Richard Feynman

Richard Phillips Feynman Bu resmin açıklaması, ayrıca aşağıda yorum yapıldı Richard Feynman, Fermilab'ı ziyareti sırasında . Anahtar veri
Doğum 11 Mayıs 1918
Queens ( New York ) ( Amerika Birleşik Devletleri )
Ölüm 15 Şubat 1988
Los Angeles (Amerika Birleşik Devletleri)
milliyet  Amerikan
Alanlar Fiziksel
kurumlar Manhattan Projesi
Cornell Üniversitesi
California Teknoloji Enstitüsü (Caltech)
Diploma Massachusetts Teknoloji Enstitüsü (MIT)
Ünlü Kuantum elektrodinamiği
Feynman diyagramı Yol integrali
Ödüller Albert Einstein Ödülü (1954)
Ernest-Orlando-Lawrence Ödülü (1962)
Nobel Fizik Ödülü (1965)
Oersted Madalyası (1972)
Ulusal Bilim Madalyası (1979)

İmza

Richard Phillips Feynman ( 1918 - 1988 ) bir olan fizikçi Amerikan , ikinci yarısında en etkili kanallarından biri XX inci  yüzyıl başlıca nedeni üzerinde yaptığı çalışmanın, kuantum elektrodinamik , kuarklar ve helyum süperakıskan .

O tamamen yeniden formüle kuantum mekaniği onun kullanarak yol integralini genelleştirir az eylem prensibini ait klasik mekanik ve icat adını taşıyacak diyagramlar artık yaygın olarak kullanılan ve kuantum alan teorisi (kısmen elektrodinamik kuantum edilir dahil).

Dünya Savaşı sırasında Amerikan atom bombasının geliştirilmesinde yer aldı . Dünya Savaşı'ndan sonra, Cornell Üniversitesi'nde ve ardından Caltech'te , özellikle süperakışkanlık ve kuarklar teorisinde temel çalışmalar yürüttüğü yerde ders verdi . Siniçiro Tomonaga , Julian Schwinger ve o eş idi kazananlar arasında 1965 Nobel Fizik Ödülü kuantum elektrodinamik alanındaki çalışmalarından ötürü. Hayatının sonlarına doğru, Uzay Mekiği Challenger kazasını Soruşturma Komisyonundaki çalışması, onu genel Amerikan halkı tarafından tanındı.

Olağanüstü bir pedagog , birçok tanınmış popüler eserin editörüdür . Bu kitaplar arasında , piyasaya sürülmesinden bu yana tüm lisans fizik öğrencileri ve öğretmenleri için bir klasik haline gelen üniversite düzeyinde bir fizik dersi olan fizik üzerine Feynman dersleri bulunmaktadır . Ayrıca pek çok macerasını birkaç kitapta anlatıyor: Elbette Şaka Yapıyorsunuz Bay Feynman! (Fransızca olarak Vous rire, mösyö Feynman! başlığı altında yayınlandı ) ve Başkalarının Ne Düşündüğünü Ne Umursuyor? . Bu kitap, ilk karısı Arline'ın ona verdiği ve özgür düşünen biri olarak entelektüel arayışında onu bu şekilde cesaretlendirdiği manevi destekle bağlantılıdır.

biyografi

Çocukluk ve çalışmalar

Feynman doğdu. 11 Mayıs 1918En Far Rockaway içinde Queens , ilçe New York'ta içinde ABD'de . Ailesi, Lucille née Phillips ve Melville Arthur Feynman, Polonya ve Rus kökenlidir . Yahudi inancından, her Cuma sinagoga gittiler , ancak dini pratiklerinde ritüele çok bağlı değillerdi. Onu soru sormaya ve yaygın olarak kabul edilen şeyleri sorgulamaya teşvik eden babası, onun üzerinde kalıcı bir etki bıraktı. Annesinden, onu hiç terk etmeyen güçlü bir mizah anlayışı var.

Büyük Buhran sırasında bir çocuk olarak , mahalle radyolarını tamir etmekten zevk aldı ve bilim ve pratik çalışma için keskin bir yetenek gösterdi. Böylece, başta elektronik olanlar olmak üzere çeşitli deneyler yapmaktan keyif aldığı küçük bir laboratuvar oluşturmuştu. Bir genç olarak, örneğin, baş parmağını kestikten sonra terk ettiği fasulye kesmek için bir sistem icat etti.

