Лекції з фізики річарда фейнмана. Фейнманівські лекції з фізики

До читачів російського видання

Це лекції з загальної фізики, які читав фізик-теоретик. Вони зовсім не схожі на жоден відомий курс. Це може здатися дивним: основні принципи класичної фізики, та й не тільки класичної, але й квантової, давно встановлені, курс загальної фізики читається у всьому світі в тисячах навчальних закладів уже багато років і йому час перетворитися на стандартну послідовність відомих фактів і теорій, подібно наприклад, елементарної геометрії в школі. Однак навіть математики вважають, що їх науці треба вчити по-іншому. А вже про фізику й говорити нема чого: вона настільки інтенсивно розвивається, що навіть найкращі педагоги постійно стикаються з великими труднощами, коли їм треба розповідати студентам про сучасну науку. Вони скаржаться, що їм доводиться ламати те, що прийнято називати старими чи звичними уявленнями. Але звідки беруться звичні уявлення? Зазвичай вони потрапляють у молоді голови в школі від таких самих педагогів, які потім говоритимуть про недоступність ідей сучасної науки. Тому перш ніж підійти до суті справи, доводиться витрачати багато часу на те, щоб переконати слухачів у хибності того, що було навіяно їм раніше як очевидна і незаперечна істина. Було б дико спочатку розповідати школярам «для простоти», що Земля плоска, а потім, як відкриття, повідомляти про її кулястість. А чи такий далекий від цього абсурдного прикладу той шлях, яким майбутні фахівці входять у сучасний світ ідей теорії відносності і квантів? Ускладнює справу також та обставина, що здебільшого лектор і слухачі – люди різних поколінь, і лекторові дуже важко уникнути спокуси вести слухачів тією знайомою і надійною дорогою, якою він сам свого часу дійшов до бажаних висот. Однак стара дорога не завжди залишається кращою. Фізика розвивається дуже швидко, і щоб не відставати від неї, треба змінювати шляхи її вивчення. Усі згодні з тим, що фізика – одна з найцікавіших наук. Водночас багато підручників фізики ніяк не назвеш цікавими. У таких підручниках викладено все, що слідує за програмою. Там зазвичай пояснюється, яку користь приносить фізика і як важливо її вивчати, але їх дуже рідко можна зрозуміти, чому займатися фізикою цікаво. Адже ця сторона питання теж заслуговує на увагу. Як можна зробити нудний предмет і цікавим і сучасним? Про це насамперед мають подумати ті фізики, які самі працюють із захопленням та вміють передати це захоплення іншим. Час експериментів уже настав. Мета їх – знайти найефективніші способи навчання фізиці, які б швидко передати новому поколінню весь той запас знань, який накопичений наукою за її історію. Пошуки нових шляхів у викладанні також були важливою частиною науки. Викладання, слідуючи розвитку науки, має безперервно змінювати свої форми, ламати традиції, шукати нові методи. Тут важливу роль відіграє та обставина, що в науці весь час відбувається дивовижний процес своєрідного спрощення, який дозволяє просто і коротко викласти те, що колись зажадало багато років роботи.

Надзвичайно цікава спроба в цьому напрямку була зроблена в Каліфорнійському Технологічному інституті (США), який скорочено називають КАЛТЕХ, де група професорів і викладачів після численних дискусій розробила нову програму із загальної фізики, а один з учасників цієї групи, великий американський фізик Річард Фейнман лекції.

Лекції Фейнмана відрізняються тим, що вони звернені до слухача, який живе у другій половині XX століття, який вже багато знає чи чув. Тому в лекціях не витрачається час на пояснення «науковою мовою» того, що й так відомо. Зате в них захоплююче розповідається, як людина вивчає навколишню природу, про досягнуті сьогодні межі в пізнанні світу, про те, які проблеми наука вирішує сьогодні і вирішуватиме завтра.

