物理学史——费曼人物评析
物理学家理查德费曼简介
物理学家理查德费曼简介理查德·费曼是美国著名的物理学家,1965年获得了诺贝尔物理学奖,其一生之中在物理学上取得了非常多的成就,理查德·费曼虽然在物理学上拥有着超凡脱俗的成就,但是在文史类的学习上却是一个非常差的学生,甚至是一生之中都不善于英语的拼写。
1918年5月11日,费曼出生在纽约的一个普通的犹太家庭中。
1935年,费曼进入麻省理工学院,先学数学,后学物理。
1939年,费曼本科毕业,毕业论文发表在《物理评论》上。
1939年9月,费曼在普林斯顿大学做惠勒的研究生,致力于研究量子力学的疑难问题:发散困难。
1942年6月,费曼获得普林斯顿大学理论物理学博士学位。
1943年,费曼进入洛斯阿拉莫斯国家实验室,参加了曼哈顿计划,后来费曼参与了原子弹的研制工作。
1945年6月16日,费曼的第一个妻子阿琳·格林鲍姆去世。
这一年费曼开始在康奈尔大学任教。
1949年,费曼发表了“正电子理论”和“量子电动力学的空时探讨”。
1951年,费曼到加州理工学院做老师。
加州理工学院把他的一系列讲座收集在一起,出版了《费曼物理学讲义》,费曼被称做“老师的老师”。
1960年,费曼再婚,之后生育了一个儿子和一个女儿。
1965年,费曼获得诺贝尔物理学奖。
1972年,费曼获得的奥尔斯特教育奖章。
1986年,费曼受委托调查挑战者号航天飞机失事事件,在国会用一杯冰水和一只橡皮环证明出事原因。
1988年2月15日,费曼因腹膜癌在加州洛杉矶逝世。
理查德·费曼是美国近现代著名的物理学家,曾经获得1965年的诺贝尔物理学奖,费曼的主要成就是提出了费曼图、费曼规则和重整化的计算方法,为研究量子电动力学和粒子物理学提供了重要的工具。
其一生之中写出了大量的物理学著作,并且曾经参与美国核武器的研究,下面就简单的介绍一下理查德·费曼的成就。
理查德·费曼的成就一:首先理查德·费曼是一个杰出的物理学家,在物理学方面有着自己独特的建树,费曼的最主要的贡献是全面发展了将量子理论应用到当代前沿研究领域所使用的独特的方法,并且由此对这个领域的当代图景产生重大的影响。
费曼:诞生天才的土壤是自由与兴趣
费曼:诞生天才的土壤是自由与兴趣费曼一生都觉得世界是有趣的,以纯真的好奇心去看这个宇宙。
他说,“我可以与怀疑、不确定、不知道共存。
我觉得比起知道可能是错的答案,不知道反而更加有趣。
”“I can live with doubt, anduncertainty, and not knowing. I think it ismuch more interesting to live not knowingthan have answers which might be wrong.”01继续闹吧,费曼先生100多年前,理查德·费曼在美国纽约出生。
费曼是谁?他是理论物理学家、诺贝尔奖得主、开创量子电动力学、发明费曼图;他亦传奇无数,曾偷偷打开放有原子弹机密的保险柜、为舞厅老板出庭作证、在皇室面前边抽烟边讲烂笑话、身为物理系教授跑到生物系与学生一起上课做功课、飞到巴西参加音乐表演等。
费曼从不介意别人目光,他甚至写自传细说这些离经叛道的行径,使他可能成为物理学界里比爱因斯坦更有名的物理学家。
02“拼爹”的费曼按照费曼的经历和折腾程度,很多人都会认为他一定是那种天才神童。
其实,他和爱因斯坦一样,很迟才开口说话,他也从不认为自己是天才,而把自己对科学的聪明才智归功于父亲的启蒙。
费曼的父亲是个卖制服的商人,和物理学八竿子打不着,但费曼从父亲处学到了如何学习。
有一天,费曼在玩一辆玩具货车。
他在玩具货车上放了一个球,然后他发现当他把玩具货车向前拉时,球会向后滚。
费曼觉得很奇怪,为什么玩具货车明明向前跑,但球却向后滚?他跑去问父亲,父亲对他说,“其实球并没有向后滚,你试试水平看着玩具货车,就会发现这只是错觉。
”费曼照做,果真发现球其实是向前滚的。
他再问父亲,为什么?父亲的答案影响他一生往后看待宇宙万物的态度:“那是个神秘的现象,没有人知道为什么。
普遍的原理是,运动中的东西会继续运动,静止的东西会继续静止。
科学家们叫这做惯性,但事实上,没有人知道为什么有惯性。
从费曼的物理教学思想谈教学改革
从费曼的物理教学思想谈教学改革1、酷爱教学的物理大师—费曼理查德·费曼是美国加州理工学院物理系教授,任教约40年,30年代初,从普林顿大学毕业后,随即被征招制造原子弹的曼哈顿计划,曾经以量子动力学上的开拓性理论获1965年诺贝尔物理奖,他不仅是一个伟大的物理学家,而且是一个独辟蹊径的思考者、超乎寻常的教师、尽善尽美的演员,一个热爱生活和自然的人.物理教学是费曼一生最重要的工作之一,他非常热爱教学工作,他曾写到:“我不相信,如果不教书我还能过得下去,原因是,这样就算我一点东西都想不出来时,我还能跟自己说:至少我还活着;至少我还在做一些事情,而且在课堂上时,你可以思考一些已经很清楚的基本东西,这些知识很有趣,令人愉快,重温一遍又何妨?教学能给旧的知识新生命,如果你真的有什么新想法,能从新角度看事物,你会觉得很愉快,学生问的问题,有时也能给你提供一些新的研究方向,对我来说,教书以及学生使我的生命继续发光发亮.我永远也不会接受任何人替我安排一切——快快乐乐的不必教书,永远不会!”20世纪60年代初期美国物理教学存在一些问题,就是技术课程设置过于陈旧,1957年前苏联人造卫星上天,极大地刺激了美国政府和高等教育,在这个背景下,费曼参与了加州理工大学基础物理的改革尝试,很少有大物理学家教新生的物理课,而费曼却被这一挑战和机遇所吸引.因此费曼1961年9月到1963年5月在加州理工大学作了有关物理学导论的演讲.他的演讲经过莱顿和桑兹的整理以后,出版了《费曼物理学讲义》,这套书主要是说费曼对物理学的理解,受到了世界物理学界的赞赏,甚至有人认为他的讲义超过了他对物理学所作的其他贡献,最终成了物理学的指南,所以他被称为‘伟大的老师的老师”.2、费曼的探索性与原则性思想费曼的成功除了天赋以外,最重要的是他那独特的“原创”思想和对科学的一丝不苟,把言语的幽默感以及对生活充满乐趣的精神动力应用在课堂上,把深刻的洞察力与对自然的热爱和迷恋结合在一起.他从不迷信权威,以至于使自己成为了一个真正的物理学家.费曼非常喜欢解决问题,他想让自己从第一性原理开始来解每一个问题,这样就可以确信他做对了,免得浪费宝贵的时间去深入其他人的思想,而最终也许只能发现这些思想开始就是错的.他非常喜欢狄拉克的一句话:“看来这里需要全新的思想”。
理查德·费曼——科学老顽童
理查德·费曼——科学老顽童理查德·费曼,1918年生于美国,著名物理学家。
1965年,因在量子电动力学方面的成就而获得诺贝尔物理学奖。
他同时也可能是历史上唯一一个偷偷打开过放着机密文件的保险柜、在巴西桑巴乐团担任鼓手的科学家。
他曾经跟爱因斯坦和玻尔等大师一起讨论物理问题,也曾在赌城跟职业赌徒研究输赢概率。
他的自传更被称为是一封理科生写给世界的情书……这样一个如此有趣的科学老顽童,最早受到的启发竟然来源于他的爸爸,一位普通的制服商人。
-- 童年 --一个夏天,在纽约的凯兹克尔山上,当时的费曼还是一个小男孩,另一个男孩对他说:“看那鸟,你知道是什么鸟吗?”费曼回答说:“我一点也不知道。
”那男孩说:“你爸爸什么也没教你!”费曼的爸爸真的什么也没教他吗?看看费曼的爸爸是怎样做的。
