Лекции Фейнмана по физике - The Feynman Lectures on Physics

Не путать с Характер 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 физика учебник на основе некоторых лекций Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии, которого иногда называли «Великим толкователем».[1] Лекции были прочитаны раньше студенты на Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт) в 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] Обзор 2013 г. Природа описал книгу как «простоту, красоту, единство ... преподнесенную с энтузиазмом и проницательностью».[3]

Описание

Учебник состоит из трех томов. Первый том посвящен механика, радиация, и высокая температура, включая релятивистские эффекты. Второй том охватывает в основном электромагнетизм и иметь значение. Третий том охватывает квантовая механика; например, он показывает, как двухщелевой эксперимент демонстрирует основные черты квантовой механики. В книгу также включены главы по отношения между математикой и физикой, и отношения физики к другим наукам.

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

Фон

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

К 1960 г. Ричард Фейнман Исследования и открытия в области физики разрешили ряд тревожных несоответствий в нескольких фундаментальных теориях. В частности, это была его работа в квантовая электродинамика для которого он был награжден 1965 год Нобелевская премия по физике. В то же время, когда Фейнман был на пике своей славы, факультет Калифорнийский технологический институт был обеспокоен 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, но 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 команда физиков и аспирантов составили рукопись, которая впоследствии стала Лекции 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 одним из самых сложных и всеобъемлющих вводных в физику на уровне колледжа.[5] Сам Фейнман заявил в своем первоначальном предисловии, что он «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 кажутся более полезными для учителей, чем для студентов.[6]

В то время как двухгодичный курс (1961–1963) все еще продолжался, слухи о нем распространились по научному и преподавательскому сообществу физики. В специальном предисловии к изданию 1989 г. Дэвид Гудштейн и Джерри Нойгебауэр утверждал, что со временем посещаемость зарегистрированных студентов бакалавриата резко упала, но компенсировалось увеличением числа преподавателей и аспирантов. Соавтор Мэтью Сэндс в своих мемуарах, приложенных 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 для сопровождения Лекции Фейнмана по физике. Наборы задач были впервые использованы в 1962-1963 учебном году и были организованы Роберт Б. Лейтон. Некоторые проблемы сложны и достаточно сложны, чтобы требовать понимания сложных тем, таких как Закон нуля или единицы Колмогорова. Исходный набор книг и приложений содержал ряд ошибок, некоторые из которых делали проблемы неразрешимыми. Разные опечатка были выпущены, которые теперь доступны в Интернете.[7]

Эддисон-Уэсли также выпустил в CD форматировать все аудиокассеты лекций, более 103 часов с Ричардом Фейнманом, после ремастеринг звук и очистка записей. При выпуске компакт-диска порядок лекций был изменен по сравнению с оригинальными текстами. Издатель выпустил таблицу, показывающую переписка 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. Наконец, они были обнаружены, восстановлены и предоставлены в качестве Утраченная лекция Фейнмана: Движение планет вокруг Солнца.

В 2005 году Майкл А. Готтлиб и Ральф Лейтон в соавторстве Советы Фейнмана по физике, который включает четыре лекции Фейнмана для первокурсников, не вошедшие в основной текст (три на решение проблем, один на инерционное наведение ), мемуары Мэтью Сэндса о происхождении Лекции Фейнмана по физике, а также упражнения (с ответами), которые были назначены студентам Робертом Б. Лейтоном и Рохусом Фогтом в разделах декламации курса лекций Фейнмана в Калифорнийском технологическом институте. 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 еще одна статья физика Т. А. Велтона «Воспоминания о Фейнмане».[9]

В электронном письме от 13 сентября 2013 г. участникам онлайн-форума «Лекции Фейнмана» Готлиб объявил о запуске нового интернет сайт Caltech и Веб-сайт лекций Фейнмана, который предлагает «[A] бесплатное высококачественное онлайн-издание» текста лекции. Чтобы обеспечить чтение независимо от устройства, на веб-сайте используются современные веб-технологии, такие как HTML5, SVG, и MathJax для представления текста, рисунков и уравнений любого размера при сохранении качества отображения.[10]

