理察·費曼(理察·菲利普·費曼):人物生平,主要成就,科研成就,美學藝術,人才培養

理察·費曼（全稱：理察·菲利普斯·費曼，Richard Phillips Feynman，1918年5月11日—1988年2月15日），美籍猶太裔物理學家，美國國家科學院院士，諾貝爾物理學獎獲得者，生前是加州理工學院理察·托爾曼理論物理學教授。

理察·費曼於1939年從麻省理工學院本科畢業；1942年獲得普林斯頓大學博士學位，同年參加“曼哈頓計畫”；1945年進入康奈爾大學任教；1951年轉入加州理工學院任教，期間的授課內容被整理編輯成《費曼物理學講義》；1954年當選為美國國家科學院院士；1965年獲得諾貝爾物理獎；1988年2月15日在加州洛杉磯逝世，終年69歲。

理察·費曼主要從事量子力學的路徑積分表述、量子電動力學、過冷液氦的超流性以及粒子物理學中部分子模型的研究。

基本介紹

中文名：理察·費曼
外文名：Richard Feynman
別名：Dick（迪克）；理蒂
國籍：美國
民族：猶太人
出生地：紐約市皇后區小鎮法洛克衛
出生日期：1918年5月11日
逝世日期：1988年2月15日
畢業院校：普林斯頓大學
職業：教育科研工作者
代表作品：《費曼物理學講義》、《量子電動力學》
主要成就：1954年當選為美國國家科學院院士
1965年獲得諾貝爾物理學獎
性別：男

人物生平,主要成就,科研成就,美學藝術,人才培養,榮譽表彰,人物影響,個人生活,人物評價,後世紀念,

人物生平

1918年5月11日，理察·費曼出生於美國紐約，在長島南岸的法羅克維長大。

1935年，進入美國麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology）學習，最初主修數學和電力工程，後轉修物理學。

1939年，從麻省理工學院本科畢業，並被任命為普特南研究員（Putnam Fellow），之後參加普林斯頓大學物理學研究生入學考試，並取得了滿分；9月，進入普林斯頓大學就讀研究生，導師是約翰·阿奇博爾德·惠勒（John Archibald Wheeler），致力於研究量子力學的疑難問題：發散困難。

1942年6月，從普林斯頓大學畢業，獲得理論物理學博士學位，博士論文《量子力學中的最小作用原理（The Principle of Least Action in Quantum Mechanics）》；同年，被招募作為普林斯頓大學的美國核子彈項目職員，進入洛斯·阿拉莫斯國家試驗室（Los Alamos National Laboratory），參加了“曼哈頓計畫”，理察·費曼是曼哈頓計畫天才小組成員之一，該研究小組負責研製核子彈。

1946年，第二排左起第四個為費曼，在奧本海默旁邊。

1945年，“曼哈頓計畫”結束後進入康奈爾大學任教；7月16日，觀看了世界第一顆核子彈在新墨西哥阿拉莫戈多爆炸。

1951年，轉入加州理工學院任教，擔任客座教授（Visiting Professor）。

1954年，當選為美國國家科學院院士。

1959年，擔任加州理工學院理論物理學教授（Professor of Theoretical Physics）。

1961年9月—1963年5月，在加州理工學院講授《大學初等物理》課程，錄音在同事幫助下整理編輯為《費曼物理學講義》。

1965年，因在量子電動力學方面的成果，與朱利安·施溫格（Julian.Schwinger）、朝永振一郎一同獲得諾貝爾物理獎。

1986年，挑戰者號太空梭失事後，理察·費曼受委託調查失事原因，他做了O型環演示實驗，只用一杯冰水和一隻橡皮環，就在美國國會向公眾揭示了挑戰者失事的根本原因——低溫下橡膠失去彈性。

