Річард Філіпс Фейнман

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Річард Філіпс Фейнман
RichardFeynman-PaineMansionWoods1984 copyrightTamikoThiel bw.jpg
Народився 11 травня 1918(1918-05-11)
Нью-Йорк
Помер 15 лютого 1988(1988-02-15) (69 років)
Лос-Анджелес
Громадянство США США
Галузь наукових інтересів Фізика
Заклад Каліфорнійський технологічний інститут
Alma mater Массачусетський технологічний інститут
Відомий завдяки: праці з квантової електродинаміки,
діаграми Фейнмана, Формула Фейнмана — Каца
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з фізики (1965)
Медаль Ерстеда
Nobel prize medal.svg

Рі́чард Фі́ліпс Фе́йнман (англ. Richard Phillips Feynman) (*11 травня 1918, Нью-Йорк15 лютого 1988, Лос-Анджелес) — американський фізик, один з творців квантової електродинаміки. Лауреат Нобелівської премії з фізики (1965, разом з С. Томонагою і Дж. Швінгером).

Закінчив в 1939 Массачусетський технологічний інститут, в 1942 отримав ступінь доктора філософії у Прінстоні.

У 1943 — 45 роках брав участь у Манхеттенському проекті зі створення атомної бомби. За внесок до квантової електродинаміки отримав у 1965 році Нобелівську премію з фізики (разом з Дж. Швінгером та С. Томонагою). Зіграв ключову роль у розслідуванні причин катастрофи космічного човника «Челленджер» у 1986 році.

Наукові праці стосуються актуальних питань сучасної фізики, зокрема квантової теорії поля, квантової електродинаміки, фізики елементарних частинок, теорії гравітації. Спільно з Маррі Гелл-Маном створив кількісну теорію слабких взаємодій.

Фейнман є автором 3-томного підручника «Фейнманівські лекції з фізики» (радянське видання було розділене на 10 томів) і багатьох науково-популярних книг.

Дитячі роки і юність[ред.ред. код]

Річард Філіпс Фейнман народився в єврейській сім'ї.[1] Його батьки (або лише батько, а може, навіть дід, — вихідці з Росії[2], Мелвілл (Melville) і Люсіль (Lucille), жили в Фар-Рокевей, на півдні Квінзу в Нью-Йорку. Його батько вирішив, що якщо у нього народиться хлопчик, то цей хлопчик буде вченим. (У ті роки від дівчаток, хоч вони і могли де-юре отримати академічну ступінь, не очікувалося наукове майбутнє. Молодша сестра Річарда Фейнмана, Джоан Фейнман, спростувала цю думку, ставши відомим астрофізиком). Батько намагався розвинути дитячий інтерес Річарда до пізнання навколишнього світу, детально відповідаючи на численні запитання дитини, використовуючи у відповідях знання з областей фізики, хімії, біології, часто посилаючись на довідкові матеріали. Батько не тиснув на сина щодо навчання і ніколи не говорив Річарду, що він повинен бути вченим. Від своєї матері Фейнман успадкував запальне почуття гумору.

Свою першу роботу Фейнман отримав у 13 років, ремонтуючи радіоприймачі. Він здобув популярність серед сусідів, тому що, по-перше, лагодив радіоприймачі швидко і якісно, а по-друге, намагався знайти причину несправності логічно, за симптомами, перед тим, як приступати до розбирання апарату. Сусіди захоплювалися хлопчиком, який думав перед тим, як розібрати радіоприймач.

Перше одруження і робота в Лос-Аламосі[ред.ред. код]

Річард Фейнман закінчив чотирирічне навчання в Массачусетському технологічному інституті на факультеті фізики і продовжив навчання в Прінстонському університеті.

Під час навчання на ступінь доктора філософії (Ph. D.) Фейнман одружився з Арлін Грінбаум, в яку був закоханий з тринадцяти років і з якою був заручений в 19. До моменту весілля Арлін була приречена на смерть від туберкульозу.

Батьки Фейнмана були проти весілля, але Фейнман, тим не менше, вчинив по-своєму. Церемонія одруження була проведена дорогою на вокзал для відбуття в Лос-Аламос; свідками були рахівник і бухгалтер, службовці мерії Річмонда ; родичів молодят на церемонії не було. Після закінчення церемонії, коли прийшла черга чоловікові цілувати наречену, Річард, пам'ятаючи про хворобу дружини, зробив цнотливий поцілунок на щоці Арлін.

