Никто никогда не разбирается, в чём суть жизни, и это не важно. Исследуйте мир. Почти всё действительно интересно, если углубиться в это достаточно глубоко.
Richard Phillips Feynman был американским теоретическим физиком, известным своей работой в области интегралов по траекториям в квантовой механике, теории квантовой электродинамики, физики сверхтекучести переохлажденного жидкого гелия, а также своими работами в физике элементарных частиц, в которых он предложил партонную модель. За вклад в развитие квантовой электродинамики Feynman получил Нобелевскую премию по физике в 1965 году совместно с Julian Schwinger и Shin'ichirō Tomonaga.
Feynman разработал широко используемую схему графического представления математических выражений, описывающих поведение субатомных частиц, которая позже стала известна как диаграммы Feynman. При жизни Feynman стал одним из самых известных учёных в мире. В опросе 1999 года 130 ведущих физиков по всему миру, проведённом британским журналом Physics World, он был назван одним из десяти величайших физиков всех времён.
Он участвовал в разработке атомной бомбы во время Второй мировой войны и стал известен широкой публике в 1980-х годах как член комиссии Rogers, группы, которая расследовала катастрофу космического челнока Challenger. Помимо своей работы в теоретической физике, Feynman получил признание за пионерскую работу в области квантовых вычислений и введение концепции нанотехнологии. Он занимал кафедру Richard C. Tolman по теоретической физике в Калифорнийском технологическом институте.
Feynman был активным популяризатором физики через книги и лекции, включая доклад 1959 года о нисходящей нанотехнологии под названием "There's Plenty of Room at the Bottom" и трёхтомное издание его лекций для студентов "The Feynman Lectures on Physics". Feynman также стал известен благодаря своим полуавтобиографическим книгам "Surely You're Joking, Mr. Feynman!" и "What Do You Care What Other People Think?", а также книгам, написанным о нём, таким как "Tuva or Bust!" Ralph Leighton и биография "Genius: The Life and Science of Richard Feynman" James Gleick.
Ранняя жизнь
Feynman родился 11 мая 1918 года в Queens, Нью-Йорке, в семье Lucille Phillips, домохозяйки, и Melville Arthur Feynman, менеджера по продажам, родом из Minsk в Belarus (тогда часть Российской империи). Feynman был поздно начавшим говорить ребёнком и не говорил до трёх лет. Будучи взрослым, он говорил с нью-йоркским акцентом, достаточно сильным, чтобы восприниматься как аффектация или преувеличение — настолько, что его друзья Wolfgang Pauli и Hans Bethe однажды заметили, что Feynman говорит как "бродяга". На молодого Feynman большое влияние оказывал его отец, который поощрял его задавать вопросы и оспаривать ортодоксальное мышление, и который всегда был готов научить Feynman чему-то новому. От своей матери он получил чувство юмора, которое сохранял всю жизнь. В детстве он обладал талантом к инженерному делу, содержал экспериментальную лабораторию в своём доме и с удовольствием чинил радиоприёмники. Когда он был в начальной школе, он создал домашнюю систему охраны от грабителей, пока его родители отсутствовали, выполняя поручения.
Когда Ричарду было пять лет, его мать родила младшего брата, Henry Phillips, который умер в возрасте четырёх недель. Четыре года спустя родилась сестра Richard Joan, и семья переехала в Far Rockaway, Queens. Несмотря на разницу в девять лет, Joan и Richard были близки, и оба разделяли любопытство о мире. Хотя их мать считала, что женщины не способны понимать такие вещи, Richard поощрял интерес Joan к астрономии, и Joan в конечном итоге стала астрофизиком.
Религия
Родители Feynman были из еврейских семей, но не религиозны, и в молодости Feynman описывал себя как "убеждённый атеист". Много лет спустя в письме к Tina Levitan, отказываясь от просьбы предоставить информацию для её книги о еврейских лауреатах Нобелевской премии, он написал: "Выделить для одобрения особенные элементы, которые якобы исходят из еврейского наследства, — значит открыть дверь для всех видов бредовых идей о расовой теории", добавив: "В тринадцать лет я не только перешёл к другим религиозным взглядам, но и перестал верить, что еврейский народ является 'избранным народом'". Позже в жизни, во время визита в Jewish Theological Seminary, он впервые встретился с Талмудом. Он увидел, что оригинальный текст находился в маленьком квадрате на странице, а его окружали комментарии, написанные на протяжении времени разными людьми. Таким образом Талмуд эволюционировал, и всё, что обсуждалось, было тщательно записано. Несмотря на восхищение, Feynman был разочарован отсутствием интереса раввинов к природе и внешнему миру, озабоченных только теми вопросами, которые возникают из Талмуда.