1988年2月15日，因腹膜癌在加州洛杉磯逝世，終年69歲。

主要成就

科研成就

科研綜述

理察·費曼於20世紀40年代發展了用路徑積分表達量子振幅的方法，並於1948年提出量子電動力學新的理論形式、計算方法和重正化方法，從而避免了量子電動力學中的發散困難。費曼圖表是費曼在二十世紀四十年代末首先提出，用於表述場與場間的相互作用，可以簡明扼要地體現出過程的本質，它改變了把物理過程概念化和數學化的處理方式。

理察·費曼不受已有的薛丁格的波函式和海森堡的矩陣力學這兩種方法的限制，獨立地提出用躍遷振幅的空間—時間描述來處理幾率問題。他以幾率振幅疊加的基本假設為出發點，運用作用量的表達形式，對從一個空間—時間點到另一個空間—時間點的所有可能路徑的振幅求和。這一方法簡單明了，成了第三種量子力學的表述法。

1968年，理察·費曼根據電子深度非彈性散射實驗和布約肯（J.D.Bjorken）的標度無關性提出高能碰撞中的強子結構模型。這種模型認為強子是由許多點粒子構成，這些點粒子就叫部分子（parton）。部分子模型在解釋高能實驗現象上比較成功，它能較好地描述有關輕子對核子的深度非彈性散射、電子對湮滅、強子以及高能強子散射等高能過程，並在說明這些過程中逐步豐富了強子結構的物理圖像。

理察·費曼建立了解決液態氦超流體現象的數學理論。他和默里·蓋爾曼在弱相互作用領域，比如β衰變方面，做了一些奠基性工作。他通過提出高能質子碰撞過程的層子模型，在夸克理論的發展中起了重要作用。

期刊論文

理察·費曼本科期間在《物理評論（Physical Review）》上發表了兩篇論文，其中一篇是與曼努埃爾·巴亞爾塔（Manuel Vallarta）共同撰寫的，題為“銀河系恆星對宇宙射線的散射（The Scattering of Cosmic Rays by the Stars of a Galaxy）”。另一篇是他的畢業論文，關於“分子中的力（Forces in Molecules）”，基於約翰·斯萊特（John C. Slater）的一個想法，後來該公式被稱為赫爾曼—費曼定理。代表論文如下：

Wheeler J A, Feynman R P. Interaction with the absorber as the mechanism of radiation[J]. Reviews of modern physics, 1945, 17(2-3): 157.

Feynman R P. A theorem and its application to finite tampers[R]. Los Alamos National Lab.(LANL), Los Alamos, NM (United States), 1946.

Welton T A, Feynman R P. Neutron Diffusion in a Space Lattice of Fissionable and Absorbing Materials[R]. Los Alamos Scientific Lab., N. Mex.(US), 1946.

Feynman R P, Metropolis N, Teller E. Equations of state of elements based on the generalized Fermi-Thomas theory[J]. Physical Review, 1949, 75(10): 1561.

Feynman R P. Space-time approach to non-relativistic quantum mechanics[J]. Reviews of modern physics, 1948, 20(2): 367.

Feynman R P. A relativistic cut-off for classical electrodynamics[J]. Physical Review, 1948, 74(8): 939-946.

Feynman R P. Relativistic cut-off for quantum electrodynamics[J]. Physical Review, 1948, 74(10): 1430-1438.

Wheeler J A, Feynman R P. Classical electrodynamics in terms of direct interparticle action[J]. Reviews of modern physics, 1949, 21(3): 425-433.

Feynman R P. The Theory of Positrons[J]. Physical Review, 1949, 76(6): 749-759.

Feynman R P. Space-time approach to quantum electrodynamics[J]. Physical Review, 1949, 76(6): 769-789.

Feynman R P. Mathematical formulation of the quantum theory of electromagnetic interaction[J]. Physical Review, 1950, 80(3): 440-457.

Feynman R P. An operator calculus having applications in quantum electrodynamics[J]. Physical Review, 1951, 84(1): 108-128.