Лекції читалися у 1961–1962 та 1962–1963 навчальних роках; вони записувалися на магнітофон, та був (і це виявилося саме собою важким завданням) «перекладалися» на «письмовий англійська» професорами М. Сэндсом і Р. Лейтоном. У цьому своєрідному «перекладі» збережено багато особливостей живої мови лектора, її жвавість, жарти, відступи. Однак ця дуже цінна якість лекцій аж ніяк не була головною і самодостатньою. Не менш важливим були створені лектором оригінальні методи подачі матеріалу, в яких відобразилася яскрава наукова індивідуальність автора, його погляд на шляху навчання студентів фізики. Це, певна річ, не випадково. Відомо, що у своїх наукових працях Фейнман завжди знаходив нові методи, які дуже швидко ставали загальноприйнятими. Роботи Фейнмана з квантової електродинаміки, статистики принесли йому широке визнання, яке метод – звані «діаграми Фейнмана» – використовується зараз практично у всіх галузях теоретичної фізики.

Хоч би що говорили про ці лекції – захоплювалися стилем викладу чи журилися з приводу ламання старих добрих традицій, – одне залишається безперечним: треба розпочинати педагогічні досліди. Напевно, не всі погодяться з манерою автора викладати ті чи інші питання, не всі погодяться з оцінкою цілей та перспектив сучасної фізики. Але це стане стимулом до появи нових книг, в яких отримають відображення інші погляди. Це і є експеримент.

Але питання не лише в тому, що розповідати. Не менш важливим є й інше питання – в якому порядку це треба робити. Розташування розділів усередині курсу загальної фізики та послідовність викладу – питання завжди умовне. Всі частини науки настільки пов'язані один з одним, що часто важко вирішити, що треба викладати спочатку, а потім.

Однак у більшості вузівських програм та наявних підручників досі зберігаються певні традиції.

Відмова від звичної послідовності викладу – одна з відмінних рис фейнманівських лекцій. У них розказано не лише про конкретні завдання, а й про місце, яке займає фізика в низці інших наук, про шляхи опису та вивчення явищ природи. Ймовірно, представники інших наук – скажімо математики – не погодяться з тим місцем, яке відводить цим наукам Фейнман. Для нього, як фізика, «своя» наука, звісно, ​​виглядає найголовнішою. Але ця обставина не займає багато місця у його викладі. Зате в його оповіданні яскраво відображаються ті причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, а також ті сумніви, які у нього виникають, коли він стикається з труднощами, які зараз здаються непереборними.

Молодий дослідник природи повинен не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою дорогою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

Треба також мати на увазі, що якщо спочатку автор обходився без математичного апарату або використовував лише той, який викладений у лекціях, то від читача, у міру просування його вперед, буде потрібно збільшення його математичного багажу. Втім, досвід показує, що математичний аналіз (принаймні його основи) вивчається зараз легше, ніж фізика.

Лекції Фейнмана вийшли у США у трьох великих томах. Перший містить в основному лекції з механіки та теорії теплоти, другий – електродинаміку та фізику суцільних середовищ, а третій – квантову механіку. Щоб книга була доступна більшій кількості читачів і щоб нею було зручніше користуватися, російське видання виходитиме невеликими випусками. Перші чотири їх відповідають першому тому американського видання.

Кому буде корисна ця книга? Насамперед – викладачам, які її прочитають цілком: вона змусить їх замислитися про зміну поглядів на те, як починати навчати фізиці. Далі її прочитають студенти. Вони знайдуть у ній багато нового, крім того, що вони дізнаються на лекціях. Звісно, ​​її намагатимуться читати і школярі. Більшості з них буде важко здолати все, але й те, що вони зможуть прочитати і зрозуміти, допоможе їм увійти до сучасної науки, шлях до якої завжди буває важким, але ніколи не буває нудним. Тому, хто не вірить, що може пройти його, не варто братися до вивчення цієї книги! І, нарешті, її можуть читати й інші. Читати просто так, для насолоди. Це також дуже корисно. Фейнман у своїй передмові оцінює результати свого досвіду не дуже високо: дуже мала частка студентів, які прослухали його курс, засвоїли всі лекції. Але так і має бути.