Содержание

Том I: в основном механика, излучение и тепло

Предисловие: «Когда появлялись новые идеи, я пытался либо вывести их, если они выводимы, либо объяснить, что это была новая идея… и не предполагалось, что ее можно доказать».
Главы
  1. Атомы в движении
  2. Основы физики
  3. Отношение физика другим науки
  4. Сохранение энергии
  5. Время и расстояние
  6. Вероятность
  7. В теория из гравитация
  8. Движение
  9. Ньютон с законы динамики
  10. Сохранение импульса
  11. Векторы
  12. Характеристики сила
  13. Работа и потенциальная энергия (А)
  14. Работа и потенциальная энергия (вывод)
  15. Специальная теория относительности
  16. Релятивистский энергия и импульс
  17. Пространство-время
  18. Вращение на два размеры
  19. Центр массы; Момент инерции
  20. Вращение в Космос
  21. В 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 показатель преломления
  32. Радиационное затухание. Рассеяние света
  33. Поляризация
  34. Релятивистские эффекты в излучении
  35. Цветовое зрение
  36. Механизмы видения
  37. Квантовое поведение
  38. Связь Волна и частица точки зрения
  39. В кинетическая теория из газы
  40. Принципы статистическая механика
  41. Броуновское движение
  42. Применение кинетическая теория
  43. Распространение
  44. Законы термодинамики
  45. Иллюстрации из термодинамика
  46. Трещотка и собачка
  47. Звук. Волновое уравнение
  48. Удары
  49. Режимы
  50. Гармоники
  51. Волны
  52. Симметрия в физические законы

Том II: В основном электромагнетизм и материя

Главы
  1. Электромагнетизм
  2. Дифференциальное исчисление из векторные поля
  3. Векторное интегральное исчисление
  4. Электростатика
  5. Применение Закон Гаусса
  6. В электрическое поле при различных обстоятельствах
  7. Электрическое поле в различных обстоятельствах (продолжение)
  8. Электростатическая энергия
  9. Электричество в атмосфера
  10. Диэлектрики
  11. Внутри диэлектриков
  12. Электростатические аналоги
  13. Магнитостатика
  14. В магнитное поле в различных ситуациях
  15. В векторный потенциал
  16. Наведенные токи
  17. В законы индукции
  18. Уравнения Максвелла
  19. Принцип наименьшего действия
  20. Решения Уравнения Максвелла в свободное место
  21. Решения уравнений Максвелла с токи и обвинения
  22. AC схемы
  23. Полостные резонаторы
  24. Волноводы
  25. Электродинамика в релятивистской записи
  26. Преобразования Лоренца из поля
  27. Энергия поля и импульс поля
  28. Электромагнитная масса (ссылка на Теория поглотителя Уиллера – Фейнмана )
  29. В движение из обвинения в электрический и магнитные поля
  30. Внутренняя геометрия кристаллы
  31. Тензоры
  32. Показатель преломления из плотных материалов
  33. Отражение с поверхностей
  34. В 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

Главы
  1. Квантовое поведение
  2. Отношение точки зрения на волны и частицы
  3. Амплитуды вероятности
  4. Идентичный частицы
  5. Вращение один
  6. Отжать половину
  7. Зависимость амплитуды вовремя
  8. В Матрица гамильтониана
  9. В аммиак мазер
  10. Другой двухгосударственные системы
  11. Еще системы с двумя состояниями
  12. В сверхтонкое расщепление в водород
  13. Распространение в кристаллическая решетка
  14. Полупроводники
  15. Приближение независимых частиц
  16. Зависимость амплитуд от положения
  17. Симметрия и законы сохранения
  18. Угловой момент
  19. В атом водорода и периодическая таблица
  20. Операторы
  21. В Уравнение Шредингера в классическом контексте: семинар по сверхпроводимость

Сокращенные издания

Шесть легко доступных глав позже были собраны в книгу под названием Шесть простых пьес: основы физики, объясненные ее блестящим учителем. В книге еще шесть глав Шесть непростых пьес: относительность, симметрия Эйнштейна и пространство-время.

