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1918年5月11日:理查德·费曼出生

编辑:古诗文网发布时间:2022-07-25

理查德·菲利普斯·费曼(英文:Richard Phillips Feynman,1918年5月11日—1988年2月15日),美籍犹太裔物理学家,加州理工学院物理学教授,1965年诺贝尔物理奖得主。

理查德·费曼,高中毕业之后进入麻省理工学院学习,最初主修数学和电力工程,后转修物理学。1939年以优异成绩毕业于麻省理工学院,1942年6月获得普林斯顿大学理论物理学博士学位。同年与高中相识的恋人艾琳结婚。1942年,24岁的费曼加入美国原子弹研究项目小组,参与秘密研制原子弹项目“曼哈顿计划”。1945年艾琳去世。“曼哈顿计划”结束,费曼在康奈尔大学任教。1950年到加州理工学院担任托尔曼物理学教授,直到去世。

提出了费曼图、费曼规则和重正化的计算方法,这是研究量子电动力学和粒子物理学不可缺少的工具。费曼还发现了呼麦这一演唱技法,曾一直期待去呼麦的发源地——图瓦,但是最终未能成行。他被认为是爱因斯坦之后最睿智的理论物理学家,也是第一位提出纳米概念的人。

科学贡献

费曼于40年代发展了用路径积分表达量子振幅的方法,并于1948年提出量子电动力学新的理论形式、计算方法和重正化方法,从而避免了量子电动力学中的发散困难。量子场论中的“费曼振幅”、“费曼传播子”、“费曼规则”等均以他的姓氏命名。

费曼图表是费曼在四十年代末首先提出,用于表述场与场间的相互作用,可以简明扼要地体现出过程的本质,至今还是物理学中对电磁相互作用的基本表述形式被广泛应用。它改变了把物理过程概念化和数学化的处理方式。费曼总是以自己独特的方式来研究物理学。他不受已有的薛定谔的波函数和海森堡的矩阵这两种方法的限制,独立地提出用跃迁振幅的空间-时间描述来处理几率问题。他以几率振幅叠加的基本假设为出发点,运用作用量的表达形式,对从一个空间-时间点到另一个空间-时间点的所有可能路径的振幅求和。这一方法简单明了,成了第三种量子力学的表述法。

1968年费曼根据电子深度非弹性散射实验和布约肯(J.D.Bjorken)的标度无关性提出高能碰撞中的强子结构模型。这种模型认为强子是由许多点粒子构成,这些点粒子就叫部分子(parton)。部分子模型在解释高能实验现象上比较成功,它能较好地描述有关轻子对核子的深度非弹性散射、电子对湮灭、强子以及高能强子散射等高能过程,并在说明这些过程中逐步丰富了强子结构的物理图像。

除了量子电动力学方面的卓越贡献,费曼还建立了解决液态氦超流体现象的数学理论。他和默里·盖尔曼在弱相互作用领域,比如β衰变方面,做了一些奠基性工作。费曼通过提出高能质子碰撞过程的层子模型,在夸克理论的发展中,起了重要作用。

教育贡献

费曼有一种特殊能力,就是能把复杂的观点,用简单的语言把它表述出来,这使得他成为一位硕果累累的教育家。在获得的诸多奖项中他自豪的是1972年获得的奥尔斯特教育奖章。

1962年出版的《费曼物理学讲义》被《科学美国人》这样赞誉:“尽管这套教材深奥难懂,但是它的内容丰富而且富有启发性。在它出版25年后,它已经成为讲师、教授和低年级优秀学生的学习指南。”费曼自己则在前言中写道:“我讲授的主要目的,不是帮助你们应付考试,也不是帮你们为工业或国防服务。我最希望做到的是,让你们欣赏这奇妙的世界以及物理学观察它的方法”。

为了促进普通公众对物理学的理解,费曼撰写了《物理定律的特征》和《量子电动力学:光和物质的奇特理论》等。同时发表了许多高深的专业论文和著作,这些成为研究者和学生的经典文献和教科书。

20世纪60年代,费曼还在加州课程设计委员会上,为反对教科书的平庸,作出了努力。