Lise boyunca parlaktı, 15 yaşında matematik öğretmeni tarafından kendisine verilen bir kitapta diferansiyel ve integral hesabı öğrenmiş , sınıfın arkasında sıkıldığını ve bir tartışmaya neden olduğunu öğrenmişti. Kendi notasyonlarını kullanarak kesirli türevler gibi matematiksel teorileri denemeye ve yeniden icat etmeye devam etti .

üniversite çalışmaları

En son yılında Far Rockaway Lisesi  (in) , Feynman'dan şampiyonluk matematiği kazandı New York Üniversitesi . Bu nedenle de yapılacak çalışmalar için burs Massachusetts Teknoloji Enstitüsü'nde onun elde (MİT) lisansı içinde 1939 yılında ilk odaklanarak sonra elektronik ardından, matematik ve son olarak dahil sundu bütün fizik derslerini katıldı sahip - ikinci yıl içerisinde - bir teorik yüksek lisans öğrencileri için ayrılmış fizik dersi .

Feynman, Princeton Üniversitesi giriş sınavlarında matematik ve fizikte üstün puan aldı , ancak sınavın edebi bölümünde çok düşük puan aldı. Feynman, Princeton'daki (Yakın zamanda kurulan) İleri Araştırma Enstitüsü'ndeki (yakın zamanda kurulan) çalışmaları sırasında, kuantum mekaniğine uygulanan en az eylem ilkesi üzerinde John Wheeler'ın yanında çalıştı . Orada Feynman diyagramlarının temellerini ve yol integralleriyle kuantum mekaniğine yaklaşımı oluşturdu . Onun elde doktora içinde 1942 . Tezini hazırlarken, ilk eşi Arline Greenbaum (çocukluk arkadaşı) ile evlendi ve o zamanlar tedavi edilemez bir hastalık olan tüberkülozdan mustaripti .

Manhattan Projesi

Fizikçi Robert R. Wilson onu Manhattan Projesi'ne ( İkinci Dünya Savaşı sırasında üstlenilen ve Los Alamos merkezli ABD atom bombası projesi) katılmaya teşvik ettiğinde Feynman hâlâ bir doktora öğrencisiydi . Feynman, Nazi Almanya'sının bombayı ilk yapan olmasını önlemek için güçlerini birleştirmeye hazır olduğunu söyledi . Enrico Fermi ya da Niels Bohr gibi faşizmden kaçan Avrupa fiziğinin güzel çiçeğini Amerikalı bilim adamlarıyla karıştıran ve birkaç ay sonra ilk A'nın patlamasıyla başarılı olan proje içindeki çalışmalara kendini kaptırdı. - Trinity sitesinde bomba . Feynman teste katıldı ve herkese dağıtılan koyu renkli gözlükler olmadan patlamayı izleyen tek kişi olduğunu iddia etti: Bir kamyonun ön camı patlama sırasında yayılan tehlikeli ultraviyole ışınlarını filtrelemek için yeterli olurdu.

Genç bir fizikçi olarak, proje üzerindeki çalışması ana konulardan nispeten uzaktı ve her şeyden önce Teorik bölümün hesaplama grubunun çalışmasını yönetmekten ibaretti  ; Özellikle, o tahammül Nicholas Metropolis delinmiş kartlar kullanarak bir bilgisayar sistemi Hollerith için IBM . Feynman, bir tahtada gösterilen projenin denklemlerinden birini çözerek de fark edildi (tahtada görüntülenen denklemler bir sorun teşkil ediyordu ve bir tür meydan okumayı temsil ediyordu), ancak çözümü fiziksel olarak hesaba katılmadığı için muhafaza edilmedi. deneyler. .

Feynman ayrıca Los Alamos'ta  küçük bir nükleer test reaktörü olan “ Su Kazanı ” içindeki  nötronların akışını modelleyen denklemlerin hesaplanması üzerinde çalıştı . Bu, bölünebilir malzemenin bir araya getirilmesinin hangi anında kritik kütleye ulaştığının ölçülmesi meselesiydi. Bu çalışmadan sonra Oak Ridge tesislerine transfer edildi ve burada kritik kazaları önlemek için mühendislerin güvenli malzeme depolama prosedürlerini tanımlamasına yardımcı oldu (örneğin, bölünebilir malzemeyi her iki tarafta depolayarak meydana gelebilir). bir duvarın diğer tarafında). . Ayrıca, daha sonra pratik olmadığı ortaya çıkan uranyum hidrit bombası üzerinde çok önemli teorik ve hesaplamalı çalışmalar yaptı .

Feynman'ın şirketi Niels Bohr tarafından takdir edildi , çünkü diğer fizikçilerin aksine, yaşayan efsane olan Bohr ile sert bir şekilde tartışmaktan korkmadı. Feynman, Bohr'un itibarına herkes kadar saygı duyduğunu iddia etti, ancak fizik hakkında konuşmaya başlayınca diğer her şeyi unuttu.

