Книга: Ричард Фейнман, Стивен Вайнберг «Элементарные частицы и законы физики»

Элементарные частицы и законы физики

Данная книга представляет собой перевод лекций, прочитанных Нобелевскими лауреатами Ричардом Фейнманом и Стивеном Вайнбергом на Дираковских чтениях в Кембридже. В живой и увлекательной форме рассматриваются различные аспекты сложной и до конца еще не решенной проблемы объединения квантовой теории с теорией относительности. В лекции Р. Фейнмана подробно обсуждаются природа античастиц и связь спина со статистикой. Лекция С. Вайнберга посвящена вопросам построения единой теории, объединяющей теорию гравитациис квантовой теорией. Для широкого круга читателей, интересующихся проблемами современной физики.

Содержание:

Предисловие, Почему должны существовать античастицы, На пути к окончательным физическим законам

Издательство: "Мир, Cambridge University Press" (2000)

Формат: 70x100/32, 144 стр.

ISBN: 5-03-003364-5, 0-521-65862-4

Ричард Фейнман

Ричард Филлипс Фейнман
Richard Phillips Feynman
Американский физик, нобелевский лауреат, внёс существенный вклад в квантовую механику, его имя носит метод диаграмм Фейнмана
Дата рождения:

11 мая 1918

Место рождения:

Куинс, Нью-Йорк

Дата смерти:

15 февраля 1988

Место смерти:

Лос-Анджелес, Калифорния

Ри́чард Фи́ллипс Фе́йнман (Фа́йнман) (Richard Phillips Feynman; 11 мая 191815 февраля 1988) — выдающийся американский физик. Один из создателей квантовой электродинамики. В 1943—1945 входил в число разработчиков атомной бомбы в Лос-Аламосе. Разработал метод интегрирования по траекториям в квантовой механике (1938), а также т. н. метод диаграмм Фейнмана (1949) в квантовой теории поля, с помощью которых можно объяснять превращения элементарных частиц. Предложил партонную модель нуклона (1969), теорию квантованных вихрей. Реформатор методов преподавания физики в вузе[1]. Лауреат Нобелевской премии по физике (1965, совместно с С. Томонагой и Дж. Швингером).

Содержание

Детские годы и юность

Ричард Филлипс Фейнман родился в обеспеченной еврейской семье[2]. Его родители (или только отец, а быть может, даже дед, — выходцы из России), Мелвилл (Melville) и Люсиль (Lucille), жили в Фар Рокэвей, на юге Куинса в Нью-Йорке. Его отец решил, что если у него родится мальчик, то этот мальчик будет учёным. (В те годы от девочек, хоть они и могли де-юре получить академическую степень, не ожидалось научное будущее. Младшая сестра Ричарда Фейнмана, Джоан Фейнман, опровергла это мнение, став известным астрофизиком). Отец старался развить детский интерес Ричарда к познанию окружающего мира, подробно отвечая на многочисленные вопросы ребёнка, используя в ответах знания из областей физики, химии, биологии, часто ссылаясь на справочные материалы. Обучение не было давящим; отец никогда не говорил Ричарду, что он должен быть учёным. От своей матери Фейнман унаследовал зажигательное чувство юмора.

Свою первую работу Фейнман получил в 13 лет, ремонтируя радиоприёмники. Он приобрёл известность среди соседей, потому что, во-первых, чинил радиоприёмники быстро и качественно, а во-вторых, пытался найти причину неисправности логически, по симптомам, перед тем, как приступал к разборке аппарата. Соседи восхищались мальчиком, который думал перед тем, как разобрать радиоприёмник.

Первая женитьба и работа в Лос-Аламосе

Фейнман в Лос-Аламосе

Ричард Фейнман закончил четырёхлетнее обучение в Массачусетском технологическом институте на факультете физики и продолжил обучение в Принстонском университете.

Когда разразилась Вторая мировая война, Фейнман попытался пойти добровольцем на фронт, но был отсеян на психиатрической проверке, поскольку он вел себя необычным образом.

Во время обучения на степень доктора философии (Ph. D.) Фейнман женился на Арлин Гринбаум, в которую был влюблён с тринадцати лет и с которой был помолвлен в 19. К моменту свадьбы Арлин была обречена на смерть от туберкулёза.

