在物理评论发表论文

分类: 教育/科学 >> 科学技术 解析: 费曼 理查德·菲利普·费曼（Richard Phillips Feynman），1918年5月11日—1988年2月15日，美国著名物理学家，1965年，因在量子电动力学方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。 生平 费曼于1918年5月11日出生于美国纽约皇后区小镇Far Rockaway的一个俄罗斯移民犹太裔家庭。1935年进入麻省理工学院（MIT），先学数学，后学物理。1939年本科毕业，毕业论文发表在《物理评论》（Phys.Rev.）上，内有一个后来以他的名字命名的量子力学公式。 1939年9月在普林斯顿大学当惠勒（J.Wheeler）的研究生，致力于研究量子力学的疑难问题：发散困难。1941年，费曼与阿琳·格林鲍姆结婚。1942年6月获得普林斯顿大学理论物理学博士学位。 1943年进入洛斯阿拉莫斯国家实验室，参加了曼哈顿计划。 1945年6月16日，费曼的第一个妻子阿琳去世。同年费曼开始在康奈尔大学任教。1951年转入加州理工学院。在加州理工学院期间，加州理工学院因其幽默生动、不拘一格的讲课风格深受学生欢迎。 1965年费曼因在量子电动力学方面的贡献与施温格(Julian.Schwinger),朝永振一郎一同获得诺贝尔物理奖。 1986年，费曼受委托调查挑战者号航天飞机失事事件, 在国会用一杯冰水和一只橡皮环证明出事原因。 1988年2月15日，费曼因癌症逝世。 [主要成就] 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。目前量子场论中的“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的，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，费曼图表早已得到广泛运用，至今还是物理学中对电磁相互作用的基本表述形式。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。之后，他和莫雷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。 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，他特别感到自豪的，是1972年获得的奥尔斯特教育奖章。最初出版于1962年的《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。同时还发表了许多高深的专业论文和著作，这些论文和著作已成为研究者和学生的经典文献和教科书。 费曼还是一位富有建设性的公众人物。1986年，挑战者号失事后，费曼做了著名的O型环演示实验，只用一杯冰水和一只橡皮环，就在国会向公众揭示了挑战者失事的根本原因－低温下橡胶失去弹性。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。 作为一名物理学家以外，在他一生中的不同时期，他还是无线电修理者、保险柜密码破解高手、艺术家、舞蹈爱好者、手鼓演奏者和玛雅像形文字的破译者。在广为流传的轶闻中，他常与拉斯维加斯的脱衣 *** 和赌徒聊天最为有趣。他的世界充满好奇，是一个典型经验主义者。 费曼经常发出惊世骇俗之语，比如以下两句名言： "Physics is to math what sex is to masturbation." （“物理之于数学好比 *** 之于 *** 。”） "Physics is like sex: sure, it may give some practical results, but that's not why we do it." （“物理跟 *** 有相似之处：是的，它可能会产生某些实在的结果，但这并不是我们做它的初衷。”） 