Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Не следует путать с характером физического закона.
Лекции Фейнмана по физике
Лекции Фейнмана по физике.jpg
Лекции Фейнмана по физике, включая советы Фейнмана по физике: окончательное и расширенное издание (2-е издание, 2005 г.)
АвторРичард Фейнман , Роберт Б. Лейтон , Мэтью Сэндс
СтранаСоединенные Штаты
Языканглийский
ПредметФизика
ИздательЭддисон – Уэсли
Дата публикации
1964 г. переработанное и дополненное издание 2005 г.
OCLC19455482
Интернет сайтfeynmanlectures.caltech.edu

«Лекции Фейнмана по физике» - это учебник физики, основанный на некоторых лекциях Ричарда Фейнмана , нобелевского лауреата, которого иногда называют «Великим толкователем». [1] Лекции были представлены преждечем студенты на Калифорнийском технологическом институте (Caltech),течение 1961-1963 гг. Соавторы книги - Фейнман, Роберт Б. Лейтон и Мэтью Сэндс .

«Лекции Фейнмана по физике» , пожалуй, самая популярная из когда-либо написанных книг по физике. Было продано более 1,5 миллионов экземпляров на английском языке; вероятно, было продано еще больше копий в десятках изданий на иностранных языках. [2] В обзоре журнала Nature за 2013 год книга описана как «простота, красота, единство ... наполненная энтузиазмом и пониманием». [3]

Описание [ править ]

Учебник состоит из трех томов. Первый том посвящен механике , излучению и теплу , включая релятивистские эффекты . Второй том посвящен в основном электромагнетизму и материи . Третий том посвящен квантовой механике ; например, он показывает, как эксперимент с двумя щелями демонстрирует основные черты квантовой механики. В книгу также включены главы о взаимоотношениях математики и физики и о взаимоотношениях физики с другими науками.

В 2013 году Калтех в сотрудничестве с веб-сайтом The Feynman Lectures Website разместил книгу в свободном доступе на веб-сайте. [4]

Фон [ править ]

Фейнман «Великий толкователь»: Лекции Фейнмана по физике нашли благодарную аудиторию за пределами студенческого сообщества.

К 1960 году исследования и открытия Ричарда Фейнмана в области физики разрешили ряд тревожных несоответствий в нескольких фундаментальных теориях. В частности, это были его работы в области квантовой электродинамики, за которые он был удостоен Нобелевской премии по физике 1965 года . В то время, когда Фейнман был на пике своей славы, преподаватели Калифорнийского технологического института были обеспокоены качеством вводных курсов для студентов бакалавриата. Считалось, что курсы были перегружены старомодной программой, а захватывающие открытия последних лет, многие из которых произошли в Калифорнийском технологическом институте, не преподаются студентам.

Таким образом, было решено изменить конфигурацию первого курса физики, предлагаемого студентам Калифорнийского технологического института, с целью вызвать у студентов большее волнение. Фейнман охотно согласился прочитать курс, правда, только один раз. Осознавая тот факт, что это будет историческое событие, Калтех записывал каждую лекцию и фотографировал каждый рисунок, сделанный на доске Фейнманом.

На основе лекций и магнитофонных записей группа физиков и аспирантов составила рукопись, которая впоследствии стала «Лекциями Фейнмана по физике» . Хотя наиболее ценный технический вклад Фейнмана в область физики, возможно, был в области квантовой электродинамики, лекциям Фейнмана суждено было стать его самой читаемой работой.

Лекции Фейнмана считаются одними из самых сложных и всеобъемлющих вводных в физику на уровне колледжа. [5]Сам Фейнман заявил в своем первоначальном предисловии, что он был «пессимистичен» в отношении своего успеха в достижении всех своих учеников. Лекции Фейнмана были написаны «для того, чтобы поддержать интерес очень увлеченных и довольно умных студентов, поступающих из средних школ в Калифорнийский технологический институт». Фейнман нацеливал лекции на студентов, которые «в конце двух лет нашего предыдущего курса [были] очень разочарованы, потому что им было представлено очень мало великих, новых, современных идей». В результате некоторые студенты-физики считают лекции более ценными после того, как они хорошо усвоили физику, изучая более традиционные тексты, а книги иногда считаются более полезными для учителей, чем для студентов. [6]

В то время как двухгодичный курс (1961–1963) все еще продолжался, слухи о нем распространились по всему научному и преподавательскому сообществу физики. В специальном предисловии к изданию 1989 года Дэвид Гудштейн и Джерри Нойгебауэр утверждали, что со временем посещаемость зарегистрированных студентов бакалавриата резко упала, но компенсировалось увеличением числа преподавателей и аспирантов. Соавтор Мэтью Сэндсв своих мемуарах, прилагаемых к изданию 2005 года, оспорил это утверждение. Гудштейн и Нойгебауэр также заявили, что «именно коллеги [Фейнмана] - ученые, физики и профессора - будут главными бенефициарами его великолепного достижения, которое было не чем иным, как взглядом на физику через свежий и динамичный взгляд Ричарда Фейнмана. », И что его« даром было то, что он был выдающимся учителем учителей ».

