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Feynman的传说(46-50)by大话西游Fang

已有 3263 次阅读 2009-2-7 11:50 |个人分类:永恒传说|系统分类:人物纪事| 反面教材, 永恒的传说

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物理学已经三次被告知量子电动力学的正确性,那它就真是正确的。波克诺会议之后,Feynman真正开始用一系列明晰而又深刻的论文发表了他的工作。但他的那些东东之所以能为广泛的读者所理解,主要还应归功于Princeton的另一位数学天才,英国人Dyson。Schwinger在获得物理学士学位之前就完成了博士论文的工作,从而证明了他的天才;而Dyson在完成博士论文之前就成了Princeton高等研究院的一员,也同样以令人刮目的方式证明了他的不同凡响。

 

Bethe给Dyson布置的第一项任务是重做Bethe对零自旋电子(一种简化假设)Lamb移位的计算。经过几百页纸的计算,Dyson最终结束了这一工作,但对Bethe的计算并没有真正的改善。不过Dyson用于计算的这段时间,正好熟睹当时量子物理学进展中的前沿,还是很值得的。Dyson作为一名研究人员由于资历过浅未能出席波克诺会议,但他已清楚地认识到Feynman是“我们系里最有活力的人”,“拒绝接受任何人对任何事的断言”,而且已着手“去重建量子力学”。

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于是,Dyson写了一篇题为“朝永振一郎、Schwinger和Feynman的辐射理论”的论文,投寄了《物理学评论》。最终,这篇论文使得新的量子电动力学能为普通物理学家所接受,也使Dyson有了声誉。这时,Feynman也正抓紧时间把他的工作写下来准备发表,而且已经把他的思想整理成易懂的形式,比在波克诺会议上那个糟糕的报告要清楚得多。由于Dyson对整个这一领域的有影响的评论,以至一些人最初竟然搞不清究竟是谁发明了现在所谓的Feynman图,而它在某些地区一度被称为Dyson图。不过这无关紧要,Feynman和Schwinger都很高兴他们的工作得到了应有的注意。

 

再后来三年中,关于这项工作发表了一系列论文,到了1949年初,所有的工作都完成了。圆满完成量子理论新发展这一壮举的标志是第三次会议,也就是战后三个著名会议中的最后一个。这个由Oppenheimer组织,由美国科学院提供资金的会议于1949年4月11日至14日在纽约城北80千米(50英里)的纽约州匹克斯基尔的哈得孙河畔的欧德斯通召开。至此,Dyson已有足够的知名度而名列与会的二三十人之中。就像Schwinger的理论曾为波科诺会议的中心点、Lamb位移曾为谢尔特岛会议的热点一样,量子电动力学的Feynman方法在欧德斯通会议上居于舞台的中心。差一个月年满31岁的Feynman,成了他那一代领头的物理学家,用他的新思想在前面指路。

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Feynman获得Nobel奖后,加州理工学院的学生在行政大楼悬挂了一个横幅,用大写字母写着“WIN BIG,RPF”(即Richard P.Feynman)。他的同事们也兴高采烈。然而,接受记者的采访是一件烦人的事。许多记者请求Feynman用一句话为他们概括出获奖的工作。Feynman采用《时代》杂志代表的建议说:如果一句话就能讲得清楚,这项工作还能得Nobel奖?

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20世纪50年代,Feynman在5年中(1953~1958)用了一系列10篇论文(多于他在量子电动力学上所发表的)来解释液氦的超流行为,其中有很多工作是在他第二次婚姻的混乱阶段完成的。和往常一样,他不太注意别人为解决这一问题所做的千方百计的努力,总是从第一性原理做起,考虑流体中单个原子的行为,即它们振动或彼此滑动或相互碰撞的方式。他应用后来被证明在量子电动力学或经典光学中都有效的路径积分方法,导出了一种理论,这一理论被物理学家David Pines描述成“Feynman新颖别致的数学和见解独到的物理学的不可思议的融合。”Pines还注意到一个事实,在这一系列论文的第二篇中只有一个方程,从液氦是Bose-Einstein凝结这一点出发,仅通过“一系列严密的推理论证”,就能引导读者得出有关液氦行为的确定的结论。在建立了一个满意的超流体模型的同时,Feynman还把Feynman图以及路径积分的用法介绍给从事凝聚态物质研究的一代物理学家,使得这些技巧成为物理学那一分支中必不可少的工具。

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Feynman也做了超导问题的研究,但这一次他的才识让他失望,对这一现象他未能做出满意的解释。但就连这次失败也在科学史上流传下来了,因为Feynman对此事的态度证明了他性格的另一侧面,即他在科学上极其诚实。这一问题真正得到解决是在1957年,靠的是Bardeen、Cooper和Schrieffer的理论。Feynman属于认识到他们的模型(称为BCS理论)已真正解决了这一问题的第一批物理学家。他马上放弃了自己解释超导体方面的努力,并且在每一个适当的场合歌颂BCS理论。然而就是一年前,在1956年的一次会议上,Schrieffer却为Feynman解决物理问题的独特方法而折服。Schrieffer正好是那次会议指定的大会报告起草者,因此他对所有的报告都密切地注意了。据他回忆,Feynman做了一个有关两个问题的报告——其一是他自己解决了的问题(即超流),其二是仍使他困惑的问题(超导)。Schrieffer从没听到过一个科学家在公开场合如此热心地描述一种失败的理论中的种种细节。Feynman天性诚实,使他在危险区域做上标志,以免他人重蹈覆辙。



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