Feynman R P. The λ-transition in liquid helium[J]. Physical Review, 1953, 90(6): 1116-1117.

Feynman R P, De Hoffmann F, Serber R. Dispersion of the neutron emission in U-235 fission[J]. Journal of Nuclear Energy (1954), 1956, 3(1-2): 64-IN10.

Cohen M, Feynman R P. Theory of inelastic scattering of cold neutrons from liquid helium[J]. Physical Review, 1957, 107(1): 13-24.

Feynman R P. There’s plenty of room at the bottom[J]. Engineering and science, 1959, 23(5): 22-36.

Feynman R P. What is science[J]. The Physics Teacher, 1969, 7(6): 313-320.

Feynman R P. The development of the space‐time view of quantum electrodynamics[J]. Physics Today, 1966, 19(8): 31-44.

Feynman R P. Structure of the proton[J]. Science, 1974, 183(4125): 601-610.

Feynman R P. Cargo cult science[M]//The art and science of analog circuit design. Newnes, 1998: 55-61.

Feynman R P, Kleinert H. Effective classical partition functions[J]. Physical Review A, 1986, 34(6): 5080-5084.

Feynman R P. Rogers Commission Report, Volume 2 Appendix F-Personal Observations on Reliability of Shuttle[J]. NASA, 1986.

Feynman R P. Difficulties in applying the variational principle to quantum field theories[C]//Variational Calculations in Quantum Field Theory: Proceedings of the Internationsl Workshop. Edited by POLLEY L. 1988: 28-40.

出版著作

出版時間	書籍名稱	作者	出版社	ISBN
1961年	基本過程理論（Theory of Fundamental Processes）	理察·費曼	Addison Wesley	0-8053-2507-7
1962年	量子電動力學（Quantum Electrodynamics）	理察·費曼	Addison Wesley	978-0-8053-2501-0
1965年	量子力學和路徑積分（Quantum Mechanics and Path Integrals）	理察·費曼，阿爾伯特·希布斯	McGraw Hill	0-07-020650-3
1967年	物理定律的本性：1964年信使講座（The Character of Physical Law: The 1964 Messenger Lectures）	理察·費曼	MIT Press	0-262-56003-8
1972年	統計力學：一組講座（Statistical Mechanics: A Set of Lectures）	理察·費曼		0-8053-2509-3
1985年	QED：光與物質的奇怪理論（QED: The Strange Theory of Light and Matter）	理察·費曼	Princeton University Press	0-691-02417-0
1987年	基本粒子和物理定律：1986年狄拉克紀念講座（Elementary Particles and the Laws of Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures）	理察·費曼	Cambridge University Press	0-521-34000-4
1995年	萬有引力講座（Lectures on Gravitation）	理察·費曼著，布萊恩·哈特菲爾德編輯	Addison Wesley Longman	0-201-62734-5
1997年	費曼最後的講座：行星繞太陽運動（Feynman's Lost Lecture: The Motion of Planets Around the Sun）	理察·費曼著，翁特格編輯	London: Vintage	0-09-973621-7
2000年	費曼關於計算的講座（Feynman Lectures on Computation）	理察·費曼著，赫伊·托尼和艾倫·羅伯遜編輯	Perseus Books Group	0-7382-0296-7
參考資料來源：

