Лекции по физика от Ричард Файнман. Фейнманови лекции по физика

До читателите на руското издание

Това са лекции по обща физика, водени от теоретичен физик. Те изобщо не са подобни на нито един известен курс. Това може да изглежда странно: основните принципи на класическата физика, и не само на класическата, но и на квантовата, отдавна са установени, курсът по обща физика се преподава по целия свят в хиляди образователни институции в продължение на много години и е време да се превърне в стандартна последователност от известни факти и теории, като например елементарната геометрия в училище. Въпреки това дори математиците смятат, че тяхната наука трябва да се преподава по различен начин. И да не говорим за физиката: тя се развива толкова интензивно, че дори най-добрите учители през цялото време се сблъскват с големи трудности, когато трябва да разкажат на учениците за съвременната наука. Те се оплакват, че трябва да разчупят това, което се нарича стари или обичайни идеи. Но откъде идват обичайните идеи? Обикновено те влизат в младите глави в училище от същите учители, които след това ще говорят за недостъпността на идеите на съвременната наука. Следователно, преди да се стигне до същината на въпроса, трябва да се отдели много време, опитвайки се да се убедят слушателите в неистинността на това, което преди това им е било вдъхновено като очевидна и неоспорима истина. Би било лудост първо да се каже на учениците „за простота“, че Земята е плоска, а след това като откритие да се докладва за нейната сферичност. Но дали пътят, по който бъдещите специалисти навлизат в съвременния свят на идеите на теорията на относителността и квантовата теория, е далеч от този абсурден пример? Въпросът се усложнява и от факта, че в по-голямата си част лекторът и слушателите са хора от различни поколения и за лектора е много трудно да избегне изкушението да поведе слушателите по познатия и надежден път, по който самият той е стигнал желаните висоти в своето време. Старият път обаче не винаги остава най-добрият. Физиката се развива много бързо и за да бъде в крак с нея, е необходимо да се променят начините на изучаване. Всички са съгласни, че физиката е една от най-интересните науки. В същото време много учебници по физика не могат да се нарекат интересни. В такива учебници е посочено всичко, което следва програмата. Те обикновено обясняват какви са ползите от физиката и колко е важно да я изучавате, но много рядко можете да разберете защо изучаването на физика е интересно от тях. Но и тази страна на въпроса заслужава внимание. Как можете да направите една скучна тема едновременно интересна и модерна? На първо място, тези физици, които сами работят със страст и могат да предадат тази страст на другите, трябва да помислят за това. Времето за експериментиране вече е настъпило. Тяхната цел е да намерят най-ефективните начини за преподаване на физика, които бързо да предадат на новото поколение целия запас от знания, натрупани от науката през цялата й история. Търсенето на нови начини в преподаването винаги е било важна част от науката. Обучението, следвайки развитието на науката, трябва непрекъснато да променя своите форми, да нарушава традициите и да търси нови методи. Тук важна роля играе фактът, че в науката през цялото време има удивителен процес на своеобразно опростяване, което ви позволява просто и кратко да посочите това, което някога е изисквало много години работа.

Изключително интересен опит в тази насока е направен в Калифорнийския технологичен институт (САЩ), който се нарича съкратено CALTECH, където група професори и учители след множество дискусии разработиха нова програма по обща физика, а един от участниците в тази група, виден американски физик Ричард Фейнман, чете лекции.

Лекциите на Файнман се отличават с това, че са адресирани до слушател, живеещ през втората половина на 20 век, който вече знае или е чул много. Затова в лекциите не се губи време за обясняване на „научен език” на вече известното. От друга страна, те увлекателно описват как човек изучава природата около себе си, за границите, достигнати днес в познанието за света, за това какви проблеми науката решава днес и ще решава утре.