Oradaki çok gizli araştırmalar nedeniyle, Los Alamos izole edildi ve Feynman'a göre orada yapılacak pek bir şey yoktu. Can sıkıntısını hafifletmek için Feynman, gizli belgeleri koruyan kasa kombinasyonlarını deşifre etmeyi öğrendiğini iddia etti. Feynman meslektaşlarına birkaç şaka yaptı; örneğin bir gün bir fizikçinin kullanacağı sayıları deneyerek bir kilit kombinasyonunu buldu (27-18-28 idi, e = 2.71828'in ilk rakamları ...) ve notların bulunduğu üç masa buldu. bomba araştırmasında da aynı kombinasyon vardı. Bir şaka olarak bir dizi alaycı not bıraktı (örneğin, "Tahmin kim" - "Tahmin et kim"), bu da meslektaşının, bombayla ilgili gizli belgelere erişimi olabilecek olası bir casus veya sabotajcının varlığı konusunda endişelenmesine neden oldu. . (Tesadüfen, Feynman bir keresinde karısını ziyaret etmek için fizikçi Klaus Fuchs'un arabasını ödünç aldı . Daha sonra Fuchs'un SSCB için casusluk yaptığı anlaşıldı .) Başka bir sefer, hizmetinde çalışan bir kaptanın büyük bir A kasası olduğunu buldu. bomba üzerinde çalışan bilim adamları, ofisinde kurdular. Bu kaptan Los Alamos'tan ayrıldıktan kısa bir süre sonra Feynman, orijinal basit kodun kombinasyonunu değiştirmeyi hiç düşünmediğini ve Bomba sırları nispeten güvenli olmayan ofislerde tutulurken önemli hiçbir şeyin içeride tutulmadığını keşfetti. Bu anekdotlar, Elbet Şaka Yapıyorsunuz, Bay Feynman adlı kitabında bizzat anlatılıyor ! .

Bu süre zarfında amatör olarak uyguladığı, ancak coşkuyla, genellikle CalTech'teki müzik performanslarına katıldığı bir aktivite olan bongo çalmayı da öğrendi .

Feynman öğretmeni

Savaştan sonra ve ısrarı Hans Bethe o çalışmış kiminle Los Alamos ve bir pozisyonun teklif rağmen Berkeley gelen Robert Oppenheimer Feynman sempati vardı kiminle Manhattan Projesi bilimsel yönetmeni acı çekmeden profesörü olarak atandı Cornell üniversite içinde Ithaca içinde New York eyaleti . Ancak, ilhamdan yoksun olduğunu ve iyi bir şey üretmediğini düşünerek bundan hoşlanmadı ve kendini bir eğirme ve somunlama plakasının fiziği gibi daha az yararlı ama eğlenceli sorunlara adadı . Daha sonra önde gelen birkaç üniversiteden çeşitli iş teklifleri aldığına şaşırdı. Sonunda işler seçti Kaliforniya Teknoloji Enstitüsü'nde de Pasadena bir pozisyon olmasına rağmen, Kaliforniya Institute for Advanced Study in Princeton dahil, Albert Einstein , personelinin, kendisine teklif edildi. Feynman, IAS'ye gitmeyi reddetti çünkü öğretim şartı yoktu. Gerçekten de, daha az yaratıcı olduğu dönemlerde öğrencilerinde bir ilham ve rahatlık kaynağı buldu. Bir araştırmacı olarak üretken değilse, en azından öğretebileceğini düşündü. Kararının bir diğer önemli yönü de New York Eyaletinden daha sıcak bir iklimde yaşamak istemesiydi.

Bir sabbatical sırasında , Newton'un Principia'sını réétudia ve Newton'dan öğrendiklerini, fiziksel problemlere geometrik bir yaklaşımın sıklıkla tercih edildiği fizik dersi aracılığıyla öğrencilerine aktardı .

Caltech'teki yıllar (1950 - 1988)

Caltech'teki yıllarında, özellikle kuantum elektrodinamiği , süperakışkan helyum fiziği ve zayıf etkileşimler teorisi üzerinde çalıştı . Özellikle Feynman diyagramlarını orada geliştirdi . Kuantum yerçekimi teorisiyle de ilgileniyordu, ancak kendisini tamamen ona adamıyordu. O sırada Fizik Kursu da dahil olmak üzere birçok ana çalışma konusu üzerinde sağladığı yoğun çalışmadan gerçekten de bitkin düşmüştü .

