Мигуэль Сабадел - Наука. Величайшие теории: выпуск 6: Когда фотон встречает электрон. Фейнман. Квантовая электродинамика

• Название: Наука. Величайшие теории: выпуск 6: Когда фотон встречает электрон. Фейнман. Квантовая электродинамика
• Автор: Мигуэль Сабадел
• Издательство: Де Агостини
• Жанр: Научпоп
• Год: 2013
• ISBN: 2409-0069

Ричард Фейнман считается не только одним из самых значительных физиков XX века, но и одной из самых завораживающих и уникальных фигур современной науки. Этот ученый внес огромный вклад в изучение квантовой электродинамики - основной области физики, исследующей взаимодействие излучения с веществом, а также электромагнитные взаимодействия заряженных частиц. Кроме того, он широко известен как преподаватель и популяризатор науки. Яркая личность Фейнмана и его сокрушительные суждения вызывали как восхищение, так и враждебность, но несомненно одно: современная физика не была бы такой, какой она является сегодня, без участия этого удивительного человека.

Прим. OCR: Врезки текста выделены жирным шрифтом. Символ "корень квадратный" заменен в тексте SQRT().

---

Тот, кто пьет из колодца познания, никогда не перестанет этого делать. «Корни познания горьки, — говорил Аристотель, — но плоды его сладки». Не нужно быть слишком умным, чтобы это понимать. Достаточно использовать «маленькие серые клеточки», как выражался бельгийский детектив Эркюль Пуаро. И Ричард Фейнман знал, как их использовать с максимальной отдачей.

Прощай, Дик

Последние десять лет своей жизни Фейнман посвятил изучению нравов и обычаев азиатских кочующих племен Тувы, маленькой автономной республики бывшего Советского Союза на границе с Монголией. Также он принял участие в расследовании, которое позволило выяснить причину гибели космического корабля «Челленджер» в 1986 году, после чего ученый стал знаменитостью. Фейнман предал огласке причину катастрофы и то, как работники НАСА проигнорировали рекомендации экспертов: когда они оценили риск катастрофы в полете как 1 из 100000, специалисты получили результат 1 из 200. И Фейнман был полностью согласен со специалистами.

Фотография взрыва космического корабля «Челленджер» 28 января 1986 года.

Ричард Фейнман (второй ряд, первый справа) появляется на публике в последний раз в феврале 1986 года, во время работы в комиссии по расследованию причин гибели космического корабля «Челленджер».

Часы космического корабля, который идет со скоростью света, замедлятся, как и мозговая активность пилота.

Ричард Фейнман. -«Природа физики» (1965)

В окончательный отчет комиссии, расследовавшей гибель шаттла, пришлось включить замечания Фейнмана, в противном случае он отказывался его подписать. Ученый был возмущен: эта ужасная катастрофа, случившаяся из-за нарушения герметичности уплотнителя твердотопливного ускорителя, была полностью на совести НАСА. Резиновый уплотнитель потерял эластичность из-за низкой температуры воздуха ночью накануне старта. Затвердев, он больше не мог обеспечивать герметичность ускорителя, и пламя вырвалось наружу. В течение двух лет инженеры привлекали внимание своего руководства к ненадежности резиновых уплотнений в ускорителях. Накануне старта они снова предупредили об опасности, на этот раз в связи с низкой температурой воздуха. Но чиновники НАСА опасались урона для имиджа своей организации и не обращали внимания на все технические моменты. Поэтому Фейнман завершил свой отчет такими словами:

«Для того чтобы технология имела успех, нужно, чтобы реальность преобладала над общественными отношениями; нельзя обмануть природу».

После официальной церемонии в Белом доме Фейнман вернулся к себе домой, чтобы умереть, и он это понимал. Весной 1984 года он почувствовал неладное. Был случай, когда ученый надел пиджак и галстук, чтобы лечь спать, а как-то он потратил 45 минут для того, чтобы найти свою машину, припаркованную напротив дома... Однажды, выходя после лекции, он заметил, что невнятно разговаривает. Обследование выявило кровоизлияние в мозг. Он был в срочном порядке прооперирован.

