Опознайте живота на един известен учен в тази кратка публикация в блога.
Каква е историята на Ричард Файнман?
Ричард Файнман е американски физик, носител на Нобелова награда, особено известен с приноса си към квантовата физика, квантовата електродинамика и физиката на елементарните частици, както и към квантовите изчисления и нанотехнологиите. През живота си той е един от най-известните учени в света и голям популяризатор на физиката чрез своите книги и лекции. Смятан е и за ексцентрик и свободен дух, а в работата си внася зловещо чувство за хумор, както показва известният му цитат „Мисля, че спокойно мога да кажа, че никой не разбира квантовата механика.“
Ричард Филипс Файнман е роден на 11 май 1918 г. в Куинс, Ню Йорк, в семейството на евреи, родом от Русия и Полша. Като дете той е силно повлиян от баща си Мелвил, който го насърчава да задава въпроси, за да оспорва ортодоксалното мислене, и от майка си Люсил, от която наследява чувството за хумор, което запазва през целия си живот. Сестра му Джоан също става професионален физик.
От ранна възраст Файнман се описва като „заклет атеист“. Той обичал да поправя радиоприемници и от ранна възраст проявявал талант за инженерство. В гимназията „Фар Рокауей“ в Куинс той се отличава по математика и през последната си година печели с голяма преднина първенството по математика на Нюйоркския университет.
Не му е разрешено да постъпи в Колумбийския университет, който е първият му избор, заради „еврейската квота“, и вместо това се записва в Масачузетския технологичен институт, където през 1939 г. получава бакалавърска степен и става стипендиант на „Пътнам“. Постига безпрецедентен перфектен резултат на приемните изпити за висше училище в Принстънския университет (въпреки че се справя доста зле с историята и английския език), където изучава математика и физика с други светила като Алберт Айнщайн, Волфганг Паули и Джон фон Нойман. През 1942 г. получава докторска степен в Принстън под ръководството на своя научен ръководител Джон Уилър с дисертация, в която разработва подход към квантовата механика, подчинен на принципа на „най-малкото действие“, заменяйки вълново ориентираната електромагнитна картина, разработена от Джеймс Клерк Максуел, с такава, основана изцяло на взаимодействието на частици, картографирани в пространството и времето.
По време на следването си в Принстън той се жени за първата си съпруга Арлин Грийнбаум, но тя умира от туберкулоза няколко години по-късно, през 1945 г. Вторият брак, през юни 1952 г., с Мери Луиз Бел, е кратък и неуспешен.
По време на обучението си в Принстън Файнман е убеден от физика Робърт Уилсън да участва в проекта „Манхатън“ – военновременния проект на американската армия в Лос Аламос за разработване на атомна бомба. Въпреки че не е в основата на проекта, той се потапя в работата и скоро става ръководител на групата под ръководството на Ханс Бете. Присъства на изпитанието на бомбата „Тринити“ през 1945 г. В рамките на проекта участва в създаването на система за използване на перфокарти на IBM за изчисления и в изчисляването на неутронни уравнения за ядрени реактори. По-късно в центъра на американската армия в Оук Ридж разработва процедури за безопасност при съхранението на атомни материали и извършва теоретична работа по предложената бомба с уранов хидрид, която по-късно се оказва неосъществима. Освен това си спечелва репутацията на шегаджия и на барабанист по подобие на индианците в пустинята.
По време на работата си в Лос Аламос Нилс Бор идва при него, за да обсъдят физиката, и става близък приятел на директора на лабораторията Робърт Опенхаймер, който след войната безуспешно се опитва да го привлече в Калифорнийския университет в Бъркли. В ретроспекция Файнман смята, че решението му да работи по проекта „Манхатън“ е било оправдано по онова време, но изразява сериозни резерви относно продължаването на проекта след разгрома на нацистка Германия и страда от пристъпи на депресия след разрушаването на Хирошима.
След войната Файнман отказва предложение от Института за напреднали изследвания в Принстън, Ню Джърси, въпреки присъствието на изтъкнати членове на факултета като Алберт Айнщайн, Курт Гьодел и Джон фон Нойман. Той последва Ханс Бете в университета Корнел, където преподава теоретична физика от 1945 до 1950 г. След това Файнман избира позицията на професор по теоретична физика в Калифорнийския технологичен институт (отчасти заради климата, както сам признава), въпреки предложенията за професура от други реномирани университети. Остава там до края на кариерата си.