Эддисон-Уэсли опубликовал сборник упражнений и задач, сопровождающий лекции Фейнмана по физике . Наборы задач были впервые использованы в 1962-1963 учебном году и были организованы Робертом Б. Лейтоном . Некоторые проблемы сложны и достаточно сложны, чтобы требовать понимания сложных тем, таких как закон нуля или единицы Колмогорова . Первоначальный набор книг и приложений содержал ряд ошибок, некоторые из которых делали проблемы неразрешимыми. Были выпущены различные исправления , которые теперь доступны в Интернете. [7]

Эддисон-Уэсли также выпустил в формате CD все аудиокассеты с лекциями, более 103 часов с Ричардом Фейнманом, после ремастеринга звука и очистки записей. При выпуске компакт-диска порядок лекций был изменен по сравнению с оригинальными текстами. Издательство выпустило таблицу, показывающую соответствие между книгами и компакт-дисками .

В марте 1964 года Фейнман снова предстал перед первокурсником в классе физики в качестве лектора, но заметки к этой гостевой лекции были потеряны на несколько лет. В конечном итоге они были обнаружены, восстановлены и представлены в виде «Утерянной лекции Фейнмана: движение планет вокруг Солнца» .

В 2005 году Майкл А. Готтлиб и Ральф Лейтон стали соавторами книги Фейнмана по физике , которая включает четыре лекции Фейнмана для первокурсников, которые не были включены в основной текст (три о решении проблем , одна об инерционном руководстве ), мемуары Мэтью Сэндс о происхождении лекций Фейнмана по физике и упражнениях (с ответами), которые были назначены студентам Робертом Б. Лейтоном и Рохусом Фогтом в разделах декламации курса лекций Фейнмана в Калтехе. Также в 2005 г. было выпущено «Окончательное издание» лекций, в которое были внесены исправления в исходный текст.

Изложение истории этих знаменитых томов дано Сэндсом в его мемуарной статье «Воплощение мудрости Фейнмана» [8] и другой статье физика Т.А. Велтона «Воспоминания о Фейнмане» [9].

В электронном письме от 13 сентября 2013 года, адресованном участникам онлайн-форума Feynman Lectures, Готлиб объявил о запуске нового веб-сайта Caltech и The Feynman Lectures Website, который предлагает «[A] бесплатное высококачественное онлайн-издание» текста лекции. Чтобы обеспечить чтение независимо от устройства, на веб-сайте используются преимущества современных веб-технологий, таких как HTML5 , SVG и MathJax, для представления текста, рисунков и уравнений в любых размерах при сохранении качества отображения. [10]

Содержание [ править ]

Том I: в основном механика, излучение и тепло [ править ]

Предисловие: «Когда появлялись новые идеи, я пытался либо вывести их, если они выводимы, либо объяснить, что это была новая идея… и не предполагалось, что она подлежит доказательству».
Главы
  1. Атомы в движении
  2. Основы физики
  3. Отношение физики к другим наукам
  4. Сохранение энергии
  5. Время и расстояние
  6. Вероятность
  7. Теория о гравитации
  8. Движение
  9. Newton «S законы динамики
  10. Сохранение импульса
  11. Векторы
  12. Характеристики силы
  13. Работа и потенциальная энергия (А)
  14. Работа и потенциальная энергия (заключение)
  15. Специальная теория относительности
  16. Релятивистская энергия и импульс
  17. Пространство-время
  18. Вращение в двух измерениях
  19. Центр масс ; Момент инерции
  20. Вращение в пространстве
  21. Гармонический осциллятор
  22. Алгебра
  23. Резонанс
  24. Переходные процессы
  25. Линейные системы и обзор
  26. Оптика : принцип наименьшего времени
  27. Геометрическая оптика
  28. Электромагнитное излучение
  29. Вмешательство
  30. Дифракция
  31. Происхождение показателя преломления
  32. Радиационное затухание . Рассеяние света
  33. Поляризация
  34. Релятивистские эффекты в излучении
  35. Цветовое зрение
  36. Механизмы видения
  37. Квантовое поведение
  38. Связь точек зрения на волны и частицы
  39. Кинетическая теория из газов
  40. Принципы статистической механики
  41. Броуновское движение
  42. Приложения кинетической теории
  43. Диффузия
  44. Законы термодинамики
  45. Иллюстрации термодинамики
  46. Трещотка и собачка
  47. Звук . Волновое уравнение
  48. Удары
  49. Режимы
  50. Гармоники
  51. Волны
  52. Симметрия в физических законах