傳記科普

出版時間	書籍名稱	作者	出版社	ISBN
1985年	別鬧了，費曼先生：一個好奇角色的冒險（Surely You're Joking, Mr. Feynman!: Adventures of a Curious Character）	理察·費曼著，萊頓·拉爾夫編輯	W. W. Norton & Co.	0-393-01921-7
1988年	你管別人怎么想：一個好奇角色的進一步冒險（What Do You Care What Other People Think?: Further Adventures of a Curious Character）	理察·費曼著，萊頓·拉爾夫編輯	W. W. Norton & Co.	0-393-02659-0
1996年	非同尋常的天才：理察·費曼插圖（No Ordinary Genius: The Illustrated Richard Feynman）	理察·費曼著，賽克斯·克里斯托弗編輯	W. W. Norton & Co.	0-393-31393-X
1994年	六篇簡單的文章：最傑出的老師解釋的物理學要點（Six Easy Pieces: Essentials of Physics Explained by Its Most Brilliant Teacher）	理察·費曼	Perseus Books	0-201-40955-0
1997年	六個不那么容易的作品：愛因斯坦的相對論，對稱性和時空（Six Not So Easy Pieces: Einstein's Relativity, Symmetry and Space-Time）	理察·費曼	Addison Wesley	0-201-15026-3
1998年	這一切的意義：一個公民科學家的想法（The Meaning of It All: Thoughts of a Citizen-Scientist）	理察·費曼	Perseus Publishing	0-7382-0166-9
1999年	發現的樂趣：理察·P·費曼的最佳短篇作品（The Pleasure of Finding Things Out: The Best Short Works of Richard P. Feynman）	理察·費曼著，傑弗里·羅賓斯編輯	Perseus Books	0-7382-0108-1
2005年	經典費曼：一個好奇角色的所有歷險記（Classic Feynman: All the Adventures of a Curious Character）	理察·費曼著，萊頓·拉爾夫編輯	W. W. Norton & Co.	0-393-06132-9
參考資料來源：

音頻視頻

序號	名稱	類型	備註
1959年12月29日	底下的空間還大的很（There's Plenty of Room at the Bottom）	音頻	加州理工學院講座
1964年	信使講座（The Messenger Lectures）	音頻	康奈爾大學講座
1964年	奇異感減三（Strangeness Minus Three）	視頻	BBC Horizon劇集
1972年	從另一個角度看世界（Take the world from another point of view）	錄像
1975年2月6日	洛斯阿拉莫斯之下（Los Alamos From Below）	音頻	在聖巴巴拉的演講
1979年	道格拉斯·羅伯紀念講座（The Douglas Robb Memorial Lectures）		四次公開講座
1981年	發現事物的樂趣（The Pleasure of Finding Things Out）		BBC Horizon劇集
1983年	想像收藏的樂趣（Fun to Imagine Collection）	短片	BBC的六部短片
1983年	量子力學現實觀：（Quantum Mechanical View of Reality）	視頻	伊薩倫研討會（Workshop at Esalen）
1984年	微型機器：費曼納米技術講座（Tiny Machines： The Feynman Talk on Nanotechnology）	視頻
1985年	特質思維研討會（Idiosyncratic Thinking Workshop）	視頻
1988年	點點滴滴——來自理察的生活和時代（Bits and Pieces—From Richard's Life and Times)	視頻
	費曼物理學講座（The Feynman Lectures on Physics）	音頻	整理編輯成書
	計算機從內到外（Computers From the Inside Out）	視頻
	非凡的天才（No Ordinary Genius）	視頻	克里斯托弗·賽克斯紀錄片
	理察·費曼——自愛因斯坦以來最好的頭腦（Richard Feynman—The Best Mind Since Einstein）	視頻	紀錄片
	行星繞太陽運動（The Motion of Planets Around the Sun）	音頻	費曼最後的演講
	物質的本質（Nature of Matter）	音頻
參考資料來源：

美學藝術

理察·費曼晚年沉醉於繪畫的線條與結構，他覺得他對於藝術的熱愛是和物理是有密切聯繫的——兩者都是在表達自然世界的美妙與複雜。

人才培養

教育理念

理察·費曼認為：教育就是把複雜的觀點，用簡單的語言把它表述出來；教師講不懂別人，是自己沒有真懂。

理察·費曼主張在物理學習和研究中大膽探索和創新；物理教學中要理論聯繫實際；物理教學目標的多維度；轉變教育教學觀念，追求教育教學的創新性；追求科學原創，強調理論聯繫實際；正確地探究自然的方法；依據這種方法所獲取的知識，增加了做新事情的能力。