“爸爸,那是一只什么鸟?”“那是一只斯宾塞的鸣鸟……你可以知道那鸟在世界上各种语言中的名称,但除此之外,你对有关它的事情一无所知,只不过知道不同地方的人们怎样称呼这种鸟罢了。
因此,让我们来观察这只鸟,看它在干些什么,那才是最要紧的。
”-- 求“学” --当他在普林斯顿大学当研究生时,他用放大镜观看在常青藤上的蚂蚁,看到蚂蚁用脚在蚜虫身上拍啊拍的,蚜虫便分泌出蜜露,然后蚂蚁将一滴蜜露举起、咬破,“咕嘟”地吸了进去。
此时,年轻的费曼由于印证了父亲曾告诉过他的知识,并亲眼见证到这有趣的现象而兴奋地大叫。
费曼与蚂蚁的交手不仅于此。
有一天在宿舍,他又看着逛来逛去的蚂蚁好奇了起来。
他想知道蚂蚁是如何找到食物并告知同伴的。
于是他用小纸片和玻璃片搬运蚂蚁,设计实验并观察,然后证明后面的蚂蚁会循着前面的蚂蚁留下的“痕迹”确定去向。
费曼的实验结果跟其他科学家的研究不谋而合。
所谓的气味,即为昆虫自身分泌的一种化学物质“费洛蒙”,用气味留下的行走痕迹可称为“气味走廊”。
按照现代人“术业有专攻”的观点,兴趣广泛、爱好众多的费曼是不会有大出息的。
《费曼物理学讲义》评介
《费曼物理学讲义》评介一、作者简介1918年,理查德‧费曼(Richard Phillips Feynman)诞生于纽约市布鲁克林区。
1942年,他从普林斯顿大学取得博士学位。
第二次世界大战期间,他在美国设于新墨西哥州的罗色拉摩斯(Los Alamos)实验室服务,参与研发原子弹的曼哈坦计划(Manhattan Project),当时虽然年纪很轻,却已是该计划中的骨干。
随后,他任教于康乃尔大学以及加州理工学院。
1965年,他凭借在量子电动力学方面的成就,与朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga, 1906-1979)、许温格(Julian Schwinger, 1918-1994)三人共获诺贝尔物理学奖。
费曼博士获得诺贝尔奖是因为其量子电动力学理论成功地解决了许多问题,他也创造了一个解释液态氦超流体现象的数学理论。
随后跟葛尔曼(Murray Gell-Mann, 1929- ,诺贝尔物理奖1969年得主)合作,研究弱交互作用,例如β衰变,因而做了许多奠基工作。
费曼后来提出了高能质子对撞过程的成子(parton)模型,成为发展夸克(quark)模型的关键人物。
在这些重大成就之外,费曼将一些基本的新计算技术跟记号,引入了物理学,尤其是几乎无所不在的「费曼图」。
在近代科学史上,和任何其它理论形式相比,费曼图可能使人们思考以及计算基本物理过程的方式发生最为剧烈的改变。
费曼是一位非常出色的教育家,一生荣获众多奖项,尤其是1972年所获的厄司特教学奖章(Oersted Medal for Teaching)特别令他骄傲。
《费曼物理学讲义》这套书最初发行于1963年,有位《科学美国人》杂志的书评家称该书为「……真是难啃,但是非常营养,风味绝佳。
即使已出版了二十五年,它仍是教师及入门学生的最优指南。
」为了增强大众对物理的了解,费曼博士还写了《物理之美》(The Character of Physical Law)以及《量子电动力学––光与物质的奇异理论》(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter)两本著作。
物理学家费曼简介
物理学家费曼简介
费曼(Richard Phillips Feynman) 是一位极具影响力的20世纪
著名物理学家和数学家,于1918年出生于美国纽约。
他拥有华盛顿波
顿学院和纽约帝国学院的博士学位,并于1939年毕业于斯坦福大学。
费曼的研究在许多方面都有重要贡献,他著名的Feynman图算子
法被广泛用于量子电动力学中。
他还发明了费曼集(Feynman set)来分
析和模拟复杂系统和分子的行为。
此外,他还在统计物理学和统计力
学领域做出了重要贡献,比如他曼定律以及费曼活塞理论。
费曼于1965年因其在量子电动力学方面的贡献而获得诺贝尔物
理学奖,他的著作更被数学家和物理学家所津津乐道。
费曼也曾担任
多所大学的讲师,包括普林斯顿大学和加州理工学院,也曾主持美国
相关政治委员会的审议会议。
费曼的声望之大,甚至被称为“庞德的费曼”,他的智慧也将深
刻影响我们对物理科学的认识。
他不仅给了人们绝对公正的思维模式,而且用自身行动改变社会,让科学不再受限于政治、宗教和时代变迁。
物理学家费曼介绍
理查德·费曼(Richard Feynman)是一位美国理论物理学家,被认为是20世纪最杰出的物理学家之一。
以下是对费曼的简要介绍:理查德·费曼于1918年5月11日出生在纽约市,于1988年2月15日去世。
他在量子电动力学(Quantum Electrodynamics, QED)领域的贡献使他获得了1965年的诺贝尔物理学奖,与朱利安·施温格和汉斯·贝特共同分享。
费曼以其对物理学的独特见解、幽默风趣的讲座以及对科学教育的贡献而闻名。
他的讲座和写作使得复杂的物理学概念变得易于理解,深受学生和一般大众的喜爱。
他在加利福尼亚理工学院(Caltech)担任教职,并在曼哈顿计划中参与了原子弹的研发。
此外,费曼还对许多其他科学领域有所贡献,包括量子计算、统计力学和等离子体物理学。
总体而言,理查德·费曼是一位多产而富有创造力的物理学家,他的影响力延伸到多个领域,使得他成为现代科学的重要人物。
理查德·费曼是一位以其独特风格和聪明才智而著称的物理学家,有许多有趣的小故事和轶事与他相关。
费曼的安全箱破解:在曼哈顿计划期间,费曼受雇于洛斯阿拉莫斯国家实验室,他被授权使用特殊的文件保险柜。
然而,他发现其他科学家们常常忘记自己的保险柜密码。
于是,他通过观察同事们打开保险柜的动作,成功猜测了所有同事的密码,并在每个人的文件柜里放上了一张卡片,上面写着:“你的密码已被破解,下次请更改。
”费曼的创造性思维:有一次,费曼参加了一个关于新理论的研讨会。
他的发言非常独特,没有直接回答问题,而是以一种富有想象力的方式陈述。
其他科学家感到疑惑,于是有人问:“费曼,你究竟是怎么思考问题的?”他回答说:“我不是在思考问题,我只是在思考有趣的事物。
”费曼的早期教育方法:费曼在加州理工学院教书时,他的教学方法非常独特。
他会以轻松幽默的方式讲解复杂的物理学概念,使用大量图示和幽默插图。
理查德费曼传读后感
理查德费曼传读后感理查德·费曼的传奇人生与科学贡献《理查德费曼传》不仅仅是一部关于科学家的传记,更是一部揭示人性、智慧和探索精神的伟大作品。
费曼,这位诺贝尔物理学奖得主,不仅在学术上取得了卓越的成就,而且以他独特的人格魅力和对生活的热爱影响了无数人。
从书中,我们可以看到费曼对科学的执着和热爱。
他曾经说过:“我能够活下来就是为了做物理。
”这种对科学的执着追求不仅体现在他的学术研究中,也贯穿于他的日常生活中。
他始终保持着对世界的好奇心,用科学的方法去探索、去理解。
他的人生,就像一部不断探索、不断进步的科学史。
但费曼并非那种刻板、枯燥的学者。
他是一个真正的“有趣的灵魂”。
他热爱生活,善于发现生活中的美好。
他喜欢搞恶作剧,常常用幽默和机智化解生活中的困境。
这种乐观、积极的生活态度使得费曼在面对困难和挫折时总能保持一颗平常心。
《理查德费曼传》还为我们呈现了一个独特的科学视角。