Ця книга є перекладом лекцій, прочитаних Нобелівськими лауреатами Річардом Фейнманом і Стівеном Вайнбергом на Діраковських читаннях у Кембриджі. У живій та захоплюючій формі розглядаються різні аспекти складної і до кінця ще не вирішеної проблеми поєднання квантової теорії з теорією відносності.

У лекції Р. Фейнмана докладно обговорюються природа античастинок та зв'язок спина зі статистикою. Лекція С. Вайнберга присвячена питанням побудови єдиної теорії, що поєднує теорію гравітації з квантовою теорією.

Характер фізичних законів

Річард Фейнман — видатний фізик-теоретик, талановитий педагог, професор, чиї лекції, прочитані під час традиційних Месенджерівських читань у Корнельському університеті 1964 року, стали настільною книгою кількох поколінь фізиків у всьому світі.

Яка тобі справа до того, що інші думають?

Книга "Яка тобі справа до того, що думають інші?" оповідає про життя та пригоди знаменитого вченого-фізика, одного із творців атомної бомби, лауреата Нобелівської премії, Річарда Філліпса Фейнмана.

Перша частина присвячена двом людям, які зіграли у житті Фейнмана дуже важливу роль: його батькові, який виховав його саме таким, першій дружині, яка, незважаючи на їхній короткий шлюб, навчила його любити.

Друга частина присвячена розслідуванню Фейнманом катастрофи, яка сталася з космічним шатлом "Челленджер".

Книжка буде дуже цікава тим, хто вже прочитав іншу книгу Р.Ф. Фейнмана «Ви, звичайно, жартуєте, містере Фейнман!»

Радість пізнання

Чудова колекція коротких робіт геніального вченого, талановитого педагога, чудового оратора та просто цікавої людини Річарда Фейнмана — блискучі, дотепні інтерв'ю та промови, лекції та статті.

Роботи, що увійшли до цієї збірки, не просто дають читачеві уявлення про енциклопедичний інтелект прославленого фізика, але й одно дозволяють зазирнути в його повсякденне життя і внутрішній світ.

Книга думок та ідей — про перспективи науки, про відповідальність вчених за долі світу, про головні проблеми буття — пізнавально, дотепно та надзвичайно цікаво.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 1

1 том. Сучасна наука про природу. Закони механіки

Фейнманівські лекції з фізики. Том 2

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

2 томи. Простір. Час. Рух.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 3

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

3 томи. Випромінювання. Хвилі. Кванти.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 4

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

4 том. Кінетика. Теплота. Звук.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 5

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

5 том. Електрика та магнетизм.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 6

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

6 том. Електродинаміка.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 7

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

7 том. Фізика суцільних середовищ.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 8

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 9

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

8 та 9 томи. Квантова механіка.

Фейнманівські лекції з фізики. Том 10

До уваги читача пропонується знаменитий курс лекцій із загальної фізики, який видатний американський фізик, Нобелівський лауреат Річард Фейнман читав у Каліфорнійському технологічному інституті.

У оповіданні Фейнмана яскраво відбиваються причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, і навіть ті сумніви, що він виникають, що він стикається з труднощами, здавалося непереборними. Ці лекції допомагають не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.

Річард Фейнман вважається не лише одним із найзначніших фізиків XX століття, а й однією з найчарівніших і найунікальніших постатей сучасної науки.

Цей учений зробив величезний внесок у вивчення квантової електродинаміки — основної галузі фізики, що досліджує взаємодію випромінювання з речовиною, а також електромагнітні взаємодії заряджених частинок. Крім того, він широко відомий як викладач та популяризатор науки.