Feynman посещал Far Rockaway High School, школу в Far Rockaway, Queens, которую также посещали его коллеги-лауреаты Нобелевской премии Burton Richter и Baruch Samuel Blumberg. Начав среднюю школу, Feynman был быстро переведён в более продвинутый класс математики. Тест IQ, проведённый в школе, оценил его IQ на уровне 125 — высокий, но "лишь уважаемый", по словам биографа James Gleick. Его сестра Joan справилась лучше, позволив ей утверждать, что она была умнее. Годы спустя он отказался присоединиться к Mensa International, сказав, что его IQ слишком низок. Физик Steve Hsu заметил по поводу теста:
Я подозреваю, что этот тест подчеркивал вербальные способности, в отличие от математических. Feynman получил наивысший балл в Соединённых Штатах с большим преимуществом по печально известно сложному экзамену Putnam по математике ... Он также имел наивысшие баллы в истории по вступительным экзаменам по математике/физике для аспирантуры в Princeton ... Когнитивные способности Feynman могли быть немного однобокими ... Я помню, что смотрел отрывки из записной книжки, которую Feynman вёл как студент ... [она] содержала ряд орфографических ошибок и грамматических ошибок. Я сомневаюсь, что Feynman очень заботился о таких вещах.
Когда Feynman было 15 лет, он самостоятельно изучил тригонометрию, продвинутую алгебру, бесконечные ряды, аналитическую геометрию, а также дифференциальное и интегральное исчисление. Перед поступлением в колледж он экспериментировал с математическими темами, такими как полупроизводная, используя свои собственные обозначения. Он создал специальные символы для логарифма, синуса, косинуса и функций тангенса, чтобы они не выглядели как три перемножаемые переменные, и для производной, чтобы избежать соблазна сокращения буквы d. Член Honor Society "Arista", в последний год школы он выиграл New York University Math Championship. Его привычка к прямой характеристике иногда смущала более условных мыслителей; например, один из его вопросов при изучении кошачьей анатомии был: "У вас есть карта кошки?" (имея в виду анатомическую схему).
Feynman подал заявку в Columbia University, но не был принят из-за их квоты на количество евреев, принимаемых. Вместо этого он посещал Massachusetts Institute of Technology, где присоединился к братству Pi Lambda Phi. Хотя первоначально он специализировался на математике, позже он перешёл на электротехнику, так как считал математику слишком абстрактной. Заметив, что он "зашёл слишком далеко", он затем перешёл на физику, которую, по его словам, считал "чем-то средним". Будучи студентом, он опубликовал две статьи в Physical Review. Одна из них, написанная в соавторстве с Manuel Vallarta, была озаглавлена "The Scattering of Cosmic Rays by the Stars of a Galaxy".
Vallarta посвятил своего студента в тайну издания наставник-подопечный: имя старшего учёного идёт первым. Feynman получил свою месть несколько лет спустя, когда Heisenberg завершил целую книгу о космических лучах фразой: "такой эффект не следует ожидать согласно Vallarta и Feynman". Когда они в следующий раз встретились, Feynman с восторгом спросил, видел ли Vallarta книгу Heisenberg. Vallarta знал, почему Feynman улыбался. "Да", — ответил он. "Ты последнее слово в космических лучах".
Другой была его дипломная работа "Forces in Molecules", основанная на идее John C. Slater, который был достаточно впечатлён статьёй, чтобы её опубликовать. Сегодня она известна как теорема Hellmann–Feynman.
В 1939 году Feynman получил степень бакалавра и был назван Putnam Fellow. Он получил идеальный балл на вступительном экзамене для аспирантуры в Princeton University по физике — беспрецедентный подвиг — и отличный балл по математике, но плохо справился с историей и английским языком. Глава кафедры физики там, Henry D. Smyth, выразил другое беспокойство, написав Philip M. Morse, чтобы спросить: "Feynman еврей? У нас нет определённого правила против евреев, но нам нужно держать их долю в нашем отделении разумно небольшой из-за трудности их трудоустройства". Morse согласился, что Feynman действительно еврей, но успокоил Smyth, заверив, что "физиономия и манеры Feynman, однако, не выказывают ни следа этой характеристики".