Фейнман у Лос-Аламосі

У Лос-Аламосі Фейнман брав участь в розробці атомної бомби (див. Манхеттенський проект). На момент набору персоналу Фейнман все ще навчався в Прінстоні. Ідею вступити в проект йому подав знаменитий фізик Роберт Вілсон. Спочатку Фейнман не горів бажанням працювати над атомною бомбою, але потім подумав, що буде, якщо нацисти винайдуть її першими, і приєднався до розробки. У той час, коли Фейнман працював у Лос-Аламосі, його дружина Арлін перебувала в лікарні міста Альбукерке (Albuquerque) неподалік, і кожні вихідні Фейнман проводив з нею.

Під час роботи над бомбою Фейнман набув непогані навички зломщика сейфів. Він переконливо довів недостатність вжитих заходів безпеки, викрадаючи всю інформацію з розробки атомної бомби з сейфів інших співробітників — абсолютно все, від технології збагачення урану і до керівництва зі складання бомби. Щоправда, ці документи були потрібні йому для роботи. У своїй автобіографічній книзі «Ви, звичайно, жартуєте, містере Фейнман[1]» він розповідає, що займався відкриттям сейфів з цікавості (як і багатьом іншим у своєму житті) і після довгого вивчення, знайшов кілька прийомів, якими користувався для відкривання сейфових шаф в лабораторії.

Післявоєнний час і основний внесок в науку[ред.ред. код]

З 1950-х Фейнман працював дослідником в Каліфорнійському технологічному інституті. Після війни і смерті дружини Фейнман відчував себе спустошеним. Він вважав, що науково «видихався», бо йому деякий час не приходили ніякі нові ідеї. Його не переставала дивувати кількість листів, що пропонували йому пости на кафедрах різних університетів. Зрештою, він навіть отримав запрошення в Прінстон, де викладали такі генії, як Ейнштейн. Тоді Фейнман вирішив, що якщо світ хоче його, він його отримає, а виправдаються очікування світу здобутки великого фізика чи ні — це не його (Фейнмана) проблема. Як тільки Фейнман припинив сумніватися в собі і ставити собі якісь рамки і цілі, він знову відчув приплив сил і натхнення. Тоді ж Фейнман пообіцяв собі не працювати з тим, з чим він не зможе погратися.

Фейнман продовжив працювати над власною теорією квантових перетворень. Крім того, він зробив прорив у розумінні фізики надплинності, застосувавши до цього явища рівняння Шредінгера. Це відкриття, укупі з поясненням надпровідності, отриманого трьома іншими фізиками трохи раніше, дало новий поштовх у фізиці низьких температур. Крім цього, Фейнман працював разом з Мюрреєм Гелл-Манном (Murray Gell-Mann), першовідкривачем кварків, над теорією «слабкого розпаду», що проявляється в бета-розпаді вільного нейтрона на протон, електрон та антинейтрино. Ця робота фактично дозволила відкрити новий закон природи. Фейнман також вперше висловив ідею квантових обчислень.

У 1960-х на прохання академії Фейнман витратив три роки на створення нового курсу фізики. Результатом є підручник «Фейнманівські лекції з фізики», який і до цього дня вважається одним з найкращих підручників із загальної фізики для студентів.

Фейнман також зробив важливий внесок у методологію наукового пізнання, роз'яснюючи студентам принципи наукової чесності і публікуючи відповідні статті (наприклад, про культ карго).

Участь у психологічних експериментах[ред.ред. код]

В 1960-х роках Фейнман брав участь в експериментах свого друга Джона Ліллі з сенсорної депривації. У книзі «Ви, звичайно, жартуєте, містере Фейнман!» він описує багаторазовий яскравий досвід випробуваних галюцинацій у спеціальній камері з солоною водою, ізольованою від зовнішніх впливів. У ході експериментів Фейнман навіть курив марихуану і вживав кетаміни, однак провести досвід з ЛСД він відмовився, побоюючись зашкодити своєму мозку.[1]

Особисте життя[ред.ред. код]

Дружини[ред.ред. код]

У 1950-х Фейнман одружився повторно, на жінці на ім'я Мері Лу (англ. Mary Lou), але невдовзі розлучився, зрозумівши, що прийняв за кохання те, що в кращому випадку було сильним захопленням.