Родители Фейнмана были против свадьбы, но Фейнман, тем не менее, поступил по-своему. Церемония бракосочетания была проведена по пути на вокзал для отбытия в Лос-Аламос; свидетелями были счетовод и бухгалтер, служащие мэрии Ричмонда; родственников новобрачных на церемонии не было. По окончании церемонии, когда пришёл черёд мужу целовать невесту, Ричард, помня о болезни жены, запечатлел целомудренный поцелуй на щеке Арлин.

В Лос-Аламосе Фейнман принимал участие в разработке атомной бомбы (см. Манхэттенский проект). На момент набора персонала Фейнман всё ещё учился в Принстоне, и ему подал идею вступить в проект знаменитый физик Роберт Уилсон (Robert Wilson). Поначалу Фейнман не горел желанием работать над атомной бомбой, но потом подумал, что будет, если нацисты изобретут её первыми, и присоединился к разработке. В то время, когда Фейнман работал в Лос-Аламосе, его жена Арлин находилась в больнице города Альбукерке (Albuquerque) неподалёку, и каждые выходные Фейнман проводил с ней.

Во время работы над бомбой Фейнман приобрёл неплохие навыки взломщика сейфов. Он убедительно доказал недостаточность принимаемых мер безопасности, выкрадывая всю информацию по разработке атомной бомбы из сейфов других сотрудников — абсолютно всю, от технологии обогащения урана и до руководства по сборке бомбы. Правда, эти документы были нужны ему для работы. В своей автобиографической книге «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» он рассказывает что занимался открыванием сейфов из любопытства (как и многим другим в своей жизни) и после долгого изучения предмета нашел несколько уловок которыми пользовался для открывания сейфовых шкафов в лаборатории. Также в этом деле ему часто помогало везение, все вместе создало ему в коллективе репутацию взломщика.

Послевоенное время и основной вклад в науку

С 1950-х Фейнман работал исследователем в Калифорнийском технологическом институте. После войны и смерти жены Фейнман чувствовал себя опустошённым, поэтому его не переставало удивлять количество писем, предлагающих ему посты на кафедрах университетов. В конце концов он даже получил приглашение в Принстон — а там преподавали такие гении, как Эйнштейн. Выдохшийся Фейнман решил, что если мир хочет его, он его получит, а оправдаются ожидания мира заполучить великого физика или нет — это не его [Фейнмана] проблема. Как только Фейнман прекратил сомневаться в себе и ставить себе какие-то рамки и цели, он снова почувствовал прилив сил и вдохновения. Тогда же Фейнман пообещал себе не работать с тем, с чем он не сможет поиграть.

Фейнман продолжил работать над собственной теорией квантовых превращений. Кроме того, он совершил прорыв в понимании физики сверхтекучести, применив к этому явлению уравнение Шрёдингера. Это открытие, вкупе с объяснением сверхпроводимости, полученным тремя другими физиками немного ранее, дало новый толчок в физике низких температур. Помимо этого, Фейнман работал вместе с Мюрреем Гелл-Манном (Murray Gell-Mann), первооткрывателем кварков, над теорией «слабого распада», лучше всего проявляющегося в бета-распаде свободного нейтрона на протон, электрон и антинейтрино. Эта работа фактически позволила открыть новый закон природы. Фейнман высказал идею квантовых вычислений.

В 1960-х по просьбе академии Фейнман потратил три года на создание нового курса физики. Результатом был учебник «Фейнмановские лекции по физике», который и по сей день считается одним из лучших учебников по общей физике для студентов.

Фейнман также сделал важный вклад в методологию научного познания, разъясняя студентам принципы научной честности и публикуя соответствующие статьи (например, о культе карго).

Участие в психологических экспериментах

В 1960-х годах Фейнман участвовал в экспериментах своего друга Джона Лилли по сенсорной депривации. В книге "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!" Он описывает многократный яркий опыт испытанных галлюцинаций в специальной камере с соленой водой изолированной от внешних воздействий. В ходе экспериментов Фейнман даже курил марихуану, однако провести опыт с ЛСД он отказался, опасаясь повредить свой мозг[2].

Личная жизнь

В 1950-х Фейнман женился повторно, на женщине по имени Мэри Лу (Mary Lou), но скоро развёлся, поняв, что принял за любовь то, что в лучшем случае было сильным увлечением.

В ранних 1960-х на конференции в Европе Фейнман встретил женщину, которая в будущем стала его третьей женой — англичанку Гвинет Ховарт (Gweneth Howarth). У пары Ричард-Гвинет родился ребёнок Карл (Carl), и они также взяли приёмную дочь, Мишель (Michelle).