Лекции са изнасяни през 1961-1962 и 1962-1963 учебни години; те бяха записани на магнетофон, а след това (и това се оказа трудна задача само по себе си) "преведени" на "писмен английски" от професорите М. Сандс и Р. Лейтън. Този особен "превод" запазва много черти на оживената реч на лектора, нейната живост, шеги, отклонения. Но това толкова ценно качество на лекциите съвсем не беше основното и самодостатъчно. Не по-малко важни бяха оригиналните методи на представяне на материала, създаден от преподавателя, който отразява ярката научна личност на автора, неговата гледна точка по пътя на обучението на студентите по физика. Това, разбира се, не е случайно. Известно е, че в своите научни трудове Файнман винаги намира нови методи, които много бързо стават общоприети. Трудовете на Файнман по квантова електродинамика и статистика му донесоха широко признание и неговият метод - така наречените "диаграми на Файнман" - сега се използва в почти всички области на теоретичната физика.

Каквото и да казват хората за тези лекции, дали се възхищават от стила на изложение или оплакват нарушаването на добрите стари традиции, едно остава безспорно: педагогическите експерименти трябва да започнат. Вероятно не всеки ще се съгласи с начина, по който авторът представя определени въпроси, не всеки ще се съгласи с оценката на целите и перспективите на съвременната физика. Но това ще послужи като стимул за появата на нови книги, които ще отразяват други възгледи. Това е експериментът.

Но въпросът не е само какво да се каже. Не по-малко важен е и друг въпрос - в какъв ред трябва да стане това. Подреждането на разделите в рамките на курса по обща физика и последователността на изложение винаги е условен въпрос. Всички части на науката са толкова свързани една с друга, че често е трудно да се реши какво трябва да се каже първо и какво трябва да се каже по-късно.

Въпреки това, някои традиции все още са запазени в повечето университетски програми и наличните учебници.

Отхвърлянето на обичайната последователност на изложение е една от отличителните черти на лекциите на Файнман. Те разказват не само за конкретни проблеми, но и за мястото, което заема физиката в редица други науки, за начините за описание и изучаване на природните явления. Вероятно представители на други науки - да речем, математици - няма да се съгласят с мястото, което Файнман определя на тези науки. За него, като физик, „своята“ наука, разбира се, изглежда най-важна. Но това обстоятелство не заема много място в изложението му. Но неговата история ясно отразява причините, които подтикват физика да върши тежката работа на изследователя, както и съмненията, които изпитва, когато е изправен пред трудности, които сега изглеждат непреодолими.

Младият естествен учен трябва не само да разбере защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да почувства колко скъпи са победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Трябва също така да се има предвид, че ако първоначално авторът се е отказал от математическия апарат или е използвал само този, представен в лекциите, тогава читателят, докато се движи напред, ще трябва да увеличи своя математически багаж. Опитът обаче показва, че математическият анализ (поне неговите основи) вече е по-лесен за научаване от физиката.

Лекциите на Файнман са публикувани в САЩ в три големи тома. Първият съдържа основно лекции по механика и теория на топлината, вторият – електродинамика и физика на непрекъснатите среди, а третият – квантова механика. За да бъде книгата достъпна за по-голям брой читатели и за по-удобна употреба, руското издание ще бъде издадено в малък тираж. Първите четири от тях отговарят на първия том на американското издание.

Кой ще се възползва от тази книга? Преди всичко на учителите, които ще го прочетат изцяло: ще ги накара да се замислят за промяна на преобладаващите възгледи за това как да започнат да преподават физика. След това учениците ще го прочетат. Те ще намерят много нови неща в него в допълнение към това, което научават на лекции. Разбира се, учениците също ще се опитат да го прочетат. Повечето от тях трудно ще преодолеят всичко, но това, което могат да прочетат и разберат, ще им помогне да навлязат в съвременната наука, пътят към която винаги е труден, но никога скучен. Всеки, който не вярва, че може да го премине, не трябва да се захваща с изучаването на тази книга! И накрая, всеки друг може да го прочете. Просто четете за удоволствие. Това също е много полезно. Файнман в предговора си не оценява много високо резултатите от своя опит: твърде малко от студентите, които са посещавали курса му, са научили всички лекции. Но така трябва да бъде.