Яскрава особистість Фейнмана та його нищівні судження викликали як захоплення, так і ворожість, але безсумнівно одне: сучасна фізика не була б такою, якою вона є сьогодні, без участі цієї дивовижної людини.

Ви, звичайно, жартуєте, містере Фейнман!

Американський фізик Річард Фейнман був одним із творців атомної бомби. Його роботи з квантової електродинаміки удостоєні Нобелівської премії.

Фізика була для нього всім: ключем до миру, захоплюючою грою, сенсом життя. Однак це зовсім не повна відповідь на запитання «Хто такий Річард Фейнман?». Його неабияка, багатогранна особистість виходить далеко за межі звичного нам образу авторитетного вченого і заслуговує на не меншу увагу, ніж його видатні наукові досягнення.

Відомий своєю пристрастю до розіграшів, він не давав друзям та колегам розслабитися чи занудьгувати. Скептичне ставлення до культури та мистецтва не завадило йому стати непоганим художником-портретистом та грати на екзотичних музичних інструментах. Жага пізнання завжди штовхала його на несподівані експерименти, він з насолодою приміряв на себе ролі, солідному професору ніяк не відповідають.

І навряд чи хтось може розповісти про це краще, ніж сам Фейнман. Мудрість і бешкетність, хитромудрість і чесність, отруйний сарказм і дитяче захоплення перед незвіданим дивним чином поєднуються в кожній його історії.

До читачів російського видання

Це лекції з загальної фізики, які читав фізик-теоретик. Вони зовсім не схожі на жоден відомий курс. Це може здатися дивним: основні принципи класичної фізики, та й не тільки класичної, але й квантової, давно встановлені, курс загальної фізики читається у всьому світі в тисячах навчальних закладів уже багато років і йому час перетворитися на стандартну послідовність відомих фактів і теорій, подібно наприклад, елементарної геометрії в школі. Однак навіть математики вважають, що їх науці треба вчити по-іншому. А вже про фізику й говорити нема чого: вона настільки інтенсивно розвивається, що навіть найкращі педагоги постійно стикаються з великими труднощами, коли їм треба розповідати студентам про сучасну науку. Вони скаржаться, що їм доводиться ламати те, що прийнято називати старими чи звичними уявленнями. Але звідки беруться звичні уявлення? Зазвичай вони потрапляють у молоді голови в школі від таких самих педагогів, які потім говоритимуть про недоступність ідей сучасної науки. Тому перш ніж підійти до суті справи, доводиться витрачати багато часу на те, щоб переконати слухачів у хибності того, що було навіяно їм раніше як очевидна і незаперечна істина. Було б дико спочатку розповідати школярам «для простоти», що Земля плоска, а потім, як відкриття, повідомляти про її кулястість. А чи такий далекий від цього абсурдного прикладу той шлях, яким майбутні фахівці входять у сучасний світ ідей теорії відносності і квантів? Ускладнює справу також та обставина, що здебільшого лектор і слухачі – люди різних поколінь, і лекторові дуже важко уникнути спокуси вести слухачів тією знайомою і надійною дорогою, якою він сам свого часу дійшов до бажаних висот. Однак стара дорога не завжди залишається кращою. Фізика розвивається дуже швидко, і щоб не відставати від неї, треба змінювати шляхи її вивчення. Усі згодні з тим, що фізика – одна з найцікавіших наук. Водночас багато підручників фізики ніяк не назвеш цікавими. У таких підручниках викладено все, що слідує за програмою. Там зазвичай пояснюється, яку користь приносить фізика і як важливо її вивчати, але їх дуже рідко можна зрозуміти, чому займатися фізикою цікаво. Адже ця сторона питання теж заслуговує на увагу. Як можна зробити нудний предмет і цікавим і сучасним? Про це насамперед мають подумати ті фізики, які самі працюють із захопленням та вміють передати це захоплення іншим. Час експериментів уже настав. Мета їх – знайти найефективніші способи навчання фізиці, які б швидко передати новому поколінню весь той запас знань, який накопичений наукою за її історію. Пошуки нових шляхів у викладанні також були важливою частиною науки. Викладання, слідуючи розвитку науки, має безперервно змінювати свої форми, ламати традиції, шукати нові методи. Тут важливу роль відіграє та обставина, що в науці весь час відбувається дивовижний процес своєрідного спрощення, який дозволяє просто і коротко викласти те, що колись зажадало багато років роботи.