“Шесть легких пьес вырос из потребности донести до как можно более широкой аудитории существенный, но нетехнический физический грунтовка основана на науке Ричарда Фейнмана ... Обычным читателям повезло, что Фейнман решил представить определенные ключевые темы в основном в качественных терминах без формальной математики ... »[11]

Шесть легких пьес (1994)

Главы:

  1. Атомы в движение
  2. Основы физики
  3. Отношение физика другим науки
  4. Сохранение энергии
  5. В теория из гравитация
  6. Квантовое поведение

Шесть непростых пьес (1998)

Главы:

  1. Векторы
  2. Симметрия в физические законы
  3. Специальная теория относительности
  4. Релятивистский энергия и импульс
  5. Пространство-время
  6. Искривленное пространство

Самые лучшие из лекций Фейнмана (Аудио, 2005)

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)

Информация о публикации

  • Фейнман Р, Лейтон Р, и Песков 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 1989 года в твердом переплете)
    • ISBN  0-8053-9045-6 (Стандартное издание 2006 г., 2-е издание, твердая обложка)
  • Советы Фейнмана по физике: решающее проблему дополнение к лекциям Фейнмана по физике (Твердая обложка) ISBN  0-8053-9063-4
  • Шесть легких пьес (книга в твердом переплете с оригинальной аудиозаписью Фейнмана на компакт-дисках) ISBN  0-201-40896-1
  • Шесть легких пьес (книжка в мягкой обложке) ISBN  0-201-40825-2
  • Шесть непростых пьес (книга в мягкой обложке с оригинальной аудиозаписью Фейнмана на компакт-дисках) ISBN  0-201-32841-0
  • Шесть непростых пьес (книжка в мягкой обложке) ISBN  0-201-32842-9
  • Упражнения к лекциям Фейнмана (книжка в мягкой обложке) ISBN  2-35648-789-1 (из печати)
  • Фейнман Р, Лейтон Р, и Песков М., Веб-сайт лекций Фейнмана, сентябрь 2013 г.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Левин, Гарри (2009). Великий толкователь: история Ричарда Фейнмана. Гринсборо, Северная Каролина: Морган Рейнольдс. ISBN  978-1-59935-113-1.
  2. ^ "Сказки о лекциях Фейнмана по физике". www.feynmanlectures.info. Получено 2012-02-27.
  3. ^ Филлипс, Роб (2013-12-05). «Ретроспективно: лекции Фейнмана по физике». Природа. 504 (7478): 30–31. Bibcode:2013Натура.504 ... 30П. Дои:10.1038 / 504030a. ISSN  0028-0836. PMID  24305137.
  4. ^ "Лекции Фейнмана по физике". Получено 20 мая 2020.
  5. ^ Рорлих, Фриц (1989), От парадокса к реальности: наши основные представления о физическом мире, 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. Дои:10.1088/2058-7058/27/03/34. ISSN  2058-7058.
  7. ^ "Исправление к лекциям Фейнмана по физике". www.feynmanlectures.info. Получено 2012-02-17.
  8. ^ Пески, Мэтью (2005-04-01). «В плену мудрости Фейнмана». Физика сегодня. 58 (4): 49–55. Bibcode:2005ФТ .... 58д..49С. Дои:10.1063/1.1955479. ISSN  0031-9228.
  9. ^ Велтон, Теодор А. (2007-02-01). «Воспоминания о Фейнмане». Физика сегодня. 60 (2): 46–52. Bibcode:2007ФТ .... 60б..46Вт. Дои:10.1063/1.2711636.
  10. ^ Сноска на главной странице сайта Лекции Фейнмана по физике.
  11. ^ Фейнман, Ричард Филлипс; Лейтон, Роберт Б .; Пески, Мэтью (2011). Шесть простых пьес: основы физики, объясненные ее блестящим учителем. Основные книги. п. vii. ISBN  978-0-465-02529-9. Выдержка страницы vii

внешняя ссылка