费曼不仅是理论物理学的巨匠,更是实验物理学的重要人物。
他对于实验的热爱和执着,使得他不断地挑战和突破科学的边界。
他坚信科学是建立在实验基础上的,只有通过实验才能真正验证理论的正确性。
这种对实验的重视和追求在当今科学界仍然具有深远的影响。
此外,书中还为我们揭示了费曼的内心世界。
他有着自己独特的思考方式和对世界的理解。
他坚信科学可以解决人类面临的各种问题,无论是技术难题还是社会问题。
他的这种信念不仅影响了他的科学研究,也影响了他的生活方式和人生观。
读完《理查德费曼传》,我深深地被费曼的人格魅力和科学精神所打动。
他不仅是一个伟大的科学家,更是一个热爱生活、富有智慧和探索精神的平凡人。
他的故事告诉我们,科学并不仅仅是高深的理论和复杂的公式,而是与我们的生活息息相关,是我们理解世界、改变世界的重要工具。
最后,我想说,《理查德费曼传》不仅是一部值得一读的传记,更是一部可以启迪心灵、激发思考的作品。
它告诉我们,生活不仅是追求成功和成就,更是关于探索、关于发现、关于成长的过程。
物理学中的费曼
物理学中的费曼物理学是研究自然界中物质、能量以及它们之间的相互作用的学科。
在这广阔的领域中,有许多著名的科学家对物理学做出了巨大贡献。
其中一个重要的人物就是理查德·费曼(Richard Feynman)。
费曼是20世纪最伟大的理论物理学家之一,他于1918年出生在美国纽约市。
他是一个多才多艺的天才,不仅对物理学有深厚的造诣,还对数学、计算机科学和乐器演奏等领域有着浓厚的兴趣。
费曼以他在量子电动力学(Quantum Electrodynamics,简称QED)的研究中所做出的贡献而闻名于世。
他的研究从事粒子物理学的基本相互作用,尤其是电磁作用力的量子化。
费曼通过解决QED的挑战性问题,提出了费曼图(Feynman Diagram)这一独特的可视化方法,大大简化了复杂的计算过程。
费曼图是描述粒子在时间和空间中相互作用的图形表示。
它采用直观且易于理解的方式,使物理学家可以通过观察这些图形来研究粒子的行为和相互作用。
费曼图革命性地改变了物理学家对基本相互作用的理解,为现代高能物理学的发展奠定了基础。
除了他在物理学方面的突出贡献,费曼还以其独特的人格魅力和幽默感著称。
他善于用通俗易懂的语言解释复杂的物理概念,使物理学变得生动有趣。
他的讲座和演讲吸引了许多学生和科学爱好者,他的影响力远远超出了科学界。
费曼在1974年获得了诺贝尔物理学奖,以表彰他在量子电动力学的研究中所做出的杰出贡献。
他的研究对于理解物质和能量的基本性质、粒子与相互作用的本质有着深远的影响。
然而,费曼并没有满足于他在科学界的成就,他还担任了许多重要职务,包括曼哈顿计划(Manhattan Project)的成员,这是一个美国秘密项目,旨在开发原子弹。
费曼在这个项目中对核物理有了更深入的认识,并为日后的科研生涯打下了坚实的基础。
费曼还是一位出色的教育家,他致力于将复杂的物理学概念传授给更广大的学生和公众。
他的讲座和书籍使物理学变得更加可接近,激发了许多人对科学的兴趣和热情。
全能物理学家费曼
全能物理学家费曼全能物理学家费曼费曼(Richard Phillips Feynman)是二十世纪最杰出、最富创造力的物理学家之一。
他以其卓越的成就和独特的个人魅力闻名于世。
费曼是一个全能的物理学家,他在几个领域,如量子力学、统计力学和固体物理学等方面都有重要贡献。
费曼于1918年5月11日出生在美国纽约市。
他年轻时展现出非凡的智慧和好奇心。
他在十几岁时就对机械、电子和数学等领域产生了浓厚的兴趣。
在他的高中时代,费曼就表现出了对物理学的特殊才能。
他在一所名叫法雷尔(Far Rockaway)的高中独自学习了物理学,迫切希望更深入地了解这个领域。
费曼于1939年获得了麻省理工学院的学士学位,并于1942年获得了博士学位。
在他的研究生时代,他专注于量子电动力学(quantum electrodynamics,简称QED)的研究。
他的博士论文解决了关于光的相互作用和电子散射的一些困难问题,为后来的研究奠定了基础。
费曼是一位非常直率和自由的科学家。
他经常以幽默和直观的方式解释复杂的物理概念,深受学生和同事们的喜爱。
他还因其独特的个人魅力而受到广泛关注。
费曼喜欢挑战常规思维,他用不同寻常的方式思考问题,从而使他成为一位极富创造力的科学家。
费曼的最伟大的成就之一是他在量子电动力学领域的贡献。
他开创性地提出了费曼图(Feynman diagrams)这一工具,用以描绘元激发过程。
费曼图不仅改变了我们对于微观粒子相互作用的理解,还对整个物理学领域产生了深远的影响。
费曼的工作使得量子电动力学能够更加准确地描述和解释粒子之间的相互作用。
除了量子电动力学,费曼在其他领域也有重要贡献。
他是早期的量子计算领域的奠基人之一,提出了用量子比特(qubit)来进行计算的概念。
他还对超流动和超导现象的研究做出了重要贡献,并提出了费曼的路径积分(Feynman path integral)方法,用于解决复杂系统的量子力学问题。
费曼不仅是一位杰出的科学家,还是一位热爱教育的人。
全能物理学家费曼
COLUMN专栏82 小康INSIGHT CHINA讲点物理费曼为自己的纽约下层人口音骄傲,并且在演讲中一成不变地使用这种口音,他非常重视演讲,尤其爱对普通人讲解物理学。
全能物理学家费曼心里有诗和远方,眼下有科学和科普以及跨界人生。
上一期我谈了科学明星霍金,不久前,恰逢另一位科学明星的100周年诞辰。
费曼,出生于1918年5月11日,在费曼成名的时候,霍金还是一个儿童。
一般认为,美国在GDP成为第一大国之后,还要过大约半个世纪才能成为科学大国,也就是在第二次世界大战之后。
费曼正是美国本土所出的第一批真正影响科学世界的科学家之一。
也许不是巧合,和他的上一任科学明星爱因斯坦以及下一任科学明星霍金一样,费曼是一个物理学家,这三人同时都是理论物理学家。
在上世纪,理论物理学是科学中的明星学科,这个学科也盛产科学明星。
爱因斯坦以创立相对论著名,霍金以研究广义相对论的深刻内涵著名,费曼则是以研究狭义相对论与量子力学的结合著名。
作为一个传奇人物,费曼当然有一些与众不同的能力和特点。
比如,他特别爱聊天,特别喜欢演讲,还喜欢打鼓。
在后半生,他尝试着学了好几门外语,并且爱上了速写。
费曼生于美国纽约,他一生说的是很土的纽约英语,并且为自己的下层口音自豪,他的父母都是犹太人。
17岁那年,费曼进入麻省理工学院,先学数学,后学物理。
24岁的时候,费曼加入美国原子弹研究项目小组,参与了制造原子弹的秘密项目——曼哈顿计划。
三年后,第二次世界大战结束,他退出曼哈顿计划,去康奈尔大学任教。
费曼可以说是目前为止最有个性的物理学家。
费曼为自己的纽约下层人口音骄傲,并且在演讲中一成不变地使用这种口音,他非常重视演讲,尤其爱对普通人讲解物理学。
后来他在加州理工学院当教授,那里有一位几乎与他同样有名的物理学家,比他年纪小一点,也是犹太人,就是默里·盖尔曼。
这两位物理学家之间充满了竞争:他们不仅在物理学上竞争看谁能做出更重要的发现,还在其他方面竞争。
理查德费曼
的,它们构成了使量子规则与爱因斯坦的狭义相对论的要求相一致的处理方法的基本要素。尽管这些概念没有一 个是轻易就搞得懂的。费曼量子力学路径积分方法一种“历史累加”的方法,意义重大。传统的量子力学有 两......
