費曼講物理（相對論）

　　提起理查德·費曼（１1918～1988），我國的讀者或許不會陌生。幾年前，他的自傳《別鬧了，費曼先生》在中國的出版發(fā)行，使這位美國物理學家聲名大振。費曼是個一生都閑不住的人，他有著令人難以想象的精力、智慧和好奇心。在他的一生中，他對物理學的多個領(lǐng)域和物理學之外的多個領(lǐng)域，正如對他生活中的多個女人一樣，都產(chǎn)生過濃厚的興趣，而在每一個領(lǐng)域中他都做得游刃有余。這也使得他在其一生的各個相同和不同時期扮演過各種不同的角色：僅憑想象就能把收音機修好的收音機修理工，在曼哈頓計劃嚴密的保安系統(tǒng)監(jiān)控下輕松破解安全鎖的開鎖匠，參加世界級職業(yè)比賽并獲獎的桑巴鼓手，摘取了諾貝爾獎的物理學家廣受聽眾歡迎的優(yōu)秀教師，以及經(jīng)常在紅燈區(qū)的夜總會出沒的playboy。在這諸多角色中，有兩個角色的扮演貫穿了他一生的大部分時間也最受人們的稱道，那就是物理學家和教師。而最難得的是費曼能夠把這兩者巧妙地結(jié)合起來，從而孕生了這本《費曼講物理相對論》。這本書是根據(jù)費曼的六次講演整理而成的，突出體現(xiàn)了費曼身兼杰出物理學家和優(yōu)秀教師于一身的獨特才能，從始至終滲透著他簡潔至上的審美追求。這些演講配合得非常巧妙，構(gòu)成了現(xiàn)代理論物理學中一個最重要領(lǐng)域的完美而具有說服力的解說。這個領(lǐng)域就是相對論，她自２０世紀初首次進入人類的視野以來，已在物理學的多個領(lǐng)域得到了廣泛應用與發(fā)展，是物理學的主要基礎(chǔ)性理論。在這個領(lǐng)域中，愛因斯坦的名字像一座巍峨的山峰矗立在公眾的思想觀念中。毫無疑問，愛因斯坦是這一領(lǐng)域的最大權(quán)威，但對這一理論的闡發(fā)，愛因斯坦的著作卻并不是最好的。愛因斯坦的相對論著作，復雜的表述和冗長的推導過程往往令人望而卻步，一如他那個時代蘇黎世燭光晚宴上的盛裝貴婦，雖姿色撩人，但過于繁瑣的衣飾和冷峻矜持的表情，總使人難以親近芳澤。而在費曼的這本書中，費曼在對相對論作了完整準確把握的基礎(chǔ)上，憑借著他自己創(chuàng)建的一系列獨特的處理方法以及他對簡潔美的不懈追求，把復雜深奧的相對論修剪得極其清晰明了，完全消除了以往做法中不必要的復雜化。相對論已從２０世紀初雍容華貴的盛裝貴婦變成了夏威夷海灘上風情萬種的泳裝女郎，人們能在最短的時間里領(lǐng)略到她的本質(zhì)之美，看一眼便能勾起心底無盡的波瀾。如果說20世紀初人們用“世界上只有三個半人懂得相對論”這句話來形容相對論的深奧難懂的話，那么，在現(xiàn)在，在看完費曼這本書后，就可以用“世界上只有三個半人不懂得相對論”這句話來形容相對論的簡單了。對這本書的評價，也許正像這本書的“出版者的話”中所說的“即使是相對論的創(chuàng)立者愛因斯坦大師本人，對這個理論所創(chuàng)造出來的奇跡、這個理論的作用以及它的基本概念，也無法做出像來自紐約的理查德·費曼這樣的解釋”。

　　理查德·費曼，1918年，費曼誕生于紐約市布魯克林區(qū)，1942年，從普林斯頓大學取得博士學位。第二次世界大戰(zhàn)期間，他曾在美國設(shè)于新墨西哥州的羅沙拉摩斯（LosAlamos）實驗室服務，參與研發(fā)原子彈的曼哈坦計畫（ManhattanProject），當時雖然年紀很輕，卻已經(jīng)是計畫中的重要角色。隨后，他任教于康乃爾大學以及加州理工學院。1965年，由于費曼在量子電動力學的成就，與朝永振一郎（Sin-ItiroTomonaga）、施溫格（JulianSchwinger）兩人，共同獲得該年度的諾貝爾物理獎。費曼博士為量子電動力學理論解決了不少問題，同時他首創(chuàng)了一個解釋液態(tài)氦超流體現(xiàn)象的數(shù)學理論。之后，他跟葛爾曼（MurrayGell-Mann）合作，研究弱交互作用（例如貝他衰變），做了許多奠基工作。后來數(shù)年，費曼成為發(fā)展夸克（quark）理論的關(guān)鍵人物，提出了在高能量質(zhì)子對撞過程中的成子（parton）模型。在這些重大成就之外，費曼博士把一些基本的新計算技術(shù)跟記法，介紹給了物理學。其中包括幾乎無所不在的費曼圖，因而改變了基礎(chǔ)物理觀念化與計算的過程，成為可能是近代科學史上，最膾炙人口的一種表述方式。費曼是一位非常能干有為的教育家，在他一生所獲多得數(shù)不清的各式各樣獎賞中，他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎章（OerstedMedalforTeaching）。《費曼物理學講義》一書最初發(fā)行于1963年，當時有位《科學美國人》雜志的書評稱該書為「……真是難啃，但是非常營養(yǎng)，尤其是風味絕佳，為二十五年來僅見！是教師及最優(yōu)秀入門學生的指南。」為了增長一般民眾的物理知識，費曼博士寫了一本《物理之美》（TheCharacterofPhysicalLaw）以及《量子電動力學》（Q.E.D.：TheStrangeTheoryofLightandMatter）。他還寫下一些專精的論著，成為后來物理學研究者與學生的標準參考資料跟教科書。費曼是一位建設(shè)性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰(zhàn)者號」太空梭失事調(diào)查工作的事跡，尤其是他當眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕，是一場非常優(yōu)雅的即席實驗示范，而他所使用的道具不過冰水一杯！比較鮮為人知的事例，是費曼博士于1960年代中，在加州大學課程委員會任上所做的努力，他非常不滿當時教科書之庸俗平凡。僅僅重復敘說費曼一生中，于科學上與教育上的無數(shù)成就，并不足以說明他這個人的特色。正如任何讀過他即使最技術(shù)性著作的人都知道，他的作品里外都散發(fā)著他鮮活跟多采多姿的個性。在物理學家正務之余，費曼也曾把時間花在修理收音機、開保險柜、畫畫、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。他永遠對周圍的世界感到好奇，是位一切都要積極嘗試的模范人物。費曼于1988年2月15日在洛杉磯與世長辭。