В конце 1970-х Фейнман лечился от рака. В октябре 1987 года болезнь вернулась. Врачи решили попытаться в последний раз облучить рак. Истощенный, Фейнман потерял аппетит. Врачи интенсивной терапии нашли еще и прободную язву; также они обнаружили, что единственная почка, которая у него оставалась, начинала отказывать. Диализ почти не помогал, и Фейнман отказался дальше использовать его для продолжения своей жизни. Он сказал своей дочери Мишель «Я скоро умру», как если бы он сказал «Это уже решено». Назначение морфина и кислорода было его единственной уступкой паллиативной медицине. Врачи сказали, что ученому оставалось прожить пять дней. Понемногу он терял сознание. Чтобы говорить, ему приходилось прикладывать сверхчеловеческие усилия. Его последние слова, которые он, видимо, приготовил заранее, были обращены к Гвинет: «Я не хотел бы умереть дважды. Это так раздражает». Незадолго до полуночи, 15 февраля 1988 года, Ричард Филипп Фейнман покинул этот мир в возрасте 69 лет.

Сталкиваясь со смертью, мы, люди, не ищем правильных ответов, а ищем те, которые нас утешают. Мы нуждаемся в уверенности, чтобы жить, — уверенности реальной или вымышленной, которая скрасит агонию смерти. Фейнман был иного мнения:

«Я могу жить в сомнении и неуверенности, не зная чего-то. Я думаю, что более интересно жить так, чем иметь ответ, способный стать ошибочным. У меня есть приблизительные ответы и разной степени уверенность относительно многих вещей, но полностью я ни в чем не уверен... Я не боюсь игнорировать возможность, потеряться в таинственной Вселенной без какой-либо цели. Это меня не пугает».

Таков был Фейнман.

На следующий день после его смерти двое студентов взобрались на крышу библиотеки Калтеха и вывесили транспарант с надписью: «Мы тебя любим, Дик».

Список рекомендуемой литературы

Feynman, R.P., Qu’en pensez-vous monsieur Feynman ?Lettres 1939- 1987y Paris, Dunod, 2006.

— Vous voulez tire, monsieur Feynman !, Paris, Odile Jacob, — What Do You Care What Other People Think ?, New York, W. W. Norton & Company, 1988.

— Quantum Electrodynamics, Boulder, Westview Press (Coll. Advanced Book Classics), 1998.

— Le Corns dephysique de Feynman (5 volumes), Paris, Dunod, 1999.

— La Nature de la physique, Paris, Seuil (Coll. Points), 1980. Gamow, G., Biography of Physics, New York, Dover Publications, 1988.

Gell-Mann, M., Le Quark et le Jaguar: Voyage au coeurdu simple et du complexe, Paris, Flammarion (Coll. Champs), 1988.

Greene, B., The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory, New York, W. W. Norton & Company, 1999.

Gribbin, J., In search of SUSY: Supersymmetry and the Theory of Everything, London, Penguin, 1998.

— Science :A History, 1543-2001, London, Penguin, 2002.

— Le Chat de Schrodinger: Physique quantique et realite, Paris, Flammarion (Coll. Champs), 2009.

Hoof’t, G., Particulas elementales, Barcelone, Drakontos, 2008. Kragh, H., Quantum Generations : A History of Physics in

the Twentieth Century, Princeton, Princeton University Press, 1999.

Navarro Faus, J., Los caminos cudnticos. Feynman, Madrid, Nivola, 2007.

Rosenblum, B. et Kuttner, F., Quantum Enigma : Physics Encounters Consciousness, New York, Oxford University Press, 2011.

Teresi, D. et Lederman, L., The God Particle : If the Universe Is the Answer, What Is the Question ?, New York, Dell Publishing 1993.

Yndurain, F.J., Electrones, neutrinos у quarks, Barcelone, Critica, 2001.