于是,就在理查德获得博士学位后不久,他设法让普林斯顿大学附近的一所慈善医院同意接收艾琳。他在轿 车里摆了一张床,让艾琳躺在上面,带她去医院。1942年6月29日,在去医院的路上,一位治安官员主持了他们 的结婚仪式。尽管这时理查德已经在忙于曼哈顿计划的研究工作,他还是尽心竭力地照顾艾琳。从他们结婚那天 直到艾琳去世,她一直在医院里卧床休养。
理 查 德 ·费 曼 , 高 中 毕 业 之 后 进 入 麻 省 理 工 学 院 学 习 , 最 初 主 修 数 学 和 电 力 工 程 , 后 转 修 物 理 学 。 1 9 3 9 年 以 优异成绩毕业于麻省理工学院,1942年6月获得普林斯顿大学理论物理学博士学位。同年与高中相识的恋人艾琳 结婚。1942年,24岁的费曼加入美国原子弹研究项目小组,参与秘密研制原子弹项目“曼哈顿计划”。1945年 艾琳去世。“曼哈顿计划”结束,费曼在康奈尔大学任教。1950年到加州理工学院担任托尔曼物理学教授,直到 去世。
费曼的艺术作品(17张) 理查德·费曼作为一名物理学家在全世界享有盛名。晚年,理查德先生沉醉于绘画的 线条与结构,他觉得他对于艺术的热爱是和物理是有密切联系的——两者都是在表达自然世界的美妙与复杂。他 通过画笔表达对于自然之美的情感。他认为世界中所有的事物看起来都是那么的不同,但是它们却惊人地有着相 同的组织,遵守着通用的规律。物理是一种欣赏自然之美的数学,认识到原子之间复杂的结构和运动方式,这是 何等精彩壮观的感觉。这是一种敬畏之情——对于科学的敬畏。他觉得通过绘画,人们也同样可以体会这种感受。 并可以告诉别人:请在此刻,感受宇宙辉煌的美妙。
【名人故事】被嘲讽出来的诺贝尔奖获得者
【名人故事】被嘲讽出来的诺贝尔奖获得者在大家眼中,诺贝尔奖是科学界的最高荣誉,而获得这个奖项的人都被认为是科学领域的顶尖人才。
但是,有一位诺贝尔奖获得者在获得这个奖项之前,却被人们嘲笑和不屑一顾,他就是美国物理学家理查德·费曼。
理查德·费曼于1918年5月11日出生在美国纽约市,他在高中时就已经展露出了非凡的数学天赋。
然而,他因为过于聪明而受到了同学们的嘲笑和排挤,甚至于被老师贴上了“无法教育”的标签。
但这些并没有打击到他对科学的热爱和研究的热情。
费曼在1942年获得了普林斯顿大学的物理学博士学位,并且很快在科学界声名鹊起。
在1954年,他被授予了美国物理学会颁发的年度最佳物理学家奖。
但是,他在1959年获得诺贝尔物理学奖之前,却被人们嘲笑、不屑一顾。
在20世纪50年代初期,费曼研究了一种称为“强作用”的基本力量。
这种力量负责将原子核内的质子和中子紧密结合在一起。
然而,在当时的典型物理实验室里,费曼的研究方向被认为是深度和高难度的问题,被认为几乎无法应用于其他科学领域。
但是,这并没有使费曼畏缩,而是努力推进研究。
他借助了一种新的数学工具——费曼图技术,来解决“强作用”基本力量的研究问题。
这个技术被称为“费曼图”法,这种方法可以简化复杂的科学问题,并且被广泛应用于数学、天文学、化学、生物学等不同领域的研究中。
费曼的这一成就为他获得了1965年的诺贝尔物理学奖,但在这之前,他因为研究被嘲笑和不屑一顾的事情便顺带发生了。
在那个年代,一种名为设想式物理和核科学的学科正在美国迅速兴起,这种学科过分注重形式化和理论性,以至于忽略了实际的观察和实验结果。
费曼从未喜欢这种形式主义的物理学研究,我们说是这种形式化的研究潮流使得富兰克林内尔高尔早早衰落。
因此,他开始对学术圈流行的做法进行申诉,并坚持认为实验现象比什么理论都重要。
他的看法备受关注,并引发了物理学界的一场激烈争论。
尽管如此,费曼依然忠于自己的研究方向和研究原则,坚定地推进科学研究。
连比尔盖茨都推崇的费曼学习法,是世界上最好的学习法,没有之一
费曼学习法是现今人们认可的最好的学习方法,注意这里没有之一。
为什么这样说,因为费曼学习法能够很大程度地提高我们的学习效率,比一般的学习方法强多了。
费曼这个人,是天才级的人物,可以说是老师的老师。
为什么说是老师的老师,因为一般情况下,老师只是教会我们知识,而费曼则是教会我们如何学习。
费曼在讲具体的费曼学习法之前,我们先来看费曼这个人有多厉害吧!费曼,全名理查德·菲利普斯·费曼,美籍犹太人(犹太人很厉害呀),1965年获得诺贝尔物理学奖。
费曼在13岁时就开始自学微积分,1942年(24岁时,很多时候,处于这个年龄的学生刚大学毕业)获得普林斯顿大学理论物理学博士学位,同年进入美国研发原子弹的“曼哈顿计划”小组。
看完这些,觉得费曼一个物理学家,太牛了吧,但费曼不止在物理学方面成就巨大,在研究学习、学习方法、教育方面也是成就卓越。
其中最为出名的就是费曼学习法。
爱因斯坦爱因斯坦曾说过这样一句话如果你不能简单的说清楚,那说明你还没有完全明白。
——爱因斯坦把这句话反过来说,也就是:如果你完全明白了,那么你就会简单的说清楚,而这正是费曼学习法的精髓所在。
在了解费曼学习法之前,我们先来看一些学习的分类。
学习按照学习者的意愿可以分为被动学习和主动学习。
•被动学习的学习方式通常有听讲、阅读、声音和图片的刺激、视频或动画的演示。
•主动学习的学习方式通常有小组讨论、实践、以及作为老师,教给学生。
学习分类主动学习和被动学习的学习效果有着巨大的差距,比如听讲的学习效率只有5%。
而教给别人则高达90%。
各种学习方式对应的学习效率。
见上图。
而我们谈到的费曼学习法,则是一种主动学习的方法,也就是自己先学会,然后教给其他人。
那么费曼学习法到底是怎样的呢?网上有很多具体的描述,比如,第一步:选择目标确定你要学什么,可以是学习一门具体的技术、一门语言或是一个概念。
第二步:教学创设一个教学场景,在这个场景中,自己担任老师,将自己所学习的知识教给场景的人。
物理学家的生平与贡献费曼
物理学家的生平与贡献费曼物理学家的生平与贡献——费曼物理学史上,有许多杰出的物理学家对科学界产生过重要的影响。
其中,理查德·费曼(Richard Feynman)是一位备受推崇的物理学家,他的生平与贡献让人们永生难忘。
一、早年经历与教育背景理查德·费曼于1918年5月11日出生在美国纽约市的一个犹太家庭中。
他从小就显示出对科学的浓厚兴趣,特别是对数学和物理学的热爱。
在他的成长过程中,费曼对科学的刻苦钻研使他在年轻时就展现出了非凡的天赋。
费曼的才华被人们所注意,他获得了普林斯顿大学的奖学金,于1939年毕业并获得了物理学学士学位。
随后,他在麻省理工学院继续深造,并在1942年取得了博士学位。
二、费曼的贡献1. 量子电动力学费曼最著名的贡献之一是在量子电动力学领域。
他发展了一种称为费曼图的图形方法来描述粒子之间的相互作用。
这个方法使得复杂的物理过程可以用简单而易于理解的图形展示出来,从而深化了人们对量子力学的理解。
费曼的费曼图方法除了在理论物理中具有广泛的应用外,还为许多不同领域的科学家提供了一个重要工具。
他因此获得了1965年的诺贝尔物理学奖,以表彰他对量子电动力学的突出贡献。
2. 理论物理教学与科普工作作为一位杰出的理论物理学家,费曼不仅在科研方面取得了巨大的成就,还致力于推广科学知识。
他以独特而富有激情的方式向普通大众传播物理学知识。
费曼在加州理工学院担任教职期间,以其幽默风趣的讲课风格赢得了大量学生的喜爱和敬佩。
他以不拘一格的方式解释物理学中复杂的原理和概念,使得学生们能够轻松理解和应用。
