral. Antes de entrar na faculdade, ele estava experimentando e derivando tópicos matemáticos como a semi-derivada usando sua própria notação. Ele criou símbolos especiais para funções de logaritmo, seno, cosseno e tangente para que não parecessem três variáveis multiplicadas juntas, e para a derivada, para remover a tentação de cancelar os "d"s. Membro da Arista Honor Society, em seu último ano de ensino médio ele ganhou o Campeonato de Matemática da Universidade de Nova York. Seu hábito de caracterização direta às vezes perturbava pensadores mais convencionais; por exemplo, uma de suas perguntas, ao aprender anatomia felina, foi "Você tem um mapa do gato?" (referindo-se a um gráfico anatômico).
Feynman se candidatou à Columbia University, mas não foi aceito devido à sua cota para o número de judeus admitidos. Em vez disso, ele frequentou o Instituto de Tecnologia de Massachusetts, onde se juntou à fraternidade Pi Lambda Phi. Embora ele tenha inicialmente se especializado em matemática, mais tarde mudou para engenharia elétrica, pois considerava a matemática muito abstrata. Percebendo que ele "tinha ido longe demais", ele então mudou para física, que ele afirmava estar "em algum lugar no meio". Como aluno de graduação, ele publicou dois artigos no Physical Review. Um deles, que foi co-escrito com Manuel Vallarta, foi intitulado "The Scattering of Cosmic Rays by the Stars of a Galaxy".
Vallarta deixou seu aluno em um segredo da publicação de mentor-protégé: o nome do cientista sênior vem primeiro. Feynman se vingou alguns anos depois, quando Heisenberg concluiu um livro inteiro sobre raios cósmicos com a frase: "tal efeito não é esperado de acordo com Vallarta e Feynman". Quando se encontraram novamente, Feynman perguntou alegremente se Vallarta tinha visto o livro de Heisenberg. Vallarta sabia por que Feynman estava sorrindo. "Sim," ele respondeu. "Você é a última palavra em raios cósmicos."
O outro era sua tese de graduação, sobre "Forces in Molecules", baseada em uma ideia de John C. Slater, que ficou suficientemente impressionado com o artigo para tê-lo publicado. Hoje, é conhecido como o teorema de Hellmann–Feynman.
Em 1939, Feynman recebeu um bacharelado e foi nomeado Putnam Fellow. Ele obteve uma pontuação perfeita nos exames de entrada para pós-graduação da Universidade de Princeton em física—um feito sem precedentes—e uma pontuação excelente em matemática, mas se saiu mal nas porções de história e inglês. O chefe do departamento de física lá, Henry D. Smyth, tinha outra preocupação, escrevendo a Philip M. Morse para perguntar: "Feynman é judeu? Não temos uma regra definitiva contra judeus, mas temos que manter sua proporção em nosso departamento razoavelmente pequena por causa da dificuldade de colocá-los." Morse concedeu que Feynman era realmente judeu, mas tranquilizou Smyth que "fisionomia e maneira de Feynman, porém, não mostram nenhum traço dessa característica".
Os participantes do primeiro seminário de Feynman, que era sobre a versão clássica da teoria absorvedora de Wheeler-Feynman, incluíram Albert Einstein, Wolfgang Pauli e John von Neumann. Pauli fez o comentário perspicaz de que a teoria seria extremamente difícil de quantizar, e Einstein disse que se poderia tentar aplicar este método à gravidade na relatividade geral, que Sir Fred Hoyle e Jayant Narlikar fizeram muito depois como a teoria da gravidade de Hoyle–Narlikar. Feynman recebeu um Ph.D. de Princeton em 1942; seu orientador de tese foi John Archibald Wheeler. Em sua tese de doutorado intitulada "The Principle of Least Action in Quantum Mechanics", Feynman aplicou o princípio de ação estacionária a problemas de mecânica quântica, inspirado pelo desejo de quantizar a teoria absorvedora de Wheeler–Feynman de eletrodinâmica, e estabeleceu a base para a formulação de integral de caminho e diagramas de Feynman. Uma intuição chave foi que pósitrons se comportavam como elétrons se movendo para trás no tempo. James Gleick escreveu:
Este era Richard Feynman perto do auge de seus poderes. Aos vinte e três ... pode não ter havido nenhum físico na Terra que pudesse igualar seu domínio exuberante sobre os materiais nativos da ciência teórica. Não era apenas uma facilidade em matemática (embora tenha ficado claro ... que a maquinaria matemática emergente na colaboração Wheeler–Feynman estava além da própria capacidade de Wheeler). Feynman parecia possuir uma facilidade assustadora com a substância por trás das equações, como Einstein na mesma idade, como o físico soviético Lev Landau—mas poucos outros.