Затем Фейнман заинтересовался искусством, чтобы понять, какое именно влияние искусство оказывает на людей. Он взял несколько уроков рисования. Поначалу его рисунки не отличались красотой, но с течением времени он наловчился и стал неплохим портретистом.

В 1970-х Фейнман, его жена и их друг Ральф Лейтон (сын великого физика Роберта Лейтона) задумали поездку в Туву. Отчёт о поездке, по мнению единственного профессора, специализирующегося на Туве, удвоил бы количество знаний об этой области. О том, так это или нет, можно судить по тому факту, что Фейнман с женой перед поездкой перечитали всю существующую мировую литературу о Туве — обе книги. Поездка, к сожалению, не состоялась.

Работа в комиссии по расследованию катастрофы шаттла «Челленджер»

28 января 1986 Национальное Аэрокосмическое Агентство запустило космический челнок многоразового использования «Челленджер». Это было последнее использование этого космического корабля; он взорвался через 73 секунды после отрыва от стартового стола. Для расследования причин катастрофы была создана президентская комиссия, и Гвинет убедила мужа участвовать в расследовании. Причины проблемы: ракетные ускорители первой ступени, поднимавшие сам челнок и огромный топливный бак, состоят из цилиндрических секций, соединения которых были защищены в районе теплозащитного покрытия цинкохроматной мастикой, а металлических оболочек — резиновыми кольцами. При низких температурах окружающего воздуха свойства мастики не обеспечивали надёжной изоляции резиновых уплотнений от воздействия раскалённых газов. Кроме того, из-за так называемой «ротации соединения» в нем образовалась щель, которую резиновые кольца, потерявшие при низкой температуре эластичность, быстро закрыть не смогли. О недостатках этой конструкции и имевших уже место прогарах резины Фейнману рассказали специалисты Лаборатории реактивных двигателей Калтех, о близкой к нулю градусов температуре воздуха при запуске и потере резиной эластичности в этих условиях — член комиссии генерал Кутина. В ходе эффектного эксперимента, проведённого Фейнманом при помощи кольца из модели космического челнока, пассатижей и стакана со льдом, было показано, что при низких температурах кольцо теряло свою эластичность. Нарушение герметичности позволило горячим газам прожечь корпус правого ускорителя и пережечь его соединение с топливным баком. Провернувшись вокруг верхнего соединения, корпус ускорителя ударил по верхней части топливного бака, разрушив его и вызвав взрыв жидкого водорода. Именно это и случилось 28 января, когда низкая температура воздуха повлияла на качество термоизоляции и эластичность резиновых уплотнений.

Эксперимент, продемонстрированный по телевидению в прямом эфире, принёс Фейнману (незаслуженную) славу человека, разгадавшего тайну катастрофы, на что он, впрочем, и не претендовал. В НАСА знали о том, что запуск ракеты при низкой температуре воздуха чреват катастрофой, но решили рискнуть. Техники и обслуживающий персонал, тоже знавший о возможной катастрофе, были принуждены к молчанию.

Болезнь Фейнмана и его смерть

В 1970-х же выяснилось, что Фейнман болен редкой формой рака. Опухоль в брюшном отделе была вырезана, но организм уже невосполнимо пострадал. Одна из почек отказалась работать. Несколько повторных операций не оказали существенного влияния на развитие болезни; Фейнман был обречён.

Состояние Фейнмана постепенно ухудшалось. В 1987-м была обнаружена ещё одна раковая опухоль. Её вырезали, но Ричард был уже очень слаб и постоянно мучился от боли. В феврале 1988-го он был снова госпитализирован, и врачи обнаружили помимо рака ещё и прорвавшуюся язву. Вдобавок ко всему, отказала оставшаяся почка.

Можно было подключить искусственную почку и подарить Фейнману ещё несколько месяцев жизни, но он решил: «Хватит», — и подписал отказ от медицинской помощи. 15 февраля 1988 года Ричард Фейнман покинул этот мир. Он похоронен в простой могиле на кладбище Mountain View в Альтадене. Его жена Гвинет похоронена рядом с ним.

Он оставил нам новую теорию взаимодействия квантовых частиц. Помимо этого, в 1985 году вышла книга, оформленная в виде подборки случившихся с Фейнманом смешных историй, под общим названием «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!». Второй том этого сборника называется «Какое тебе дело до того, что подумают другие?». По мотивам этих книг был снят фильм «Бесконечность» с Мэттью Бродериком в главной роли, в эпизодических ролях снялись дочь Фейнмана Мишель и сестра Джоан (астрофизик по профессии).