Том II: В основном электромагнетизм и материя [ править ]

Главы
  1. Электромагнетизм
  2. Дифференциальное исчисление в векторных полей
  3. Векторное интегральное исчисление
  4. Электростатика
  5. Применение закона Гаусса
  6. Электрическое поле в различных обстоятельствах
  7. Электрическое поле в различных обстоятельствах (продолжение)
  8. Электростатическая энергия
  9. Электричество в атмосфере
  10. Диэлектрики
  11. Внутри диэлектриков
  12. Электростатические аналоги
  13. Магнитостатика
  14. Магнитное поле в различных ситуациях
  15. Векторный потенциал
  16. Наведенные токи
  17. В законах индукции
  18. Уравнения Максвелла
  19. Принцип наименьшего действия
  20. Решения уравнений Максвелла в свободном пространстве.
  21. Решения уравнений Максвелла с токами и зарядами
  22. Цепи переменного тока
  23. Полостные резонаторы
  24. Волноводы
  25. Электродинамика в релятивистских обозначениях
  26. Преобразования Лоренца этих полей
  27. Энергия поля и импульс поля
  28. Электромагнитная масса (см. Теорию поглотителя Уиллера – Фейнмана )
  29. Движения из зарядов в электрических и магнитных полях
  30. Внутренняя геометрия кристаллов
  31. Тензоры
  32. Показатель преломления плотных материалов
  33. Отражение от поверхностей
  34. Магнетизм материи
  35. Парамагнетизм и магнитный резонанс
  36. Ферромагнетизм
  37. Магнитные материалы
  38. Эластичность
  39. Эластичные материалы
  40. Поток сухой воды
  41. Поток влажной воды
  42. Искривленное пространство

Том III: Квантовая механика [ править ]

Главы
  1. Квантовое поведение
  2. Связь точек зрения на волны и частицы
  3. Амплитуды вероятности
  4. Идентичные частицы
  5. Спин один
  6. Отжать половину
  7. Зависимость амплитуд от времени
  8. Гамильтонова матрица
  9. Аммиака мазер
  10. Другие системы с двумя состояниями
  11. Еще системы с двумя состояниями
  12. Сверхтонкое расщепление в водороде
  13. Распространение в кристаллической решетке
  14. Полупроводники
  15. Приближение независимых частиц
  16. Зависимость амплитуд от положения
  17. Симметрия и законы сохранения
  18. Угловой момент
  19. Атом водорода и периодическая таблица
  20. Операторы
  21. Уравнение Шредингера в классическом контексте: семинар по сверхпроводимости

Сокращенные издания [ править ]

Шесть легко доступных глав позже были объединены в книгу под названием « Шесть простых частей: основы физики, объясненные ее самым блестящим учителем» . Еще шесть глав находятся в книге « Шесть непростых пьес: теория относительности, симметрия и пространство-время Эйнштейна» .

« Six Easy Pieces выросли из необходимости представить как можно более широкой аудитории содержательный, но нетехнический учебник по физике, основанный на науке Ричарда Фейнмана ... Обычным читателям повезло, что Фейнман решил представить определенные ключевые темы в основном качественно. термины без формальной математики… » [11]

Шесть легких пьес (1994) [ править ]

Главы:

  1. Атомы в движении
  2. Основы физики
  3. Отношение физики к другим наукам
  4. Сохранение энергии
  5. Теория о гравитации
  6. Квантовое поведение

Шесть непростых пьес (1998) [ править ]

Главы:

  1. Векторы
  2. Симметрия в физических законах
  3. Специальная теория относительности
  4. Релятивистская энергия и импульс
  5. Пространство-время
  6. Искривленное пространство

Самые лучшие из лекций Фейнмана (Аудио, 2005 г.) [ править ]

Главы:

  1. Теория гравитации (том I, глава 7)
  2. Искривленное пространство (Том II, Глава 42)
  3. Электромагнетизм (Том II, Глава 1)
  4. Вероятность (том I, глава 6)
  5. Связь точек зрения на волны и частицы (том III, глава 2)
  6. Сверхпроводимость (Том III, Глава 21)

Публикация информации [ править ]