Uma das condições da bolsa de Feynman em Princeton era que ele não poderia ser casado; ainda assim, ele continuou a ver sua namorada do ensino médio, Arline Greenbaum, e estava determinado a se casar com ela depois de receber seu Ph.D., apesar do conhecimento de que ela estava gravemente doente de tuberculose. Esta era uma doença incurável na época, e ela não deveria viver mais de dois anos. Em 29 de junho de 1942, eles pegaram a balsa para Staten Island, onde se casaram no cartório da cidade. A cerimônia não foi comparecida por nenhuma família ou amigos e foi testemunhada por um par de estranhos. Feynman só podia beijar Arline na bochecha. Depois da cerimônia ele a levou para o Deborah Hospital, onde a visitava nos finais de semana.
Projeto Manhattan
Em 1941, com a Segunda Guerra Mundial acontecendo na Europa, mas os Estados Unidos ainda não estavam em guerra, Feynman passou o verão trabalhando em problemas de balística no Frankford Arsenal na Pensilvânia. Depois que o ataque a Pearl Harbor levou os Estados Unidos à guerra, Feynman foi recrutado por Robert R. Wilson, que estava trabalhando em meios de produzir urânio enriquecido para uso em uma bomba atômica, como parte do que se tornaria o Projeto Manhattan. Na época, Feynman ainda não havia conquistado um diploma de pós-graduação. A equipe de Wilson em Princeton estava trabalhando em um dispositivo chamado isotron, destinado a separar eletromagneticamente urânio-235 de urânio-238. Isso foi feito de uma maneira bem diferente daquela usada pelo calutron que estava em desenvolvimento por uma equipe sob o antigo mentor de Wilson, Ernest O. Lawrence, no Laboratório de Radiação da Universidade da Califórnia. No papel, o isotron era muitas vezes mais eficiente que o calutron, mas Feynman e Paul Olum tiveram dificuldade em determinar se era prático ou não. Finalmente, por recomendação de Lawrence, o projeto de isotron foi abandonado.
Neste ponto, no início de 1943, Robert Oppenheimer estava estabelecendo o Laboratório de Los Alamos, um laboratório secreto em uma mesa no Novo México, onde as bombas atômicas seriam projetadas e construídas. Uma oferta foi feita à equipe de Princeton para ser reimplementada lá. "Como um bando de soldados profissionais," Wilson posteriormente lembrou, "nos alistamos, em massa, para ir a Los Alamos." Como muitos outros jovens físicos, Feynman logo caiu sob o feitiço do carismático Oppenheimer, que ligou para Feynman a longa distância de Chicago para informá-lo que havia encontrado um sanatório em Albuquerque, Novo México, para Arline. Eles estavam entre os primeiros a partir para Novo México, saindo de trem em 28 de março de 1943. A estrada de ferro forneceu a Arline uma cadeira de rodas, e Feynman pagou extra por um quarto privado para ela.
Em Los Alamos, Feynman foi atribuído à Divisão Teórica (T) de Hans Bethe, e impressionou Bethe o suficiente para ser feito um líder de grupo. Ele e Bethe desenvolveram a fórmula de Bethe–Feynman para calcular o rendimento de uma bomba de fissão, que se baseava no trabalho anterior de Robert Serber. Como físico júnior, ele não era central para o projeto. Ele administrava o grupo de computação de computadores humanos na divisão teórica. Com Stanley Frankel e Nicholas Metropolis, ele auxiliou no estabelecimento de um sistema para usar IBM
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