Автомобиль Фейнмана

В 1975 году Фейнман купил вэн Dodge Tradesman. Автомобиль был раскрашен снаружи в популярные в то время горчичные цвета, а внутри — в оттенки зелёного, и на автомобиле были нарисованы принёсшие их создателю Нобелевскую Премию диаграммы Фейнмана. На этом автомобиле было сделано множество длительных поездок. Фейнман заказал также особые номерные таблички, надпись на которых гласила «QANTUM».

Иногда Фейнман ездил в этом автомобиле на работу, но в основном на нём ездила его жена Гвинет. Однажды на светофоре её спросили, почему на её автомобиле нарисованы диаграммы Фейнмана, на что она ответила: «Потому что меня зовут Гвинет Фейнман».

После смерти Ричарда Фейнмана автомобиль был продан другу семьи Ральфу Лейтону за 1 доллар. Продажа за 1 $ — это стандартный путь, которым Ричард избавлялся от старых автомобилей. Автомобиль служил своему новому хозяину ещё долго; в 1993 году он участвовал в марше памяти Ричарда Фейнмана.

Примечания

Литература

Дополнительное чтение

Популярные лекции Фейнмана

См. также

Ссылки


Источник: Ричард Фейнман

Другие книги схожей тематики:

АвторКнигаОписаниеГодЦенаТип книги
М. А. МихайловЯдерная физика и физика элементарных частиц. Часть 2. Элементарные частицыВ учебном пособии рассматриваются основные понятия и законы физики атомного ядра и элементарных частиц. Во второй части пособия рассмотрены вопросы взаимопревращений элементарных частиц, излагается… — Прометей, Подробнее...2013
120электронная книга
Кузнецов С.И.Физика: оптика. Элементы атомной и ядерной физики. Элементарные частицы. Учебное пособие для вузовВ пособии рассматриваются законы геометрической и волновой оптики, обсуждаются квантовые свойства излучения, основы квантовой оптики, элементы квантовой механики, атомной и ядерной физики и физики… — Юрайт, Университеты России Подробнее...2017
875бумажная книга
Сергей Иванович КузнецовФизика: оптика. Элементы атомной и ядерной физики. Элементарные частицы. Учебное пособие для вузовВ пособии рассматриваются законы геометрической и волновой оптики, обсуждаются квантовые свойства излучения, основы квантовой оптики, элементы квантовой механики, атомной и ядерной физики и физики… — ЮРАЙТ, Университеты России Подробнее...2016
489электронная книга
С. И. КузнецовФизика. Оптика. Элементы атомной и ядерной физики. Элементарные частицы. Учебное пособиеСерия «Университеты России» позволит высшим учебным заведениям нашей страны использовать в образовательном процессе учебники и учебные пособия по различным дисциплинам, подготовленные преподавателями… — Юрайт, (формат: 60x90/16, 302 стр.) Университеты России Подробнее...2016
723бумажная книга
Кузнецов С.Физика: Оптика. Элементы атомной и ядерной физики. Элементарные частицы. Учебное пособие для вузовВ пособии рассматриваются законы геометрической и волновой оптики, обсуждаются квантовые свойства излучения, основы квантовой оптики, элементы квантовой механики, атомной и ядерной физики и физики… — Юрайт, (формат: Твердая глянцевая, 301 стр.) Подробнее...2016
723бумажная книга
Кузнецов С.И.Физика: оптика. Элементы атомной и ядерной физики. Элементарные частицы. Учебное пособие для вузовВ пособии рассматриваются законы геометрической и волновой оптики, обсуждаются квантовые свойства излучения, основы квантовой оптики, элементы квантовой механики, атомной и ядерной физики и физики… — ЮРАЙТ, (формат: Твердая глянцевая, 301 стр.) Подробнее...2017
1003бумажная книга
Эрлих Г.В.История ядерной физики в зеркале алхимии: От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать… — Ленанд, (формат: 60x90/16, 232 стр.) Подробнее...2017
470бумажная книга
Эрлих Г.В.История ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — URSS, (формат: Твердая глянцевая, 301 стр.) - Подробнее...2018
445бумажная книга
Эрлих Г.В.История ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — URSS, (формат: Твердая глянцевая, 301 стр.) - Подробнее...2018
757бумажная книга
Г. В. Эрлих, С. Н. АндреевИстория ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — URSS, (формат: 60x90/16, 232 стр.) Подробнее...2017
510бумажная книга
Эрлих Г.В.История ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — URSS, (формат: 60x90/16, 232 стр.) Подробнее...2018
868бумажная книга
Эрлих Г., Андреев С.История ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — Ленанд, (формат: Твердая глянцевая, 232 стр.) Подробнее...2018
777бумажная книга
Эрлих Г., Андреев С.История ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — Ленанд, (формат: Мягкая глянцевая, 232 стр.) Подробнее...2018
456бумажная книга
Эрлих Г.В., Андреев С.Н.История ядерной физики в зеркале алхимии. От начала XX века до сенсационных открытий сегодняшних днейКнига посвящена рассказу о смельчаках, которых высмеивали и даже отлучали от науки. Но они продолжали свое дело. Из книги читатель узнает, какие препятствия приходилось им преодолевать, какие научные… — ЛЕНАНД, (формат: Мягкая глянцевая, 232 стр.) Подробнее...2018
510бумажная книга
Бедрицкий АнатолийРеальная теоретическая физика. Глобальная физическая теория. Часть 1. Строение материи Вселенной на основе начальных частиц материи. Часть 2. Физические явления и процессыВ книге&# 171;Реальная теоретическая физика&# 187;определены начальные частицы материи — маты, которые образуют эфир и промежуточные частицы — полиматы. Именно из полиматов состоят все известные… — URSS, (формат: Мягкая глянцевая, 232 стр.) - Подробнее...2018
539бумажная книга
Другие книги по запросу «Элементарные частицы и законы физики» >>