Тази книга е превод на лекции, изнесени от Нобеловите лауреати Ричард Файнман и Стивън Уайнбърг в Dirac Readings в Кеймбридж. По оживен и увлекателен начин се разглеждат различни аспекти на сложния и все още не напълно решен проблем за съчетаването на квантовата теория с теорията на относителността.

В лекцията на Р. Файнман подробно се разглежда природата на античастиците и връзката между спина и статистиката. Лекцията на С. Вайнберг е посветена на въпросите за изграждането на единна теория, съчетаваща теорията на гравитацията с квантовата теория.

Естеството на физичните закони

Ричард Файнман е изключителен теоретичен физик, талантлив учител, професор, чиито лекции, изнесени по време на традиционните Messenger Readings в университета Корнел през 1964 г., се превърнаха в наръчник за няколко поколения физици по света.

Какво те интересува какво мислят другите?

Книгата "Какво те интересува какво мислят другите?" разказва за живота и приключенията на известния физик, един от създателите на атомната бомба, носител на Нобелова награда Ричард Филипс Файнман.

Първата част е посветена на двама души, изиграли много важна роля в живота на Файнман: баща му, който го е възпитал точно така, първата му съпруга, която въпреки краткия им брак го е научила да обича.

Втората част е посветена на разследването на Файнман за катастрофата, случила се с космическата совалка Чалънджър.

Книгата ще бъде много интересна за тези, които вече са чели друга книга на R.F. Файнман "Разбира се, че се шегувате, г-н Файнман!"

Радост от знанието

Великолепна колекция от кратки произведения на брилянтния учен, талантлив учител, отличен оратор и просто интересна личност Ричард Файнман - брилянтни, остроумни интервюта и речи, лекции и статии.

Творбите, включени в този сборник, не само дават на читателя представа за енциклопедичния интелект на известния физик, но и позволяват да се надникне в ежедневието и вътрешния му свят.

Книгата с мнения и идеи - за перспективите на науката, за отговорността на учените за съдбата на света, за основните проблеми на живота - е информативна, остроумна и необичайно интересна.

Фейнманови лекции по физика. Том 1

1 об. Съвременна наука за природата. Законите на механиката.

Фейнманови лекции по физика. Том 2

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

2 об. пространство. време. Трафик.

Фейнманови лекции по физика. Том 3

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Том 3 Радиация. Вълни. Quanta.

Фейнманови лекции по физика. Том 4

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Том 4 Кинетика. Топлина. Звук.

Фейнманови лекции по физика. Том 5

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Том 5 електричество и магнетизъм.

Фейнманови лекции по физика. Том 6

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Том 6 Електродинамика.

Фейнманови лекции по физика. Том 7

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Том 7 Физика на непрекъснатите среди.

Фейнманови лекции по физика. Том 8

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Фейнманови лекции по физика. Том 9

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

8 и 9 тома. Квантова механика.

Фейнманови лекции по физика. Том 10

Читателят е поканен на известния курс от лекции по обща физика, който изключителният американски физик, Нобелов лауреат Ричард Фейнман чете в Калифорнийския технологичен институт.

Историята на Файнман ярко отразява причините, които мотивират един физик да върши тежката работа на изследовател, както и съмненията, които възникват, когато се натъкне на трудности, които изглеждат непреодолими. Тези лекции помагат не само да разберем защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да усетиш на каква цена се печелят победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.

Ричард Файнман е смятан не само за един от най-значимите физици на 20 век, но и за една от най-очарователните и уникални фигури на съвременната наука.

Този учен направи огромен принос в изучаването на квантовата електродинамика - основната област на физиката, която изучава взаимодействието на радиацията с материята, както и електромагнитните взаимодействия на заредените частици. Освен това той е широко известен като учител и популяризатор на науката.