  • Фейнман Р. , Лейтон Р. и Сэндс М. Лекции Фейнмана по физике . 3 тома, 1964, 1966. Карточка каталога Библиотеки Конгресса № 63-20717
    • ISBN  0-201-02115-3 (набор из трех томов 1970 года в мягкой обложке)
    • ISBN  0-201-50064-7 (памятный трехтомник в твердом переплете 1989 г.)
    • ISBN  0-8053-9045-6 (окончательное издание 2006 г., 2-е издание, твердая обложка)
  • Советы Фейнмана по физике: приложение для решения проблем к лекциям Фейнмана по физике (в твердом переплете) ISBN 0-8053-9063-4 
  • Six Easy Pieces (книга в твердом переплете с оригинальной аудиозаписью Фейнмана на компакт-дисках) ISBN 0-201-40896-1 
  • Шесть простых пьес (книга в мягкой обложке) ISBN 0-201-40825-2 
  • Six Not-So-Easy Pieces (книга в мягкой обложке с оригинальной аудиозаписью Фейнмана на компакт-дисках) ISBN 0-201-32841-0 
  • Шесть непростых пьес (книга в мягкой обложке) ISBN 0-201-32842-9 
  • Упражнения для лекций Фейнмана (книга в мягкой обложке) ISBN 2-35648-789-1 (из печати) 
  • Фейнман Р. , Лейтон Р. и Сэндс М. , Веб-сайт лекций Фейнмана, сентябрь 2013 г.
    • "Лекции Фейнмана по физике, том I" (онлайн-издание)
    • "Лекции Фейнмана по физике, том II" (онлайн-издание)
    • "Лекции Фейнмана по физике, том III" (онлайн-издание)

См. Также [ править ]

  • Курс физики в Беркли - еще одна современная и влиятельная серия по физике на уровне колледжа.
  • Характер физического закона - сокращенная серия лекций Фейнмана для ученых и не-ученых
  • Проект Тува
  • Список учебников по классической и квантовой механике
  • Список учебников по электромагнетизму
  • Список учебников по термодинамике и статистической механике

Ссылки [ править ]

  1. ^ Левин, Гарри (2009). Великий толкователь: история Ричарда Фейнмана . Гринсборо, Северная Каролина: Морган Рейнольдс. ISBN 978-1-59935-113-1.
  2. ^ "Рассказы о лекциях Фейнмана по физике" . www.feynmanlectures.info . Проверено 27 февраля 2012 .
  3. ^ Филлипс, Роб (2013-12-05). «Ретроспективно: лекции Фейнмана по физике» . Природа . 504 (7478): 30–31. Bibcode : 2013Natur.504 ​​... 30P . DOI : 10.1038 / 504030a . ISSN 0028-0836 . PMID 24305137 .  
  4. ^ "Лекции Фейнмана по физике" . Проверено 20 мая 2020 .
  5. ^ Рорлих, Фриц (1989), От парадокса к реальности: наши основные концепции физического мира , Cambridge University Press, стр. 157, ISBN 978-0-521-37605-1 Отрывок страницы 157
  6. ^ Crease, Роберт П. (2014). «Недостатки Фейнмана». Мир физики . 27 (3): 25. Bibcode : 2014PhyW ... 27c..25C . DOI : 10.1088 / 2058-7058 / 27/03/34 . ISSN 2058-7058 . 
  7. ^ "Исправление к лекциям Фейнмана по физике" . www.feynmanlectures.info . Проверено 17 февраля 2012 .
  8. Перейти ↑ Sands, Matthew (2005-04-01). «В плену мудрости Фейнмана». Физика сегодня . 58 (4): 49–55. Bibcode : 2005PhT .... 58d..49S . DOI : 10.1063 / 1.1955479 . ISSN 0031-9228 . 
  9. ^ Велтон, Теодор А. (2007-02-01). «Воспоминания о Фейнмане». Физика сегодня . 60 (2): 46–52. Bibcode : 2007PhT .... 60b..46W . DOI : 10.1063 / 1.2711636 .
  10. ^ Сноска на домашней странице веб-сайта Лекции Фейнмана по физике .
  11. ^ Фейнман, Ричард Филлипс; Лейтон, Роберт Б .; Пески, Мэтью (2011). Шесть простых пьес: основы физики, объясненные ее самым блестящим учителем . Основные книги. п. vii. ISBN 978-0-465-02529-9. Выдержка страницы vii

Внешние ссылки [ править ]

  • Лекции Фейнмана по физике Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт) - HTML-издание.
  • Лекции Фейнмана по физике Веб-сайт лекций Фейнмана - HTML-версия, а также упражнения и другие связанные материалы.