Gerçekten de şu anda ondan Caltech lisans öğrencilerinin (İngilizce lisans öğrencilerinin, yani ilk dört yıl öğrencilerinin) öğretimine katılması istendi . Üç yıllık çalışmadan sonra, Feynman'ın Fizik Kursu olacak bir açıklık ve popülerleştirme modeli olan bir dizi kurs ortaya çıktı . Feynman daha sonra gurur duyduğu bir ödül olan Oersted Madalyasını aldı .

Kuantum bilgisayarları inşa etme olasılığını düşünen ilk bilim adamlarından biriydi .

İlk karısının ölümünden sonra Feynman iki kez yeniden evlendi. Önce, aslen Neodesha , Kansas'tan Mary Louise Bell ile iki yıl süren birlik, ardından İngiliz Gweneth Howarth ile. Günlerinin sonuna kadar birlik içinde kaldılar, Carl adında bir çocukları oldu ve Michele adında bir kızı evlat edindiler.

Feynman hayatının bu döneminde çok seyahat etti. Örneğin Brezilya'da bir yıl öğretmenlik yaptı . O da az bilinen eyaleti ziyaret planlanan Tuva içinde Rusya , fakat nedeniyle bu projeyi yürütmek başaramadı Soğuk Savaş . Bu süre zarfında kanser olduğunu keşfetti . Bu cerrahi müdahale sayesinde durduruldu.

O bir yabancı üyesi yapıldı Royal Society içinde 1965 .

Meydan Okuyan Komisyonu

Challenger uzay mekiğinin (1986) patlamasından sonra , Feynman'dan dikkatli bir değerlendirmeden sonra yapmayı kabul ettiği soruşturma komisyonunda görev yapması istendi. Soruşturma sırasında, dahili bir kaynaktan ipuçları aldı ve televizyonda, contaları oluşturan bir malzeme parçası ve bir buz bardağı kullanarak hidroforların contalarının oynadığı önemli rolü gösterdi . Fikirleri resmi sonuçlardan farklıydı ve mühendislerin endişelerini ihmal eden yönetim yapısı hakkında çok daha kritikti. Birkaç dilekçeden sonra, Feynman'ın raporu komisyon tarafından hazırlanan resmi belgeye eklendi.

Hastalık ve ölüm

1978'de mide kanseri olduğu keşfedildi ve bu nedenle birkaç ameliyat geçirmesi gerekti. Hastalık 1987'de yeniden ortaya çıktı ve Feynman bir yıl sonra hastaneye kaldırıldı. Yeni bir ameliyattan sonra komplikasyonlar nedeniyle sağlık durumu kötüleşti. Feynman daha fazla tedaviyi reddetmeye karar verir ve ölür.15 Şubat 1988.

Son sözleri şuydu: “  İki kez ölmekten nefret ederim. Çok sıkıcı.  " ("İki kez ölmekten nefret ederim. Çok sıkıcı.").

Araştırma çalışması

Üretiminin çoğu bu döneme aittir. Bunlar şunları içerir:

Ayrıca, uzay-zamandaki parçacıklar arasındaki etkileşimleri , özellikle elektron ile onun antiparçacığı olan pozitron arasındaki etkileşimleri kavramsallaştıran ve hesaplamayı kolaylaştıran bir araç olan Feynman diyagramlarını geliştirdi . Bu diyagramlar, onlar olmadan daha az ulaşılabilir olan kavramlarla çalışmasına izin verdi: zamanın tersine çevrilebilirliği gibi .

Feynman diyagramları artık sicim teorisi ve M-teorisi için vazgeçilmezdir ve topolojik olarak genişletilmiştir. Bu tür diyagramları oluşturma fikri, Feynman'a, sert küre modeli kullanılarak etkileşimlerin ilk yaklaşım olarak çarpışmalar olarak düşünülebileceği gerçeğiyle geldi . Fizikçilerin Feynman diyagramlarının düğümlerini derinlemesine analiz etmeyi düşünmeleri on yıllar aldı, diyagramlardaki çizgiler halatlar gibi daha karmaşık nesneler için tüpler haline geldi.

Uzay-zamanda etkileşen küçük bir parçacık sisteminin diyagramlarından, Feynman artık tüm fiziği bu parçacıkların dönüşleri ve temel kuvvet eşleşmelerinin değerleri açısından modelleyebiliyordu . Bununla birlikte, kuark modeli, Feynman'ın daha fenomenolojik formülasyonu olan parton modeline rakip oldu . Zaman Feynman örneğin, kuark modelini sorgulamaya etmedi 5 inci  kuark ( alt ) keşfedildi Feynman hemen keşif bir varlığını ima onun öğrencileri söyledi 6 inci  kuark ( üst aslında onun ölümünden sonra on yıl keşfedildi) .