Ярката личност и опустошителните присъди на Файнман предизвикаха едновременно възхищение и враждебност, но едно е сигурно: съвременната физика нямаше да бъде това, което е днес, без участието на този невероятен човек.

Разбира се, че се шегувате, г-н Файнман!

Американският физик Ричард Фейнман е един от създателите на атомната бомба. Работата му върху квантовата електродинамика е удостоена с Нобелова награда.

Физиката беше всичко за него: ключът към устройството на света, вълнуваща игра, смисълът на живота. Това обаче съвсем не е пълен отговор на въпроса „Кой е Ричард Файнман?“. Неговата изключителна, многостранна личност далеч надхвърля образа на авторитетен учен, с който сме свикнали, и заслужава не по-малко внимание от изключителните му научни постижения.

Известен със своята привързаност към практичните шеги, той не позволяваше на приятелите и колегите си да се отпуснат или да скучаят. Скептичното отношение към културата и изкуството не му попречи да стане добър портретист и да свири на екзотични музикални инструменти. Жаждата за знания постоянно го тласкаше към неочаквани експерименти, той обичаше да опитва роли, които по никакъв начин не бяха подходящи за уважаван професор.

И едва ли някой може да разкаже за това по-добре от самия Файнман. Мъдрост и пакост, хитрост и честност, отровен сарказъм и детска наслада пред непознат удивителен път са съчетани във всеки негов разказ.

До читателите на руското издание

Това са лекции по обща физика, водени от теоретичен физик. Те изобщо не са подобни на нито един известен курс. Това може да изглежда странно: основните принципи на класическата физика, и не само на класическата, но и на квантовата, отдавна са установени, курсът по обща физика се преподава по целия свят в хиляди образователни институции в продължение на много години и е време да се превърне в стандартна последователност от известни факти и теории, като например елементарната геометрия в училище. Въпреки това дори математиците смятат, че тяхната наука трябва да се преподава по различен начин. И да не говорим за физиката: тя се развива толкова интензивно, че дори най-добрите учители през цялото време се сблъскват с големи трудности, когато трябва да разкажат на учениците за съвременната наука. Те се оплакват, че трябва да разчупят това, което се нарича стари или обичайни идеи. Но откъде идват обичайните идеи? Обикновено те влизат в младите глави в училище от същите учители, които след това ще говорят за недостъпността на идеите на съвременната наука. Следователно, преди да се стигне до същината на въпроса, трябва да се отдели много време, опитвайки се да се убедят слушателите в неистинността на това, което преди това им е било вдъхновено като очевидна и неоспорима истина. Би било лудост първо да се каже на учениците „за простота“, че Земята е плоска, а след това като откритие да се докладва за нейната сферичност. Но дали пътят, по който бъдещите специалисти навлизат в съвременния свят на идеите на теорията на относителността и квантовата теория, е далеч от този абсурден пример? Въпросът се усложнява и от факта, че в по-голямата си част лекторът и слушателите са хора от различни поколения и за лектора е много трудно да избегне изкушението да поведе слушателите по познатия и надежден път, по който самият той е стигнал желаните висоти в своето време. Старият път обаче не винаги остава най-добрият. Физиката се развива много бързо и за да бъде в крак с нея, е необходимо да се променят начините на изучаване. Всички са съгласни, че физиката е една от най-интересните науки. В същото време много учебници по физика не могат да се нарекат интересни. В такива учебници е посочено всичко, което следва програмата. Те обикновено обясняват какви са ползите от физиката и колко е важно да я изучавате, но много рядко можете да разберете защо изучаването на физика е интересно от тях. Но и тази страна на въпроса заслужава внимание. Как можете да направите една скучна тема едновременно интересна и модерна? На първо място, тези физици, които сами работят със страст и могат да предадат тази страст на другите, трябва да помислят за това. Времето за експериментиране вече е настъпило. Тяхната цел е да намерят най-ефективните начини за преподаване на физика, които бързо да предадат на новото поколение целия запас от знания, натрупани от науката през цялата й история. Търсенето на нови начини в преподаването винаги е било важна част от науката. Обучението, следвайки развитието на науката, трябва непрекъснато да променя своите форми, да нарушава традициите и да търси нови методи. Тук важна роля играе фактът, че в науката през цялото време има удивителен процес на своеобразно опростяване, което ви позволява просто и кратко да посочите това, което някога е изисквало много години работа.