物理学著作 * 基本粒子和物理学法则: 1986年 Dirac回忆讲义 * 费曼物理学讲义(The Feynman's Lectures on Physics) (不是费曼本人编写,是根据费曼在1961年9月至1963年5月在加利福尼亚工学院讲课录音整理编辑的) 《费曼讲物理》为该书的摘抄版 ） 3卷1964年, 1966年. * 量子电动力学 ISBN 0-8053-2501-8 * QED: The Strange Theory of Light and Matter * 统计力学 ISBN 0-8053-2509-3 * 过程理论基础 ISBN 0-8053-2507-7 * 量子力学和路线积分 (with Albert Hibbs) ISBN 0-070-20650-3 * 引力学讲义 1995 ISBN 0-201-62734-5 * 计算讲义 ISBN *********** * 费曼最后的讲座: 太阳的行星 ISBN *********** * The Feynman Processor?: Quantum Entanglement 和计算革命 ISBN 0-7382-0173-1 面向大众的著作 * 物理之美(The Character of Physical Law) * 量子电动力学(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter) * 你管别人怎么想(What Do You Care What Other People Think?) * 别闹了，费曼先生(Surely You're Joking,MR.Feynman!)ISBN 0-393-01921-7 * 这个不科学的年代(The Meaning of It All: Thought of a Citizen Scientist!) Perseus出版社. (平装本 ISBN ***********) * 发现的乐趣 * QED和创造它的人: 戴森,费曼,施温格,朝永振一郎 (普林斯顿物理学系列) (Silvan S. Schweber)

玻尔从1905年开始他的科学生涯，一生从事科学研究，整整达57年之久。他的研究工作开始于原子结构未知的年代，结束于原子科学已趋成熟，原子核物理已经得到广泛应用的时代。他对原子科学的贡献使他无疑地成了20世纪上半叶与爱因斯坦并驾齐驱的、最伟大的物理学家之一。1．原子结构理论在1913年发表的长篇论文《论原子构造和分子构造》中创立了原子结构理论，为20世纪原子物理学开劈了道路。2．创建著名的“哥本哈根学派”1921年，在玻尔的倡议下成立了哥本哈根大学理论物理学研究所。玻尔领导这一研究所先后达40年之久。这一研究所培养了大量的杰出物理学家，在量子力学的兴起时期曾经成为全世界最重要、最活跃的学术中心，而且至今仍有很高的国际地位。 3．创立互补原理 1928年玻尔首次提出了互补性观点，试图回答当时关于物理学研究和一些哲学问题。其基本思想是，任何事物都有许多不同的侧面，对于同一研究对象，一方面承认了它的一些侧面就不得不放弃其另一些侧面，在这种意义上它们是“互斥”的；另一方面，那些另一些侧面却又不可完全废除的，因为在适当的条件下，人们还必须用到它们，在这种意义上说二者又是“互补”的。按照玻尔的看法，追究既互斥又互补的两个方面中哪一个更“根本”，是毫无意义的；人们只有而且必须把所有的方面连同有关的条件全都考虑在内，才能而且必能（或者说“就自是”）得到事物的完备描述。玻尔认为他的互补原理是一条无限广阔的哲学原理。在他看来，为了容纳和排比“我们的经验”，因果性概念已经不敷应用了，必须用互补性概念这一“更加宽广的思维构架”来代替它。因此他说，互补性是因果性的“合理推广”。尤其是在他的晚年，他用这种观点论述了物理科学、生物科学、社会科学和哲学中的无数问题，对西方学术界产生了相当重要的影响。玻尔的互补哲学受到了许许多多有影响的学者们的拥护，但也受到另一些同样有影响的学者们的反对。围绕着这样一些问题，爆发了历史上很少有先例的学术大论战，这场论战已经进行了好几十年，至今并无最后的结论，而且看来离结束还很遥远。4．在原子核物理方面的成就作为卢瑟福的学生，玻尔除了研究原子物理学和有关量子力学的哲学问题以外，对原子核问题也是一直很关心的。从20世纪30年代开始，他的研究所花在原子核物理学方面的力量更大了。他在30年代中期提出了核的液滴模型，认为核中的粒子有点像液滴中的分子，它们的能量服从某种统计分布规律，粒子在“表面”附近的运动导致“表面张力”的出现，如此等等。这种模型能够解释某些实验事实，是历史上第一种相对正确的核模型。在这样的基础上，他又于1936年提出了复合核的概念，认为低能中子在进入原子核内以后将和许多核子发生相互作用而使它们被激发，结果就导致核的蜕变。这种颇为简单的关于核反应机制的图像至今也还有它的用处。当L．迈特纳和O．R．弗里施根据O．哈恩等人的实验提出了重核裂变的想法时，玻尔等人立即理解了这种想法并对裂变过程进行了更详细的研究，玻尔并且预言了由慢中子引起裂变的是铀-235而不是铀-238。他和J．A．惠勒于1939年在《物理评论》上发表的论文，被认为是这一期间核物理学方面的重要成就。众所周知，这方面的研究导致了核能的大规模释放。