Kuantum elektrodinamiğindeki başarılarından sonra Feynman, kuantum kütleçekim teorisi sorununa saldırdı . Spin 1 olan fotonla benzerlik kurarak, sıfır kütle ve spin 2'nin yerçekimi alanının aracı bir parçacığının sahip olabileceği sonuçları araştırdı.Bundan genel göreliliğin Einstein alan denklemlerini çıkarmayı başardı , ancak gidemedi. onun öğretim yükü nedeniyle çok daha ileri.

popülerleştirme

Feynman, kursları ve kitapları aracılığıyla çok etkili bir popülerleştiriciydi. Bunlar arasında özellikle 1959'da , Altta ( içeride ) Çok Yer Var (" Altta çok yer var" ) adlı nanoteknoloji konulu bir konferans bulunmaktadır .  

Feynman genellikle “ Büyük  Açıklayıcı ” olarak anılır  : gerçekten de öğrencilere açıklamalarında büyük özen gösterir, bilgiçlik içeren formülasyonlar kullanmamaya, ancak başkaları için mümkün olduğunca erişilebilir olmaya onur verir. Prensibi, ilk yıl kursunda bir konuyu sunamıyorsa, bunun nedeni onu tam olarak anlamamış olmasıdır. Feynman, kuantum spin- istatistiksel bağlantının (1/2 spinli parçacıklar birbirini “iter” ederken, tam spinli parçacıklar “toplanır”) hakkındaki “birinci sınıf düzeyindeki” açıklamasını sunmaktan büyük zevk aldı . onun Cours de Fizik o tamamen 1986 çözülmesi ve Dirac anma ders . Gittiği her yerde özden çok biçime vurgu yapan ezberci eğitime ve diğer öğretim yöntemlerine karşı çıktı: ister Brezilya'da çıraklık sistemini ciddi biçimde eleştirdiği bir eğitim konferansında, orada 10 ay öğretmenlik yaptıktan sonra veya ders kitaplarını seçmekten sorumlu devlet komisyonunun önünde olsun. . Açıkça düşünmek ve açıkça sunmak, dikkatini çekmenin temel önkoşullarıydı. Yeterince hazırlıklı olmadığımızda ona yaklaşmak bile tehlikeliydi. Öğrencileri arasında Fransız fizikçi Jean Robieux ve Quebecli astrofizikçi Hubert Reeves var .

Yayınlar

popülerleştirme

Fiziğe giriş kitapları

Lisans düzeyinde erişilebilir:

Daha ileri seviye işler

Diğer

Notlar ve referanslar

  1. "  Richard Feynman ile söyleşi: "Bilim adamı", deha ve fantezi  " , La Recherche üzerine
  2. (in) "  Richard Feynman | Biyografi ve Gerçekler  ” , Britannica Ansiklopedisi'nde ( 29 Ocak 2020'de erişildi )
  3. "  Richard P. Feynman - Biyografik  " , nobelprize.org'da
  4. (in) Jagdish Mehra (in) , The Beat of a Different Drum: The Life and Science of Richard Feynman , Oxford, Oxford University Press ,  1994, 630  s. ( ISBN  0-19-853948-7 )
  5. Şaka Yapıyorsunuz Bay Feynman!
  6. (in) "  temel parçacık fiziği için derin çiftçilik sonuçları ile kuantum elektrodinamik Temel Onların çalışmaları için  " içinde Editoryal personeli, "  1965 yılında Nobel Fizik Ödülü  ," Nobel Vakfı , 2010. erişildi 17 Haziran 2010
  7. (içinde) Harry LeVinc, Büyük Açıklayıcı : Richard Feynman'ın Öyküsü (Bilimdeki Profiller) , Morgan Reynolds Yayıncılık, 2009.
  8. Hubert Reeves, ben zamanım olmayacak , SEUIL ,2008
  9. Önsöz ve ilk on bir bölüm , Feynman'ın Cours de physique  : "Feynman'ın Önsözü", böl. 1, 2, 3, 4, 7, 11, 15, 16, 17, Cilt 1, Mekanik 1 , Böl. 52 Cilt 1, Mekanik 2 , Böl. 1. Cilt 3, Kuantum mekaniği

Ekler

bibliyografya

radyo yayınları

Filmografi

İlgili Makaleler

Dış bağlantılar