Изключително интересен опит в тази насока е направен в Калифорнийския технологичен институт (САЩ), който се нарича съкратено CALTECH, където група професори и учители след множество дискусии разработиха нова програма по обща физика, а един от участниците в тази група, виден американски физик Ричард Фейнман, чете лекции.

Лекциите на Файнман се отличават с това, че са адресирани до слушател, живеещ през втората половина на 20 век, който вече знае или е чул много. Затова в лекциите не се губи време за обясняване на „научен език” на вече известното. От друга страна, те увлекателно описват как човек изучава природата около себе си, за границите, достигнати днес в познанието за света, за това какви проблеми науката решава днес и ще решава утре.

Лекции са изнасяни през 1961-1962 и 1962-1963 учебни години; те бяха записани на магнетофон, а след това (и това се оказа трудна задача само по себе си) "преведени" на "писмен английски" от професорите М. Сандс и Р. Лейтън. Този особен "превод" запазва много черти на оживената реч на лектора, нейната живост, шеги, отклонения. Но това толкова ценно качество на лекциите съвсем не беше основното и самодостатъчно. Не по-малко важни бяха оригиналните методи на представяне на материала, създаден от преподавателя, който отразява ярката научна личност на автора, неговата гледна точка по пътя на обучението на студентите по физика. Това, разбира се, не е случайно. Известно е, че в своите научни трудове Файнман винаги намира нови методи, които много бързо стават общоприети. Трудовете на Файнман по квантова електродинамика и статистика му донесоха широко признание и неговият метод - така наречените "диаграми на Файнман" - сега се използва в почти всички области на теоретичната физика.

Каквото и да казват хората за тези лекции, дали се възхищават от стила на изложение или оплакват нарушаването на добрите стари традиции, едно остава безспорно: педагогическите експерименти трябва да започнат. Вероятно не всеки ще се съгласи с начина, по който авторът представя определени въпроси, не всеки ще се съгласи с оценката на целите и перспективите на съвременната физика. Но това ще послужи като стимул за появата на нови книги, които ще отразяват други възгледи. Това е експериментът.

Но въпросът не е само какво да се каже. Не по-малко важен е и друг въпрос - в какъв ред трябва да стане това. Подреждането на разделите в рамките на курса по обща физика и последователността на изложение винаги е условен въпрос. Всички части на науката са толкова свързани една с друга, че често е трудно да се реши какво трябва да се каже първо и какво трябва да се каже по-късно.

Въпреки това, някои традиции все още са запазени в повечето университетски програми и наличните учебници.

Отхвърлянето на обичайната последователност на изложение е една от отличителните черти на лекциите на Файнман. Те разказват не само за конкретни проблеми, но и за мястото, което заема физиката в редица други науки, за начините за описание и изучаване на природните явления. Вероятно представители на други науки - да речем, математици - няма да се съгласят с мястото, което Файнман определя на тези науки. За него, като физик, „своята“ наука, разбира се, изглежда най-важна. Но това обстоятелство не заема много място в изложението му. Но неговата история ясно отразява причините, които подтикват физика да върши тежката работа на изследователя, както и съмненията, които изпитва, когато е изправен пред трудности, които сега изглеждат непреодолими.

Младият естествен учен трябва не само да разбере защо е интересно да се занимаваш с наука, но и да почувства колко скъпи са победите и колко трудни са понякога пътищата, водещи до тях.