Присутствующие на первом семинаре Feynman, который был посвящён классической версии теории поглотителя Wheeler-Feynman, включали Albert Einstein, Wolfgang Pauli и John von Neumann. Pauli высказал дальновидный комментарий, что теорию было бы чрезвычайно сложно квантовать, а Einstein сказал, что можно было бы попытаться применить этот метод к гравитации в общей теории относительности, что Sir Fred Hoyle и Jayant Narlikar сделали гораздо позже как теория гравитации Hoyle–Narlikar. Feynman получил Ph.D. из Princeton в 1942 году; его научным руководителем был John Archibald Wheeler. В своей докторской диссертации под названием "The Principle of Least Action in Quantum Mechanics" Feynman применил принцип стационарного действия к задачам квантовой механики, вдохновлённый желанием квантовать теорию поглотителя Wheeler–Feynman электродинамики, и заложил основы для интегралов по траекториям и диаграмм Feynman. Ключевым открытием было то, что позитроны вели себя как электроны, движущиеся назад во времени. James Gleick написал:
Это был Richard Feynman на вершине своих сил. В двадцать три года ... возможно, не было физика на земле, который мог бы сравниться с его радостным владением коренными материалами теоретической науки. Это была не только ловкость в математике (хотя к тому времени стало ясно ..., что математический аппарат, появившийся в сотрудничестве Wheeler–Feynman, превосходил собственные способности Wheeler). Feynman, казалось, обладал пугающей лёгкостью в отношении сути, стоящей за уравнениями, как Einstein в том же возрасте, как советский физик Lev Landau — но очень немногие другие.
Одним из условий стипендии Feynman в Princeton было то, что он не мог быть женат; тем не менее, он продолжал видеться со своей школьной возлюбленной, Arline Greenbaum, и был полон решимости жениться на ней, как только получит Ph.D., несмотря на знание того, что она серьёзно болела туберкулёзом. Это было неизлечимое заболевание в то время, и от неё не ожидали проживания более двух лет. 29 июня 1942 года они сели на паром до Staten Island, где поженились в городском офисе. На церемонию не пришли ни семья, ни друзья, и её свидетельствовала пара незнакомцев. Feynman мог поцеловать Arline только в щёку. После церемонии он взял её в Deborah Hospital, где посещал её по выходным.
Манхэттенский проект
В 1941 году, когда Вторая мировая война бушевала в Европе, но Соединённые Штаты ещё не вступили в войну, Feynman провёл лето, работая над проблемами баллистики в Frankford Arsenal в Pennsylvania. После нападения на Pearl Harbor, которое привело Соединённые Штаты в войну, Feynman был завербован Robert R. Wilson, который работал над средствами производства обогащённого урана для использования в атомной бомбе в рамках того, что позже стало Манхэттенским проектом. В то время Feynman ещё не имел степени аспиранта. Команда Wilson в Princeton работала над устройством, называемым изотроном, предназначенным для электромагнитного разделения урана-235 от урана-238. Это было сделано совсем другим способом, чем калутрон, который разрабатывала команда бывшего наставника Wilson, Ernest O. Lawrence, в Radiation Laboratory Калифорнийского университета. На бумаге изотрон был во много раз эффективнее калутрона, но Feynman и Paul Olum с трудом определили, был ли он практичным. В конечном итоге, по рекомендации Lawrence, проект изотрона был заброшен.
На этом этапе, в начале 1943 года, Robert Oppenheimer создавал Los Alamos Laboratory, секретную лабораторию на столовой горе в New Mexico, где атомные бомбы были бы спроектированы и построены. Команде Princeton было предложено быть переведённой туда. "Как профессиональные солдаты", позже вспоминал Wilson, "мы массово подписались, чтобы пойти в Los Alamos". Как и многие другие молодые физики, Feynman вскоре попал под чары харизматичного Oppenheimer, который позвонил Feynman по дальней связи из Chicago, чтобы сообщить ему, что он нашёл санаторий в Albuquerque, New Mexico, для Arline. Они были среди первых, кто выехал в New Mexico, отправившись на поезде 28 марта 1943 года. Железная дорога предоставила Arline коляску, и Feynman заплатил дополнительно за отдельную комнату для неё.
В Los Alamos Feynman был назначен в Theoretical (T) Division Hans Bethe и произвёл впечатление на Bethe достаточно, чтобы стать руководителем группы. Он и Bethe разработали формулу Bethe–Feynman для расчёта выхода бомбы деления, которая основывалась на предыдущей работе Robert Serber. Как молодой физик, он не был центральным в проекте. Он руководил вычислительной группой человеческих компьютеров в теоретическом отделении. Со Stanley Frankel и Nicholas Metropolis он помогал установить систему использования IBM
.jpg)