У ранніх 1960-х на конференції в Європі Фейнман зустрів жінку, яка в майбутньому стала його третьою дружиною — англійку Гвінет Говарт (англ. Gweneth Howarth). У пари Річард-Гвінет народився хлопчик Карл, вони також взяли прийомну дочку, Мішель.

Фейнман і живопис[ред.ред. код]

Потім Фейнман зацікавився мистецтвом, щоб зрозуміти, який саме вплив мистецтво чинить на людей. Він узяв кілька уроків малювання. Спочатку його малюнки не відрізнялися красою, але з плином часу він став непоганим портретистом. Свої картини він підписував псевдонімом Офей (Ofey). Ofey (сленг) — так називали афроамериканці блідолицих. Фейнман досяг успіху у створенні картин, це дозволило йому провести свою персональну виставку.

Поїздка в Туву[ред.ред. код]

У 1970-х Фейнман, його дружина і їх друг Ральф Лейтон (син великого фізика Роберта Лейтона) задумали поїздку в Туву. Звіт про поїздку, на думку одного професора, який спеціалізується на Туві, подвоїв би кількість знань про цю область. Про те, так це чи ні, можна судити з того факту, що Фейнман з дружиною перед поїздкою перечитали всю існуючу світову літературу про Туву. Поїздка, на жаль, не відбулася через бюрократичні проблеми, пов'язані з політикою Холодної війни.

Автомобіль Фейнмана[ред.ред. код]

У 1975 році Фейнман купив вен Dodge Tradesman. Автомобіль був розфарбований зовні в популярні в той час гірчичні кольори, а всередині — у відтінки зеленого, на автомобілі були намальовані діаграми Фейнмана, які принесли Річарду всесвітню славу. На цьому автомобілі було зроблено безліч тривалих поїздок. Фейнман замовив також особливі номерні таблички, напис на яких проголошував — «QANTUM».

Іноді Фейнман їздив в цьому автомобілі на роботу, але в основному на ньому їздила його дружина Гвінет. Одного разу на світлофорі її запитали, чому на її автомобілі намальовані діаграми Фейнмана, на що вона відповіла: «Тому що мене звуть Гвінет Фейнман».

Після смерті Річарда Фейнмана автомобіль був проданий одному сім'ї Ральфу Лейтону за 1 долар. Продаж за 1$ — це спосіб, яким Річард зазвичай позбавлявся від старих автомобілів. Автомобіль служив своєму новому господареві ще довго; в 1993 році він брав участь у марші пам'яті Річарда Фейнмана.

Робота в комісії з розслідування катастрофи шаттла «Челленджер»[ред.ред. код]

28 січня 1986 Національне аерокосмічне агентство запустило космічний човник багаторазового використання «Челленджер». Це було останнє використання цього космічного корабля; він вибухнув через 73 секунди після старту. Для розслідування причин катастрофи була створена президентська комісія, і Гвінет переконала чоловіка брати участь у розслідуванні. Причини проблеми: ракетні прискорювачі першого ступеня, що піднімали сам човник і величезний паливний бак, складаються з циліндричних секцій, з'єднання яких були захищені в районі теплозахисного покриття цинкохроматною мастикою, а металеві оболонки — гумовими кільцями. При низьких температурах повітря властивості мастики не забезпечували надійної ізоляції гумових ущільнень від дії розпечених газів. Крім того, через так звану «ротації з'єднання» у ньому утворилася щілина, яку гумові кільця, що втратили при низькій температурі еластичність, швидко закрити не змогли. Про недоліки цієї конструкції розповіли фахівці Лабораторії реактивних двигунів Калтеху, про близьку до нуля градусів температуру повітря під час запуску і втрати гумою еластичності в цих умовах — член комісії генерал Кутина. У ході ефектного експерименту, проведеного Фейнманом за допомогою кільця з моделі космічного човника, пасатижі і склянки з льодом, було показано, що при низьких температурах кільце втрачало свою еластичність. Порушення герметичності дозволило гарячим газам пропалити корпус правого прискорювача і перепалити його з'єднання з паливним баком. Повернувшись навколо верхнього з'єднання, корпус прискорювача вдарив по верхній частині паливного бака, зруйнувавши його і викликавши вибух рідкого водню. Саме це і сталося 28 січня, коли низька температура повітря вплинула на якість термоізоляції і еластичність гумових ущільнень.