巴西教育

1949年—1952年，理察·費曼應邀在巴西進行了斷斷續續的十個月時間的教學，年終他應邀做一次講演，來評述巴西的教育。巴西之行受到美國政府計畫的贊助，他到巴西里約大學教授學生們電磁學方面的高級課程。

編寫教材

根據費曼1961年9月至1963年5月在加州理工學院講課錄音整理編輯出版了《費曼物理學講義（The Feynman's Lectures on Physics）》，包括《第一卷：機械、輻射和熱（Mechanics, Radiation, and Heat）》《第二卷：電磁學和物質（Electromagnetism and Matter）》《第三卷：量子力學（Quantum Mechanics）》，並有費曼物理學講座解決問題的補充《費曼的物理學技巧（Feynman's Tips on Physics）》。

榮譽表彰

時間	榮譽表彰	授予單位
1954年	阿爾伯特·愛因斯坦獎（Albert Einstein Award）
1954年	美國國家科學院院士（Member ）	美國國家科學院（National Academy of Science）
1962年	歐內斯特·勞倫斯獎（Ernest Orlando Lawrence Award）	美國能源部科學辦公室
1965年	諾貝爾物理學獎（Nobel prize in Physics）	瑞典皇家科學院
1965年	英國皇家學會外籍院士	英國皇家學會（Royal Society, London）
1972年	奧斯特教育獎章（Oersted Medal）	美國物理教師協會（American Association of Physics Teachers）
1979年	美國國家科學獎章（National Medal of Science）	美國國家科學基金會（National Science Foundation）
	美國物理學會會士（Member）	美國物理學會（American Physical Society）
	美國科學促進會會士（Member）	美國科學促進會（American Association for the Advancement of Science）
	愛因斯坦獎（Einstein Award）	阿爾伯特·愛因斯坦獎醫學院（Albert Einstein Award College of Medicine）

人物影響

費曼圖

費曼圖（Feynman Diagram）是理察·費曼提出第三種建立量子力學方式所創立的一種用形象化的方法，方便地處理量子場中各種粒子相互作用的圖。

Feynman diagram

費曼規則

費曼規則（Feynman Rules）是指費曼圖與具體計算時所使用的算式之間的關係。

費曼傳播子

量子電動力學由狄拉克方程與克萊因-戈爾登方程求解，前者描述電子機率幅的變化，而後者描述光子，這兩個量稱為費曼傳播子（Feynman Propagators）。

個人生活

家世背景

理察·費曼的父親是麥爾維爾·阿瑟·費曼（Melville Feynman），母親是露茜爾·菲利浦（Lucille Phillips），他父母都是猶太人，他的妹妹瓊（Joan Feynman），比他小9歲，瓊後來也成了一名物理學家。

理察·費曼的父母對孩子的教育沒有狹隘偏執的宗教觀念。當他還坐著幼兒專用的高椅子時，父親就買了一套浴室用的白色和藍色瓷磚，用各種方法來擺放它們，教他認識形狀和簡單的算術原理。當他長大一點時，父親就帶他去博物館，並且給他讀《不列顛百科全書》，並教會他怎樣思考。

1946年10月，理察·費曼的父親麥爾維爾在一次中風后去世。

婚姻家庭

1941年，理察·費曼與艾琳·格林鮑姆（Arline Greenbaum）結婚，他們從高中開始相戀，約會了六年後正式訂婚。當理察·費曼去普林斯頓大學學習深造時，艾琳發現自己頸部有一個腫塊，並且持續疲憊和低燒幾個月，被診斷為結核病。在理察·費曼獲得博士學位後不久，他設法讓普林斯頓大學附近的一所慈善醫院同意接收艾琳·格林鮑姆。1942年6月29日，在去慈善醫院的路上，一位治安官員主持了他們的結婚儀式。

費曼和艾琳的合影

理察·費曼