Указатель

Азимов, Айзек 33,159

амплитуда вероятности 63, 65

антисемитизм 35

Белл, Мари Луиз 117-118 бесконечные величины 12, 56, 77, 86-89, 95, 98, 100, 110

Бете, Ханс 35,41,71-74, 76, 79,81,84,93-97,102,107, 108, 111

биология синтетическая 161

бомба атомная 16, 41, 43, 45, 46, 67, 69,71,74,84, 90

Бор, Нильс 8, 24-26, 48-50, 70, 92,96, 99, 103, 118

взаимодействие сильное 131, 133, 134, 143, 144,146

слабое 13, 16, 129, 133,134, 139-142, 151, 153

виртуальные частицы 55, 56, 87-89,102,104

волновая функция 30, 61-63, 126

Вторая мировая война 16, 45, 67, 68, 77,107

вторичное квантование 54, 86

«Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» 7, 16

Гарвард 42, 82, 95, 100, 108, 110, 132

Гейзенберг, Вернер 8, 26, 27, 33,47,48, 56, 86-89, 98,121

Гелл-Ман, Марри 8, 10, 13, 16, 94,129,132-134,139-144, 146, 147, 153

Гринбаум, Арлин 7, 11, 16, 59, 60, 66-71,73, 74, 76, 79, 152

болезнь 7, 16, 65, 66, 67, 73-74

смерть 7, 16, 76, 79, 108, 117

Дайсон, Фримен 16, 106-111, 132, 156-157

двойная щель 27-32, 63

де Бройль, Луи 21, 25, 26, 30, 31,47

диаграммы Фейнмана 9, 13, 16, 103-105,110,113,125, 139

Дирак, Поль Адриен Морис 27, 36,47-51,54,55, 64, 65, 81,85-86, 90, 92,93, 95, 96, 98, 99, 104, 107, 141, 156

дуализм волна-частица 28

заряд 50, 51, 53-58, 87, 88, 96, 104, 131, 134, 144 заряд у 134

Институт перспективных исследований, см. Принстон интегралы по траекториям 70, 95, 110, 122, 128, 141

Калифорнийский технологический институт 7, 8, 9, 94,113,115,116,132, 135,139, 143, 147, 151, 154, 156, 158, 160, 167

квант 22, 54

квантовая гидродинамика 121- 125

квантовая электродинамика (КЭД) 1016, 47, 54-56, 64, 69, 77,88-90, 93,95-100, 102,108-111,132,156

квантовый компьютер 159, 160

кварки 8, 13, 143, 144, 146, 147

конденсат Бозе — Эйнштейна 122-124

копенгагенская интерпретация 70

Корнелл 7, 16, 72, 79, 82, 84, 94, 107-109,115,117

Ландау, Лев 119, 120, 121, 125, 128

Лос-Аламос 7, 71, 73-76, 79, 81,84,85,108,115,154

Массачусетский технологический институт (МТИ) 7, 16, 32-36, 42,56, 60,81,82, 127, 132

нанотехнология 16, 149, 158

Нётер, Эмми 138

нарушение четности 139-141

партоны 146-147

Паули, Вольфганг Эрнст 49, 56, 87, 98

перенормировка 89, 94-95, 102, 108, 109

позитроны 51, 52, 87, 88,100, 101, 103,105

Поконо, горы 16, 96,97,99, 102,103, 105

поле 36, 50, 52-57, 86, 87, 90, 92, 96, 101, 110, 140, 145, 146

поляризация вакуума 87 премия Нобелевская 8, 10, 15, 16, 36,45, 48, 56, 72,77, 90, 132,135,140,143,155,156, 157

Принстон 7, 32, 42, 43, 45, 46, 60, 64, 65, 66, 68,81,84-86, 99,108,132,156

принцип наименьшего действия 39, 40, 61, 64, 69, 70, 93

принцип наименьшего времени 38

принцип неопределенности 33, 47, 56, 89, 99,121,126

пятый Сольвеевский конгресс 48, 90

Раби, Исидор Айзек 80, 81, 90, 92,96

Резерфорд, Эрнест 23-25, 46, 57, 146

рождение и аннигиляция пары 105

сверхпроводимость 120

сверхтекучесть 13, 16, 113, 119-121, 125, 127-128 свет 12, 22-25, 28, 29,31,36- 39, 47, 54, 58, 64, 86, 88, 90, 162, 164

Силард, Лео 45, 46

симметрия 136-138, 142, 143, 147

собственная энергия электрона 56, 87, 92, 93, 95

сопротивление излучения 57

странность 133-135

«Там, внизу, еще много места» 158