См. также в других словарях:

  • Элементарные частицы —          Введение. Э. ч. в точном значении этого термина первичные, далее неразложимые частицы, из которых, по предположению, состоит вся материя. В понятии «Э. ч.» в современной физике находит выражение идея о первообразных сущностях,… …   Большая советская энциклопедия

  • ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ МАТЕРИИ — Строгого определения понятия Э. ч. м. в наст. время не существует; обычно ограничиваются интуитивным пониманием их как мельчайших из известных строит, кирпичей , образующих все многообразие материальных объектов. Исторически понятие Э. ч. м… …   Философская энциклопедия

  • ЗАКОНЫ И ОБЪЯСНЕНИЯ В СОЦИОЛОГИИ — текст У. Аутвейта . По мысли автора, вокруг названного вопроса ведется два диспута. Первый это диспут между философами науки о том, что такое научные законы. Второй это спор о том, полезны ли такие законы для социологии и если да, то каково их… …   Социология: Энциклопедия

  • МИКРОЧАСТИЦЫ — (от греч. μικρός – малый) – частицы очень малой массы (в частности, нулевой), для движения и взаимодействия к рых существенна дискретность (атомизм) действия. К М. относятся элементарные частицы, атомные ядра, атомы, молекулы, квазичастицы.… …   Философская энциклопедия

  • ФИЗИКА — (от древнегреч. physis природа). Древние называли физикой любое исследование окружающего мира и явлений природы. Такое понимание термина физика сохранилось до конца 17 в. Позднее появился ряд специальных дисциплин: химия, исследующая свойства… …   Энциклопедия Кольера

  • Квантовая черная дыра — Связать? …   Википедия

  • КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА — (волновая механика), теория, устанавливающая способ описания и законы движения микрочастиц (элем. ч ц, атомов, молекул, ат. ядер) и их систем (напр., кристаллов), а также связь величин, характеризующих ч цы и системы, с физ. величинами,… …   Физическая энциклопедия

  • Медицина — I Медицина Медицина система научных знаний и практической деятельности, целями которой являются укрепление и сохранение здоровья, продление жизни людей, предупреждение и лечение болезней человека. Для выполнения этих задач М. изучает строение и… …   Медицинская энциклопедия

  • Фотон — У этого термина существуют и другие значения, см. Фотон (значения). Фотон Символ: иногда …   Википедия

  • МАТЕРИЯ — одно из наиболее многозначных филос. понятий, которому придается один (или некоторые) из следующих смыслов: 1) то, определяющими характеристиками чего являются протяженность, место в пространстве, масса, вес, движение, инерция, сопротивление,… …   Философская энциклопедия

  • Твёрдое тело —         одно из четырёх агрегатных состояний вещества, отличающееся от др. агрегатных состояний (жидкости (См. Жидкость), Газов, плазмы (См. Плазма)) стабильностью формы и характером теплового движения атомов, совершающих малые колебания около… …   Большая советская энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.