此外,费曼还撰写了一系列畅销的科普书籍,如《费曼物理学讲义》等。
这些作品不仅在学术界广受欢迎,而且在普通读者中也享有盛誉。
费曼在科学传播领域的突出贡献,使他成为了一位备受尊敬和受爱戴的科学家。
三、费曼的生平费曼的生平充满了各种令人难以置信的故事和经历。
他是一个多才多艺的人,不仅在物理学领域有着卓越的成就,还对其他领域如音乐、绘画等表现出了浓厚的兴趣。
物理学家费曼
第41卷㊀第3期2020年6月首都师范大学学报(自然科学版)Journal of Capital Normal University(Natural Science Edition)No.3Jun.,2020收稿日期:2018-11-29物理学家费曼王洪见1㊀白㊀欣2㊀李㊀琰1(1.北京财贸职业学院教务处,北京㊀101101;2.首都师范大学初等教育学院,北京㊀100048)摘要:费曼是20世纪最伟大的科学家之一,他一生取得了非常瞩目的成就,并在1965年获得了诺贝尔物理学奖.他的物理学研究都是从最简单的自然现象出发,发现科学世界的基本结构和普遍性原理,进而引发人们思维方式的根本性变革.除了在科学前沿领域的贡献,他在教育上的成就也非常耀眼,他在加州理工学院任教期间开展物理教学改革,编写的‘费曼物理学讲义“至今仍是大学物理教学和编写教材的经典范本.关键词:费曼;物理学家;物理学史;物理教学中图分类号:N09DOI:10.19789/j.1004-9398.2020.03.0160㊀引㊀言㊀㊀费曼(Feynman,1918 1988年)一生醉心于科学研究和教学工作,主张在物理研究中要大胆探索和创新,其学术思想所触及的深度和广度令人敬佩. 费曼是这里最才华横溢的年轻物理学家,他有着非常吸引人的性格与个性,他是一个优秀的教师,对物理学的各个方面都有着热烈的感情. 曼哈顿工程的领导者㊁著名物理学家奥本海默曾如此评价他.1㊀生平简介㊀㊀1918年5月11日,费曼出生于美国纽约的一个犹太人家庭,还有一个妹妹,两人均是物理学家.在费曼小时候,他父亲通过将蓝色和白色的2种瓷砖变换摆放方式,帮助他认识各种形状和学会算术.父亲还经常和费曼一起去参观各类博物馆.费曼对于‘不列颠百科全书“中的科学类和数学类词条特别有兴趣,还自学起几何的知识,他还试着就一些问题做出思考和解释.费曼日后回忆道: 没有压力,只有可爱的和有趣的讨论. 显然,父亲对费曼的科学启蒙是非常重要的,除了学到知识,还使少年费曼领悟到科学美和大自然的美.费曼后来的物理学研究总是从自然界的现象出发进行思考,能透过观察和实验事实的表面而直视其本质,这与他早期的家庭教育有关.1935年,费曼进入麻省理工学院攻读数学和物理学专业.1939年9月进入普林斯顿大学,师从惠勒(Wheeler,1911 2008年)攻读研究生,研究方向是量子电动力学的疑难问题:发散困难.1942年,费曼获得理论物理学博士学位,之后到洛斯阿拉莫斯的实验室参与研制原子弹的秘密计划 曼哈顿工程 .同年,费曼结婚.1946年开始,费曼先后在康奈尔大学和加州理工学院任教.在加州理工学院期间,他积极参与科学教育的改革,并出版了‘费曼物理学讲义“.因在量子电动力学方面的突出成就,费曼获得1965年的诺贝尔物理学奖.1986年,费曼受委托调查著名的 挑战者号 航天飞机失事的原因. 低温下橡胶失去弹性 费曼只用冰水和橡皮环就揭示了 挑战者 失事的根本原因.这就是著名的O型环实验.2年后,1988年2月15日,费曼因腹膜癌在加州洛杉矶逝世,终年69岁.2㊀主要科研成就㊀㊀费曼长期从事物理学的研究工作,不仅在量子电动力学㊁粒子物理㊁凝聚态物理及物理教育等方面的杰出贡献为当代物理学工作者所敬佩,而且以其高超的科学美学鉴赏力受到物理学界的广泛赞誉[1].2.1路径积分和费曼图1939年,费曼大学毕业时就具备了较高的科研水平,其毕业论文发表在著名的‘物理评论“上. 1949年,发表 正电子理论 和 量子电动力学的时空探讨 ,就电子与光子的相互作用给出了相应的费曼路径积分㊁费曼图和费曼规则.这些都成为现代理论物理学家使用的基本工具.费曼的路径积分方法是一种 历史累加 的方法.当时科学家已熟知了量子力学的2种形式,即波动力学和矩阵力学.具有创新精神的费曼又找到了第3种形式 基于作用量的路径积分形式.费曼的方法不但简单明了,路径积分的思想还体现着一种物理直觉,为量子力学提供了一种鲜明的物理图像.这种新的形式与另2种形式完全等效,且对经典力学同样有效,昭示着现代物理学与经典物理学之间的某种联系,也意味着在更高的层次上的统一.量子场论中的 费曼振幅 费曼规则 等均以他的姓氏命名,可见其贡献之大.费曼图用于表述场与场之间的相互作用,揭示了物理过程的本质,是物理学中对电磁相互作用的基本表述形式.他独立提出用跃迁振幅的空间 时间描述来处理几率问题.可以说,费曼全面发展了将量子理论应用到前沿研究领域所使用的独特的方法,并且对这个领域的当代图景产生重大的影响.费曼的导师惠勒曾经向爱因斯坦介绍过费曼的理论.他说: 费曼已经找到了一种简洁的图像,来理解一个动力学体系从一种位形过渡到下一时刻的另一位形的几率幅. 惠勒认为,费曼的博士论文标志着量子理论第一次变得比经典理论更简单了[2].2.2㊀参与曼哈顿工程参加研制原子弹的 曼哈顿工程 ,对于许多人来说,都是非常荣幸的.24岁的费曼在获得博士学位的当年就参与了 曼哈顿工程 ,与许多世界知名的科学家共事.在这些著名科学家面前他自称为 无名小卒 ,但 大人物们 却对他的意见给予了充分的重视.他回忆与玻尔㊁贝特等人的接触时讲到, 一生之中最令我振奋的事情之一,就是碰到这些光芒四射的物理学家 .玻尔是与爱因斯坦齐名的大科学家.德国纳粹占领丹麦后,玻尔便与2个儿子(阿格㊃玻尔和吉姆㊃玻尔)离开丹麦到了美国.在美国期间,玻尔父子参加了 曼哈顿工程 ,玻尔也受到了大家的格外尊重.玻尔发表的意见自然受到大家的重视,甚至在会上能一睹玻尔的风采,也能让与会者感到荣幸.作为 小人物 的费曼,在开会时坐在后排,并且只能在众多脑袋的缝隙看到一点点玻尔的影子.不过玻尔却注意到了费曼,在一次重要的会议之前,玻尔专门请费曼单独交流,就原子弹具备怎样的结构才能威力更大的问题听费曼的看法.费曼事后才从小玻尔那得知,老玻尔在一次会上就低声对他说, 后面那个小伙子(费曼)自信且正直,是唯一不怕我的人,只有他会指出我的荒谬的想法 ,并且还指出, 只找那些只会说, 是的,玻尔博士 的人是不行的 .玻尔能够在人才济济的曼哈顿工程中看中费曼,除了相信费曼不迷信权威,敢于直言之外,更多的则是因为费曼在科学研究上有真知灼见.但费曼总是谦虚地说,自己在人际交往上比较笨, 我总是忘记在跟谁说话,而一味担心物理上的问题 .2.3㊀餐碟引发的思考费曼在 曼哈顿工程 中结识的另一位科学家是贝特(Bethe,1906 2005年),贝特曾在1954年当选为美国物理学会会长,曾预言了μ子的存在,提出氘核的模型和宇宙线研究中的贝特-海特勒模型.他发表在‘现代物理学评论“中的3篇有关核物理学的论文,被科学家们誉为 贝特圣经 .1967年,因为解决了恒星从核聚变反应获得能量的机理问题,贝特被授予诺贝尔物理学奖.贝特对问题总是爱刨根问底,因此有 战舰 的昵称.费曼认为,贝特最需要找个人来唱反调,看看他自己的想法是否经得起考验.有一次,贝特找费曼谈一些理论问题.费曼说: 不,不,你疯了.应该是这样才对. 贝特便解释为什么不是他疯,而是费曼疯了.两人就这样吵下去.