Експеримент, продемонстрований телебаченням у прямому ефірі, приніс Фейнману (незаслужену) славу людини, що розгадала таємницю катастрофи, на що він, втім, і не претендував. У НАСА знали про те, що запуск ракети при низькій температурі повітря загрожує катастрофою, але вирішили ризикнути. Техніки та обслуговуючий персонал, теж знав про можливу катастрофу, були присилувані до мовчання.

Хвороба Фейнмана і його смерть[ред.ред. код]

У 1970-х ж з'ясувалося, що Фейнман хворий рідкісною формою раку. Пухлина в черевному відділі була вирізана, але організм вже непоправно постраждав. Одна з нирок відмовилася працювати. Кілька повторних операцій не зробили істотного впливу на розвиток хвороби — Фейнман був приречений.

Стан Фейнмана поступово погіршувався. У 1987-му була виявлена ще одна ракова пухлина. Її вирізали, але Річард був уже дуже слабкий і постійно мучився від болю. У лютому 1988-го він був знову госпіталізований, і лікарі виявили крім раку ще й проривну виразку. Додатково до всього відмовила нирка що залишилася.

Можна було підключити штучну нирку і подарувати Річарду ще кілька місяців життя, але він вирішив: «Досить», — і підписав відмову від медичної допомоги. 15 лютого 1988 Річард Фейнман помер. Він похований в простій могилі на цвинтарі Mountain View в Альтадені. Його дружина Гвінет похована поруч з ним.

Він залишив світу теорію взаємодії квантових часток. Крім цього, в 1985 році вийшла книга, оформлена у вигляді добірки зі смішних історій, що трапилися з Фейнманом під назвою «Ви, звичайно, жартуєте, містере Фейнман!». Другий том цієї збірки називається «Що тобі до того, що думають інші?». За мотивами цих книг був знятий фільм «Нескінченність» с Меттью Бродеріком в головній ролі, в епізодичних ролях знялися дочка Фейнмана Мішель та сестра Джоан — (астрофізик за професією).

Бібліографія[ред.ред. код]

  • Фейнман Р. Взаимодействие фотонов с адронами. — М.: Мир, 1975. — 392 с.
  • Фейнман Р. Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!. — Ижевск: РХД, 2001. — 336 с.
  • Фейнман Р. Дюжина лекций: шесть попроще и шесть посложней. — М.: Бином, 2010. — 318 с.
  • Фейнман Р. Какое ТЕБЕ дело до того, что думают другие?. — Ижевск: РХД, 2001. — 208 с.
  • Фейнман Р. Квантовая электродинамика. — М.: Мир, 1964. — 220 с.
  • Фейнман Р. КЭД — странная теория света и вещества. — М.: Наука, 1988. — 144 с.
  • Фейнман Р. Статистическая механика. Курс лекций. — М.: Мир, 1975. — 408 с.
  • Фейнман Р. Теория фундаментальных процессов. — М.: Наука, 1978. — 200 с.
  • Фейнман Р. Характер физических законов. — М.: Мир, 1968. — 230 с.
  • Фейнман Р., Вайнберг С. Элементарные частицы и законы физики. — М.: Мир, 2000. — 138 с.
  • Фейнман Р., Лейтон Р., Сендс М. Фейнмановские лекции по физике. — М.: Мир, 1965. — 2704 с.
  • Фейнман Р., Мориниго Ф., Вагнер У. Фейнмановские лекции по гравитации. — М.: Янус-К, 2000. — 296 с.
  • Фейнман Р., Хибс А. Квантовая механика и интегралы по траекториям. — М.: Мир, 1968. — 384 с.
  • Feynman, Richard P. Feynman Lectures on Computation. — Perseus Books Group, 2000.
  • Feynman, Richard P. Feynman’s Lost Lecture: The Motion of Planets Around the Sun. — London: Vintage Press, 1997.
  • Feynman, Richard P. The Meaning of It All: Thoughts of a Citizen-Scientist. — Basic Books, 2005.

Див. також[ред.ред. код]


Примітки[ред.ред. код]

  1. а б в Ви, звичайно, жартуєте, містере Фейнман!
  2. «Nobel-Winners.com». June 2009. Архів оригіналу за 2011-08-24. 
  3. Lutz D. Schmadel, International Astronomical Union Dictionary of Minor Planet Names. — 5-th Edition. — Berlin Heidelberg New-York: Springer-Verlag, 2003. — 992 с. — ISBN 3-540-00238-3

Посилання[ред.ред. код]