Надзвичайно цікава спроба в цьому напрямку була зроблена в Каліфорнійському Технологічному інституті (США), який скорочено називають КАЛТЕХ, де група професорів і викладачів після численних дискусій розробила нову програму із загальної фізики, а один з учасників цієї групи, великий американський фізик Річард Фейнман лекції.

Лекції Фейнмана відрізняються тим, що вони звернені до слухача, який живе у другій половині XX століття, який вже багато знає чи чув. Тому в лекціях не витрачається час на пояснення «науковою мовою» того, що й так відомо. Зате в них захоплююче розповідається, як людина вивчає навколишню природу, про досягнуті сьогодні межі в пізнанні світу, про те, які проблеми наука вирішує сьогодні і вирішуватиме завтра.

Лекції читалися у 1961–1962 та 1962–1963 навчальних роках; вони записувалися на магнітофон, та був (і це виявилося саме собою важким завданням) «перекладалися» на «письмовий англійська» професорами М. Сэндсом і Р. Лейтоном. У цьому своєрідному «перекладі» збережено багато особливостей живої мови лектора, її жвавість, жарти, відступи. Однак ця дуже цінна якість лекцій аж ніяк не була головною і самодостатньою. Не менш важливим були створені лектором оригінальні методи подачі матеріалу, в яких відобразилася яскрава наукова індивідуальність автора, його погляд на шляху навчання студентів фізики. Це, певна річ, не випадково. Відомо, що у своїх наукових працях Фейнман завжди знаходив нові методи, які дуже швидко ставали загальноприйнятими. Роботи Фейнмана з квантової електродинаміки, статистики принесли йому широке визнання, яке метод – звані «діаграми Фейнмана» – використовується зараз практично у всіх галузях теоретичної фізики.

Хоч би що говорили про ці лекції – захоплювалися стилем викладу чи журилися з приводу ламання старих добрих традицій, – одне залишається безперечним: треба розпочинати педагогічні досліди. Напевно, не всі погодяться з манерою автора викладати ті чи інші питання, не всі погодяться з оцінкою цілей та перспектив сучасної фізики. Але це стане стимулом до появи нових книг, в яких отримають відображення інші погляди. Це і є експеримент.

Але питання не лише в тому, що розповідати. Не менш важливим є й інше питання – в якому порядку це треба робити. Розташування розділів усередині курсу загальної фізики та послідовність викладу – питання завжди умовне. Всі частини науки настільки пов'язані один з одним, що часто важко вирішити, що треба викладати спочатку, а потім.

Однак у більшості вузівських програм та наявних підручників досі зберігаються певні традиції.

Відмова від звичної послідовності викладу – одна з відмінних рис фейнманівських лекцій. У них розказано не лише про конкретні завдання, а й про місце, яке займає фізика в низці інших наук, про шляхи опису та вивчення явищ природи. Ймовірно, представники інших наук – скажімо математики – не погодяться з тим місцем, яке відводить цим наукам Фейнман. Для нього, як фізика, «своя» наука, звісно, ​​виглядає найголовнішою. Але ця обставина не займає багато місця у його викладі. Зате в його оповіданні яскраво відображаються ті причини, які спонукають фізика вести важку роботу дослідника, а також ті сумніви, які у нього виникають, коли він стикається з труднощами, які зараз здаються непереборними.

Молодий дослідник природи повинен не тільки зрозуміти, чому цікаво займатися наукою, а й відчути, якою дорогою ціною дістаються перемоги і як часом бувають важкі дороги, які до них ведуть.