费曼就是这样,每当听到关于物理的一切时,便只想到物理,甚至连交谈对象是谁都忘了.但这刚好是贝特所期待的态度,因此费曼被擢升一级,成为贝特手下的小组长.后来,贝特回到康奈尔大学工作,同时也为费曼争取到一个职位(薪资是3700美元).这时,费曼还得到别的机构更高的薪资.但因为费曼喜欢和贝特一起共事,便决定到康奈尔大学,不考虑钱的问题.不过贝特发现别的同事得到更高薪水的职位后,他就主动跟学校谈,把费曼的薪资提高到4000美元.费曼到了康奈尔大学后,有一次在餐厅看到一些人在耍盘子,餐碟在空中边飞边摆动,边缘上的校徽转动的速度比碟子转动得快.费曼在闲暇之时就思考,碟子为什么会有如此的运动.费曼还将他的这些思考跟贝特进行交流.后来,费曼在推算盘子转动的方程式时,联系到电子轨道在相对论发生作用的情况中会如何运动,接着是电动力学里的狄拉克方程式,再接下来是量子电动力学 费曼回忆时说: 我还来不及细想究竟怎么回事,就好像打王洪见等:物理学家费曼第3期开瓶盖一样,所有东西都毫无阻塞地流出来.后来我获得诺贝尔奖的原因 费曼图以及其他的研究 全都来自那天我把时光 浪费 在一个转动的餐碟上! 这就是真实的费曼,他的物理学研究就是在享受物理,随兴之所至.3㊀费曼的教育思想㊀㊀费曼热爱学生,非常喜欢教学.他说: 教学和学生使我的生命得以延续.如果有人给我创造一个很好的环境,但是我不能教学的话,那我永远不会接受,永远不会. 他的教学充满活力和激情,他注重与学生的交流,还往往会在审视学生提出的问题时深入思考许多新问题,萌生一些新的想法.面对同样的知识,不同的教学方法将直接影响学生对知识的理解㊁方法的养成和创新能力的造就.费曼在教学中能巧妙借助科学史的方式来教知识㊁授方法.例如,在讲授万有引力定律时,介绍观察实验㊁归纳推理㊁实验证明等科学研究的方法,并且阐释运用已有成果探索和创设新理论的思想和方法.他善于设计和运用 模型 ,使复杂的问题简单化,使抽象的概念或复杂难懂的理论简捷化㊁直观化,可帮助学生更好地理解㊁记忆.费曼在教学中着眼 关系 讲 数量 ,着重讲清 数量 背后隐藏的 关系 (即原理),这样才能向学生展示一个有血有肉有精气神的物理科学[3].在获得的诸多奖项中,最令他自豪的是1972年,美国物理教师协会向他颁发的奥斯特奖章.费曼自己也坚信,自己将来如果被人们铭记首先是因为他的教学工作.3.1㊀编写‘费曼物理学讲义“作为一个物理学家,费曼不仅积极参与教学工作,还参与了加州理工学院的基础物理课程改革项目.为此,费曼积极准备他的物理学系列讲义.费曼幽默生动㊁不拘一格的讲课风格深受学生们的欢迎.从1961年9月 1963年5月,加州理工学院的同事把费曼讲授大学物理课程的录音等资料整理编辑成‘费曼物理学讲义“,这套书是费曼对物理学的理解㊁组织教学和思考问题的方法的集中体现.费曼在前言中写道: 我的主要目的不是帮助你们应付考试,也不是帮你们为工业或国防服务.我最希望做到的是让你们欣赏这奇妙的世界,以及运用物理学观察它的方法.‘费曼物理学讲义“对物理学的全貌进行了细致㊁富有见地的阐述.全书物理概念㊁理论框架清晰,讲述生动㊁富有启发性,不仅是物理学专业的优秀教材,对于每一个试图理解现代物理的读者都是不可多得的经典读物.物理学界和教育界对此书都大加赞赏,许多教师都将此书作为自己教学工作上的指南.由此,费曼有了 老师的老师 的称誉.在教学方面,费曼能把复杂的概念用简单的语言表述出来.这种能力除了费曼自身的才华之外,是他认真准备每一堂课的结果.费曼认为,教学能给旧的知识新生命,在课堂上时,你可以思考一些已经很清楚的基本知识.如果你能从新角度去看,你会觉得很愉快.除了参加教学工作,费曼还参加加州课程设计委员会的工作,努力纠正教科书存在的问题,积极撰写著作或文章向公众传播物理学知识.费曼的教学思想和教材编写经验,对于当下中国的高等院校的教学改革和教材建设,都是值得借鉴的. 3.2㊀诊断巴西教育1951年,费曼应邀到巴西里约大学进行教研工作,并为学生讲授电磁学课程.借此机会,他对巴西的教育进行了一番调查研究.在即将离开之际,他在巴西科学院作了一次演讲.有趣的是,费曼要求举办方让自己能畅所欲言.巴西方面回答说: 没问题,这是个自由国家.根据在巴西的教学经历,费曼对巴西的科学教育现状评说一番.他坦率地告诉巴西人,他看到的现象是令人震惊的.第一,学生们上课只会做笔记.费曼发现,巴西的学生上课时就是听讲和做笔记,把老师讲的每个字都记下来,借此来应付考试.第二,学生们从不提问.如果有学生提问,其他学生就认为这样的提问影响了老师的讲授,耽误了时间.第三,不会举一反三.面对同一个问题,有时学生马上答得出,有时却又一片茫然.费曼认为,这是因为学生只是将知识点背诵下来,但对于其本质几乎什么也不知道.费曼拿着一本被公认写得好的大一物理教科书说: 在这本书里,从头到尾都没有提及实验结果.随便把书翻开,无论指到哪一行,我都可以证明书里包含的不是科学,而只是生吞活剥的背诵而已. 费曼还说,为什么那么多巴西学生都在学物理,可是整个巴西却找不出几个物理学家?这说明,孩子都是在做无用功!大家都是去努力地考试,然后一代代循环,大家其实什么都不懂.在费曼演讲结束之后,巴西分管教育的一位官员说: 费曼教授说的全是让我们坐立难安的事情,但他是真心热爱科学,而且他的批评也很具诚意.首都师范大学学报(自然科学版)2020年我们应该听他的.听讲之前,我早已知道我们的教育体制有病,但我现在才发现我们是患了癌!4㊀总㊀结㊀㊀作为物理学家和教育家的费曼,其物理学研究方法和教育思想,对于当下的科学研究㊁创新人才培养㊁教育教学改革㊁课程建设和教材建设都有很好的启示作用.戴森评价费曼说: 费曼不用系统的数学,而以他自己的方式实际上 重新发明了差不多整套的物理学 . 费曼能够从身边任何的事物切入科学,通过生动具体的事例揭示普遍存在的规律,使人们在惊叹宇宙的和谐与理性的力量之中欣赏自然.他赋予科学极高的审美价值和丰富的文化内涵,使公众亲近科学,他是科学与公众之间快乐的媒人[4].此外,费曼还是一个多才多艺的人,他拥有邦戈鼓手㊁绘画爱好者㊁开保险柜 专家 等头衔,这使得费曼除了作为一个科学家的角色之外,还以一个 科学明星 的角色进入中国公众的视野之中的.当然,当一个人成名之后,也不可避免地被要求扮演某种类似 公共知识分子 的角色,对研究领域之外的各种问题发表意见[5].费曼还几次力辞美国国家科学院院士,且不愿意担任领导职务.据说,当费曼获得诺贝尔奖之后,其同事韦斯科夫曾与费曼打赌,在10年之内,费曼一定会坐在领导的位置上.结果,在10年之后,费曼从韦斯科夫那里赢了10美元.这便是费曼,一位卓尔不群㊁处处流露真性情的科学家[6],甚至他在逝世前的最后一句话,也充满了风趣: 还好,人只需要死一次!否则很讨厌,因为它是如此地沉闷 .许多科普书籍甚至科普影视剧都十分喜欢加入费曼的内容.如著名的美国科普喜剧‘生活大爆炸“就多次以费曼为话题.科学家图罗克对于费曼的热爱近乎崇拜,他在‘宇宙的秘密“中就多处说到费曼.作为一位开拓者,甚至在纳米技术和量子计算机领域,费曼也有贡献.可见,费曼的思想是多么的超前,受人敬仰是不奇怪的.一如费曼逝世时,学生们在加州理工学院的图书馆楼顶挂起的那条横幅,上面写着:我们爱你,迪克(费曼的昵称).参考文献[1]㊀许良.论理查德㊃费曼的科学美学思想[J].自然辩证法通讯,1997,19(1):45-49.[2]㊀戈革.理查德㊃费曼小传[J].