百家原創作者:想想說歷史
今天小編帶大家一去了解,在歷史人物上理察·菲利普斯·費曼,他被譽為當代最傑出的理論物理學家之一。他所創造的「費曼圖」,被人們拿來和電子元件中的矽片相提並論,二者都大大提高了計算工作的速度,在效果上千百倍地延長了科技人員的壽命。諾貝爾獎獲得者漢斯·貝特曾轉述一位數學家的話:「天才有兩種:普通的天才完成偉大的工作,但是人們卻覺得那工作別人也能完成,只要下功夫就行;特殊的天才入於神化,他做的工作別人誰也不能做,而且完全無法設想。」貝特認為費曼就是這種特殊的天才。我們繼續往下看一看,了解一下吧
1918年5月11日,費曼出生於紐約市郊一個從俄國遷來的猶太移民家庭。父親麥爾維爾·費曼經營制服生意,母親是一位具有良好教養性格開朗的婦女,他還有一位比他小9歲的妹妹瓊。猶太人從來就有勤於鑽研的優良傳統。在猶太教中,勤奮好學不但僅次於敬神,而且也是敬神的一個組成部分。沒有一種宗教對學習和研究如此強調。猶太哲學家巴門尼德曾宣布:每一個以色列人,不管年輕還是年老,強健還是羸弱,都必須鑽研《託拉》甚至一個靠施捨度日和不得不沿街乞討的叫花子,一個要養家餬口的人,也必須擠出一段時間日夜鑽研。費曼就是在這樣的文化氛圍中長大的。他的父親非常注重培養他對科學的興趣。
在他很小時,就買來五顏六色的「馬賽克」給他玩,教他擺出各種花樣:兩個白的,一個藍的,又是兩個白的,等等,這樣來訓練他在數字概念和對規律的認識。還教育他不必崇拜任何大人物,不必害怕任何冠冕堂皇的事物。這種漠視權威的懷疑精神在他日後的科學研究中得到充分體現,正如他的摯友戴遜所說的那樣:「費曼是一位極有獨創性的科學家,他從不把任何人的話當真。這就意味著他得自己去重新發現幾乎全部物理學…他說他不能理解教科書裡所講的量子力學的正規解釋,所以他必須從頭開始。這實在是一個壯舉。」
費曼在中學讀書時就表現出非凡的數學才能,高中畢業前已經讀通了微積分課程。他的父母決心送他進最好的大學,但是因受「猶太學生名額」的限制,他沒能在紐約上大學,而於1935年進了麻省理工學院。1938年獲得該校的科學學士學位。他學習刻苦,成績優異,本科畢業論文發表在權威性的刊物《物理評論》上,其中就包含了後來的費曼海爾曼定理的量子力學公式。
本打算繼續在麻省理工學院做研究生,費曼的老師卻勸他到別的學校去開擴一下眼界。於是他於1939年以普羅克特基金會會員資格在普林斯頓大學當研究生,同時做為助手在惠勒教授的指導下從事研究工作,並於1942年獲得哲學博士學位。當時,第二次世界大戰酣戰未休,美國自從1941年日本偷襲珍珠港後,加緊推行「曼哈頓計劃」,在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯實驗室研製第一顆原子彈。費曼離開普林斯頓大學後在此實驗室擔任了研究小組的領導,從1942年起一直工作到1945年大戰結束,他是從事這一研製項目最年輕的科學家之一。
戰後,費曼經貝特推薦於1946年秋轉到康奈爾大學物理系任理論物理學教授。1949年,他到巴西短期訪問。1950年,加利福尼亞理工學院請他當教授,並允許他先休假一年,於1959年任託爾曼理論物理教授。由於在量子電動力學方面的基本工作給基本粒子物理帶來深遠的影響,費曼和施伯格及朝永振一郎合得了1965年度的諾貝爾物理學獎。除此之外他還在1954年獲愛因斯坦獎,1962年獲勞倫斯獎。不幸的是費曼從70年代起就身患癌症,先後動過4次手術。1988年2月15日終於在洛杉磯加利福尼亞大學醫療中心逝世。費曼和阿倫是在中學時相識的,他們相愛數年於1941年結婚,儘管此時阿倫已害了肺結核病併到了後期。1946年阿倫永遠地離開了費曼。費曼的第二位妻子叫瑪麗·勞,二人因性情不合,婚後不久就分手了。
1961年費曼和他的第三位妻子格溫耐茲結了婚,他們生活得很好,生了一個兒子和一個女兒。費曼對科學的最大貢獻莫過於他的量子電動力學理論。初期的量子電動力學理論隱含一個困難,當試圖計算電子通過它與電磁場的相互作用而獲得的質量增量時,得到的卻是無限大。這種嚴重的困難以及以往理論與實驗出現的矛盾引起許多科學家的關注和研究。當費曼在普林斯頓大學學習時就已開始致力於解決這個問題。他想既然已有的理論很不成功,不如另起爐灶,按自己的想法去解決困難。他首先考慮了電子的自身能量。一個點電荷對它自己的作用力和作用能量,在經典理論中就已經是無限大了。
他認為電子對自己會有作用力,這種想法本身就是不對的,如果一個電子受到作用力,則那個力只能來自其它電子。這蘊藏了後來的所謂「重正化理論」的根源。這種想法引導費曼設想,根本不可能有什麼場,有的只是各電子之間的直接相互作用。因為,如果每一個電子都引起自己的電磁場,則在每一個電子所受到的總電磁作用力中必然有一部分來自它自己的場,從而電子對自身的作用也無法迴避。他認為自己的新觀點可以排除發散困難。因為,第一,不存在自身作用當然也就沒有自身能量和自身質量的發散問題;第二,不存在場也就沒有場的無限自由度,也就沒有零場能量的發散問題。但是,他的導師惠勒指出了他的錯誤。
費曼在放棄了「直接作用」的錯誤想法之後,仍然不想憑藉場的概念而把涉及的基本物理過程看成是一個電子從一個位置到另一個位置的傳播。他引入麥克斯韋的「超前波」和「半推遲波」的概念,在適當的輔助假設下,他的原始想法可以得到保持。他花了幾個月的時間來核對自己的理論,一個個地消除佯謬,終於證實了理論中不包含邏輯上的困難。他的原始計劃是直接用粒子的運動來描述一切現象,而完全不提到什麼場。結合這一目的,他求出了一個作用量的積分表示式,並引用了電荷系的最小作用原理。由於這個表示式中只包含各電荷的時空座標,這種理論就確實沒有涉及場的概念。在作用量表示式中略去和時空間隔的零值相對應的項,就可以從理論中把自身作用排除出去,從而無限大的自身能量就不復存在了。這樣,便得到了經典電動力學的全新表述。他的工作引起了包括愛因斯坦在內的幾位最著名理論物理學家1942年,費曼以論文《量子力學中的最小作用原理》獲得博士學位。今天小編給大家分享的內容就先告於段落啦!
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