В Калифорния той се жени за трети път – за англичанката Гуинет Хауарт, която споделя неговия ентусиазъм за живот и приключенски дух. През 1962 г. им се ражда син, Карл, а през 1968 г. осиновяват дъщеря, Мишел. Карл наследява любовта и склонността на баща си към математиката и продължава да работи на високо ниво в областта на компютърните науки, особено в използването на множество компютри за решаване на сложни задачи, по-късно известно като паралелни изчисления.
Фейнман си спечелва репутацията на човек, който умее да обяснява сложни елементи от теоретичната физика по лесно разбираем начин, и понякога е наричан „великият обяснител“. Той е противник на заучаването или безсмисленото запаметяване, въпреки че може да бъде строг към неподготвените ученици. Книгата му „Лекции по физика“ от 1964 г., която включва лекции по математика, електромагнетизъм, нютонова физика, квантова физика и дори връзката между физиката и другите науки, остава класика. Други разнообразни лекции и беседи също са превърнати в книги, включително „Характерът на физичните закони“, „QED: Странната теория на светлината и материята“, „Статистическа механика“ и „Лекции за гравитацията“.
През декември 1959 г. Файнман изнася визионерска и новаторска реч, озаглавена „Има много място на дъното“, на среща на Американското физическо общество в Калифорнийския технологичен институт. В нея той предлага възможността за изграждане на структури един атом или молекула по един – идея, която тогава изглежда фантастична, но оттогава е широко известна като нанотехнология. Лично той предлага награди от по 1000 долара за две от своите нанотехнологични предизвикателства, които са спечелени от Уилям Маклелан и Том Нюман.
Той е и един от първите учени, които замислят възможността за квантови компютри, и играе решаваща роля в разработването на първия масов паралелен компютър, като намира иновативни приложения за него в числените изчисления, изграждането на невронни мрежи и физическите симулации с помощта на клетъчни автомати.
През годините на работа в Калтех той работи, наред с другото, по следните теми: квантова електродинамика (теория на взаимодействието между светлината и материята), която започва да развива в Корнел и за която получава Нобелова награда за физика през 1965 г. съвместно с Джулиан Швингер и Син-Итиро Томонага; физика на свръхфлуидността на свръхохладения течен хелий и неговото квантовомеханично поведение; модел на слабото разпадане (като разпадането на неутрон на електрон, протон и антинеутрино) в сътрудничество с Мъри Гел-Ман, професор в Калифорнийския технологичен институт (CalTech); неговия партонен модел за анализ на високоенергийни адронни сблъсъци, който той разработва паралелно с кварковата теория на Мъри Гел-Ман (въпреки че кварковият модел е по-широко разпространен).
В работата си върху квантовата електродинамика той разработва важен инструмент – диаграмите на Файнман, които помагат за концептуализирането и изчисляването на взаимодействията между частиците в пространство-времето, по-специално взаимодействията между електроните и техните аналози от антиматерия – позитроните. Диаграмите на Файнман, които са лесни за възприемане графични аналози на сложните математически изрази, необходими за описване на поведението на взаимодействащи си системи от частици, навлизат в много области на теоретичната физика през втората половина на XX век. Амбициозната му идея е да използва диаграмите за моделиране на цялата физика от гледна точка на спиновете на частиците и фундаменталните сили, както и за обяснение на силните взаимодействия, управляващи разсейването на нуклоните.
През 1965 г. той става чуждестранен член на Кралското дружество, а впоследствие получава медала „Оерстед“ за преподаване, с който изглежда се гордее особено много. Става член и на Американското физическо дружество, Американската асоциация за напредък в науката и Националната академия на науките. По-късно през живота си Файнман се интересува от теориите на квантовата гравитация. Въпреки че не са разработени с тази цел, диаграмите му на Файнман стават основополагащи за развитието на теорията на струните и М-теорията. Въпреки това той не е напълно убеден в тези теории и критикува теоретиците на струните, че „не изчисляват нищо“ и не проверяват идеите си.
Две години преди смъртта си Файнман играе важна роля в разследването на Комисията Роджърс за катастрофата на космическата совалка „Чалънджър“ през 1986 г. Развива две редки форми на рак – липосарком и макроглобулинемия на Валденстрьом, и умира на 15 февруари 1988 г. в Лос Анджелис, малко след последния опит за операция на първата. Последните му записани думи са: „Не бих искал да умра два пъти. Толкова е скучно.“
Прегледайте следващата ни статия: Кой беше Пол Дирак?“