自然辩证法通讯,1990,12(6):64-74.[3]㊀张映辉. 费曼讲物理 给我们的启示[J].中国大学教学,2008(3):37-38.[4]㊀解世雄.论费曼的科学文化观[J].自然辩证法研究,2006,22(6):97-100.[5]㊀江晓原,刘兵.中国科普的生存之道:由费曼引发的思考[J].中国图书评论,2009(2):59-65.[6]㊀史晓雷.费曼,一个真性情的 挑战者 [J].百科知识,2016(2):18-20.An Overview of Physicist FeynmanWANG Hongjian1㊀BAI Xin2㊀LI Yan1(1.Deanᶄs Office,Beijing College of Finance and Commerce,Beijing㊀101101;2.College of Elementary Education,Capital Normal University,Beijing㊀100048)Abstract:Feynman is one of the greatest scientists in the twentieth century.He has made remarkable achievements in his life and won the Nobel Prize in physics in1965.His research on physics started from the simplest natural phenomena,discovered the basic structure and universality of the scientific world,and then led to fundamental changes in the way of thinking.In addition to his contribution to the frontiers of science,his achievements in education were also dazzling.He carried out the reform of physics teaching during his teaching in California Institute of Technology,and the book Feynman physics lecture written by him is still the classic model of college physics teaching and textbooks compiling until today.Keywords:Feynman;physical scientist;physics history;physics teaching王洪见等:物理学家费曼第3期。
费曼的科学精神及其传承
费曼的科学精神及其传承王野奇(淮阴师范学院物理系,江苏淮安223001) 摘 要:理查德・费曼是20世纪最具有原创性的物理学家之一,他一生在物理学众多领域作出了卓越的贡献。
对科学的热爱、诚实的科学态度、不迷信权威的原创精神是费曼的科学精神和品格。
同时,他还是一位伟大的教师,他那杰出的演讲、富有魅力的人格和卓尔不群的观点,对全世界的物理学者都产生了意义深远的影响。
关键词:理查德・费曼;原创性;科学精神;导师 中图分类号:K82611 文献标识码:A 文章编号:100728444(2005)06200748204收稿日期:2004203215作者简介:王野奇(19592),男,安徽萧县人,淮阴师范学院物理与电子学系副教授,主要从事物理学史研究。
理查德・费曼(Richard Feynman ,1918—1988)是现代乃至有史以来最受爱戴的科学家之一,他对科学有着异乎寻常的“感觉”,能够用洞察事物内在本质的方式来理解物理学。
他具有别具一格的思维风格,这种风格为科学研究注入了无与伦比的活力。
他不仅在量子电动力学领域以最卓越的科学贡献赢得了诺贝尔物理学奖,同时在液氦、弱相互作用理论、部分子模型等许多方面取得举世瞩目的成就。
维格纳(Wigner )称他是“第二个狄拉克。
”他生来具有十分可爱的品格和个性,不仅是极其卓越的理论家,而且是才华横溢的教师,并以极为罕见的天赋和热情进行物理教学。
通过他那著名的《物理学讲演录》,来向世界展示一位顶尖科学大师的思维方式;正是他鼓励了好几代大学生从一种全新的角度去重新思考物理学。
一、主要成就费曼17岁时进入麻省理工学院不久,就和导师瓦利亚塔(Vallarta )一起联名在《物理学评论》上发表了宇宙线方面的论文[1]。
他通过模型证明,整个宇宙的宇宙线确实各向同性地进入我们的银河系并到达地球。
接着在导师斯莱特(Slater )的鼓励下,费曼着手研究晶体中原子间力的作用方式,并以《分子中的力》[1]为题完成论文并发表于1939年的《物理学评论》上。
物理学家费曼的童年经历:最终能成功的孩子,都靠父母做到这一点
物理学家费曼的童年经历:最终能成功的孩子,都靠父母做到这一点之前有一个故事特别感动我,是关于诺贝尔物理学奖的获得者,伟大的物理学家之一“费曼“的童年经历。
他曾在回忆录中谈及他成功的原因,很大程度是因为父亲的引导。
在他小的时候,小费曼一直看着鸟儿飞来飞去。
爸爸发现他对鸟儿感兴趣,就说,“我们来看看它们在做什么吧。
”费曼说:“那鸟儿总是在啄它的羽毛,它一边走一边在啄自己的羽毛。
”爸爸问,“它为什么要这样做呢?”费曼想了想说:“大概是它飞翔的时候弄乱了羽毛,所以要啄着把羽毛再梳理整齐吧。
”“如果是那样,那么在刚飞完时,它们应该很勤快地啄,而过了一会儿后,就该缓下来了。
那让我们来观察一下,它们是不是在刚飞完时啄的次数多得多。
”爸爸继续说道。
不难发现,鸟儿们在刚飞完和过了一会儿之后啄的次数差不多。
费曼说,“我想不出来。
”爸爸说,“那是因为有虱子在做怪,”虽然费曼爸爸给出的答案不一定正确,但却带领孩子一步步去思考探究问题的本质。
日常生活中我想这样的情景对于家长来说很熟悉吧,孩子总是会好奇的问一些日常生活中的问题,看似不足为奇的东西,却常常被他们“十万个为什么”难倒。
导致很多父母就不再帮助带领孩子往下深究,就此错过培养孩子爱思考爱动脑的品质。
那么现在不如让我们从日常的生活入手,给大家提供一些小科普,学会了就可以反问一下孩子,引导他们思考正确答案吧~厉害的爸妈,什么都知道~纸历史演变:在中国很早以前,人们用甲骨(龟甲,兽骨)来书写文字。
春秋时,竹片、木片和丝帛,都曾被用作书写材料。
但竹木笨重,丝帛昂贵,后来就有了纸的发明。
中国人最早用麻造纸。
东汉时,蔡伦改进了造纸术,以树皮、麻头、粗布、渔网等为原料,用新工艺造出了平滑好用的“蔡侯”纸,成为现代纸的前身。
但别弄错了,最早的纸可不是蔡伦发明的。
用过的纸还能用吗?造纸厂可以将废纸打碎,去色制浆,做成再生纸。
再生纸并不影响正常使用,很环保。
纸为什么会变黄?用来造纸的木浆里含有木质素,他原本是棕色的,造纸时被漂白成了白色。
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理查德·费曼——伟大的科学家与教育者
冯卉 22130711
摘要:本文提出了费曼童年经历、部分科学研究成就以及对物理的教育贡献,展现了他幽默风趣、不同寻常的个人魅力。
关键词:费曼量子电动力学教育
1.童年经历
1918年5月11日,费曼出生在曼哈顿。
在他的妈妈怀着他的时候,他的爸爸就预计说:“如果是个男孩,他会成为科学家。
”后来,此话显然是应验了的。
费曼会对物理科学着迷,以至于后来的在物理上成就,他的父亲梅尔维尔·费曼应该来说是功不可没的。
因为他很早就引导他的儿子以科学的方式去思考,他会收集彩色浴室花瓷片和小费曼做游戏,有意识地开始尝试让小费曼思考图形和基本的数学关系。
他为小费曼买了一套《不列颠百科全书》,还常带他去参观美国自然史博物馆。
小费曼也没让他的父亲失望,他对物理、对自然也表现出浓厚的兴趣,他会在推小车的时候发现小车中球的奇怪行为,即向前推小车,球会向后滚,反之,向前。
他的父亲就会向他解释,并告诉他“惯性”这个概念。
正是这样的例子,日后一直激励着费曼对每件事提出疑问,去探寻最基本的原理,他不因为有些事情已经被标明就认为自己已经理解过程本身。
父亲与他而言是科学的引导者和启蒙人,而母亲教给他的,就他自己说是:“我母亲教我懂得了我们能得到的最好的理解就是笑声和同情。
”所以,也是母亲成就了我们所认识的费曼,让他与众不同,与所有我们知晓的物理学家都不同,他并非过着我们想象中的那种冷漠的逻辑学家的生活,他是鲜活的,和我们普通人一样。
物理学家弗里曼·戴森评论说:“我从未见过他作的演讲不让听众发笑。
”对于费曼本人来说,爱比科学重要得多,他既爱人们,也爱物理学。
2.科学之路
费曼将物理学研究当成一种娱乐,这很可能与他童年接受科学教育的方式有关。
他有种独特的与自然科学交流的方式,只有将其公式公开于世时,我们才能与之一起分享他“真实世界”的奥秘。
2.1关于宇宙线的证明
在麻省理工学院时,费曼证明了如果来自整个宇宙的宇宙射线确实各向同性地进入我们的银河系,那么它到达地球时也会如此。
他的老师巴利亚塔被费曼的证明深深打动,并提议整理一下投《物理学评论》发表,但老师却因为自己是级别更高的科学家而把自己的名字放在费曼前面,即使那基本是费曼的理论,由于这是费曼图谋学术声誉的第一次体验,也就没有追究。
而最终费曼获得了胜利,这篇文章却引起了海森伯的兴趣,并在他出版的一本论宇宙线的书中讨论,费曼再次遇到巴利亚塔时问他是否看过海森伯的这本书,巴利亚塔回答说:“你在宇宙线方面有最终发言权。
”
2.2费曼——赫尔曼定理
在写毕业论文时,斯莱特给费曼布置研究的问题是:为什么石英被加热时膨胀得远比诸
如金属等其他物质慢。
费曼很快被物质如何膨胀以及根本原因这一想法吸引,所以着手研究晶体中原子间力的作用方式。
费曼方法的基础是根据原子核电荷和核外电子云电荷的分布来计算分子或晶格中原子核所受的力,而只要知道电荷云的分布,就能从经典静电力学计算出电荷分布,再利用量子力学计算出电子云的电荷分布之后,相对而言,剩下的工作就简单许多。
最终,他完成了他的毕业论文,而这篇论文也深深打动了斯莱特,他鼓励费曼投给《物理学评论》,当年晚些时候,这篇文章以“分子中的力”为题发表,这一大大减轻了化学家负担的计算分子和晶体中原子行为的简化方法也被另一位研究者独立发现,于是就有了现在的费曼——赫尔曼定理。
2.3量子电动力学与诺贝尔奖
费曼和他的导师惠勒一直致力于超距直接作用和时间对称的电动力学方面的研究,通过猜想、实验研究,他们得出了一项著名的理论——惠勒—费曼理论,这是一种相对论性的超距作用理论,其中假定宇宙中有足够的吸收体,它是作为带电粒子发出的所有作用的收缩点,辐射阻尼就是这个理论的一个结论。
在1941年春天,他们带着这个理论在普林斯顿大学研讨会上做了介绍演讲,在那些日子里,即使是普林斯顿大学内部研讨会,其听众也必然会有诸如量子力学带头人之一的维格纳,当时最伟大的天文学家罗素等。
那一场报告演讲,恰好有从瑞士来普林斯顿访问的量子理论的一位先驱泡利,以及在附近研究院工作的爱因斯坦。
报告结束后,泡利表示不赞同,而爱因斯坦却说:“我认为要为引力相互作用找到一种与之对应的理论应该是很难的。
”他并不是在否定惠勒和费曼的理论,而是觉得他们的理论尚有发展的可能。
虽然没有得到热烈的赞同,但这一理论在第一次尝试就立住了脚,费曼的下一项任务是努力寻找一种方法将这一理论发展为量子力学的形式。
后来他摆脱了场而仅用了超距作用的想法写成了他的博士论文,又对论文做了深入研究,最终他的辐射吸收理论正式发表。
之后,费曼就一直致力于量子力学,他又对液氮的特殊性质产生了兴趣,并将超低温液氦的超流性与光子的行为方式类比,取得很大的进展。
后来,他和莫雷盖尔曼在弱相互作用领域,比如β衰变方面,做了一些奠基性工作。
费曼通过提出高能质子碰撞过程的层子模型,在夸克理论的发展中,起了重要作用。
1965年,由于费曼在量子电动力学的成就,与朝永振一郎、施温格两人,共同获得该年度的诺贝尔物理奖。
3.教育成果
费曼以坦诚和严肃闻名,他也是一位优秀的教师,他关于物理学的演讲曾另无数青年学生领悟到物理学的奥秘。
费曼有一种特殊能力,就是能把复杂的观点,用简单的语言把它表述出来,这在他的科学研究中也是可以看见的。
这使得他成为一位硕果累累的教育家。
费曼曾经应邀在巴西进行了十个月的教学,年终他应邀做一次讲演,来评述巴西的教育。
他认为巴西教育出来的学生“举一而不知返三”,他发现有时问一个问题,学生马上就答得出来。
但下一次问同样的问题,至少在他看来是同样的题材、同样的问题,学生们却答不出来了。
研究很久之后他发现,原来学生只是把什么都背的滚瓜烂熟,但完全不理解自己在背些什么。
他们很会解题考试,却不会“问问题”,都以向别人询问为耻。
他说他演讲的主题
就是巴西教育根本就没有在教科学,他说:“当我看到你们教小孩‘科学’的方式时,我的感觉就跟那希腊学者一模一样。
”他的坦诚和严肃可见一斑。
在诸多奖项中,最让费曼感到自豪的,是1972年获得的奥尔斯特教育奖章。
最初出版于1962年的《费曼物理学讲义》被《科学美国人》这样赞誉:“尽管这套教材深奥难懂,但是它的内容丰富而且富有启发性。
在它出版25年后,它已经成为讲师、教授和低年级优秀学生的学习指南。
”费曼自己则在前言中写道:“我讲授的主要目的,不是帮助你们应付考试,也不是帮你们为工业或国防服务。
我最希望做到的是,让你们欣赏这奇妙的世界以及物理学观察它的方法。
”这也许就是他与众多物理学家、科学家不同的地方,他爱科学,痴迷于科学,但他更爱人们,更爱帮助人们进入科学的殿堂。
而他幽默的话语、深入浅出的叙述已经影响了许多人。
很少有物理学家能在自己的科研以及教育两方面都做的很好,因为科学家的特质往往是沉默寡言、兢兢业业、埋头苦干或者是思维跳跃、天马行空、难以理解,的确,这些特质有助于他们全身心投入科研、迸出思想的火花并取得震撼人心的成果。
但这些并不是一位教育者必须的特质,教育者的特质应该是循循善诱、温和耐心、乐于助人的,他必须有将一件深奥复杂的事物用简单明了的语言解释的能力,而费曼却拥有这两种人的特质。
他痴迷科学也喜爱教育;他是科学的顽童,也是教育的圣者;他让神秘的自然科学看起来不再那么拒人千里,他让好奇的孩子们有机会透过他幽默生动的话语探寻未知的世界;他是一座桥梁,两端连接着自然科学和想要探索它的人们;他以取得的科学成就为荣,更为自己的教育成果自豪!
参考文献:
[1]约翰·格里宾玛丽·格里宾.迷人的科学风采—费恩曼传[M].上海科技教育出版社.2005
[2]费曼.别闹了,费曼先生—科学顽童的故事[M].生活·读书·新知三联出版社.1997。