誰も人生が何についてのものなのかを理解したことがなく、それは問題ではありません。世界を探検しなさい。ほぼすべてのことは、十分に深く掘り下げれば本当に興味深いものです。
Richard Phillips Feynmanはアメリカの理論物理学者で、量子力学の経路積分定式化、量子電気力学の理論、超冷却液体ヘリウムの超流動性の物理、および彼がパートン模型を提唱した素粒子物理学での業績で知られています。量子電気力学の発展への貢献に対して、Feynmanは1965年にJulian SchwingerおよびShin'ichirō Tomonagaと共にノーベル物理学賞を受賞しました。
Feynmanは亜原子粒子の挙動を説明する数式の広く使用されている図解表現スキームを開発し、後にFeynman図として知られるようになりました。生涯を通じて、Feynmanは世界で最も著名な科学者の一人となりました。1999年にイギリスの学術誌Physics Worldが世界中の著名な物理学者130人を対象に実施した世論調査では、彼は史上最高の物理学者の10人の一人としてランク付けされました。
彼は第二次世界大戦中の原子爆弾の開発を支援し、1980年代にはスペースシャトルチャレンジャー号の事故を調査したパネルであるRogers Commissionのメンバーとして広く知られるようになりました。理論物理学での彼の業績とともに、Feynmanは量子コンピューティング分野の開拓者と考えられており、ナノテクノロジーの概念を導入しました。彼はカリフォルニア工科大学の理論物理学のRichard C. Tolman教授職を務めました。
Feynmanは本と講演の両方を通じて物理学の優れた普及者であり、トップダウンナノテクノロジーに関する1959年の講演「There's Plenty of Room at the Bottom」および彼の学部講演の3巻本「The Feynman Lectures on Physics」が含まれます。Feynmanはまた、半自伝的な著作「Surely You're Joking, Mr. Feynman!」と「What Do You Care What Other People Think?」、およびRalph Leightonによる「Tuva or Bust!」やJames Gleickによる伝記「Genius: The Life and Science of Richard Feynman」などの彼についての著作を通じて知られるようになりました。
初期の人生
Feynmanは1918年5月11日、ニューヨーク市のQueensで、家庭婦のLucille née Phillipsと、ミンスク(当時ロシア帝国の一部だったベラルーシ)出身のセールスマネージャーであるMelville Arthur Feynmanの息子として生まれました。Feynmanは話し始めるのが遅く、3歳の誕生日後までは話しませんでした。大人になってから、彼はニューヨークアクセントで話し、それは親友のWolfgang PauliとHans Betheがかつてそれが「ならず者」のような話し方だとコメントするほど強く認識されていました。若いFeynmanは、彼に正統的な考え方に挑戦する質問をするよう勧め、常にFeynmanに何か新しいことを教える準備ができていた父の影響を強く受けました。母からは、彼が人生全体を通じて持っていたユーモアの感覚を得ました。子どもの時代、彼はエンジニアリングの才能を持ち、自宅に実験室を維持し、ラジオの修理を喜びました。小学校に通っていたとき、彼は両親が外出している間に家の侵入防止警報システムを作成しました。
Richardが5歳のとき、母は弟のHenry Phillipsを出産しましたが、彼は生後4週間で亡くなりました。4年後、Richardの妹Joan が生まれ、家族はQueensのFar Rockawayに引っ越しました。9歳差で離れていましたが、JoanとRichardは親密で、世界への好奇心を共有していました。母は女性がそのようなことを理解する能力を欠いていると思っていましたが、RichardはJoanの天文学への関心を奨励し、Joanは最終的に天体物理学者になりました。
宗教
Feynmanの両親はユダヤ人家族出身でしたが宗教的ではなく、若い頃、Feynmanは自分自身を「確信した無神論者」と説明していました。何年も後に、Tina Levitanへの手紙で、ユダヤ系ノーベル賞受賞者に関する本の情報提供要求を断る中で、彼は「いくつかの推定されるユダヤ遺産から来ると思われるユニークな要素を承認するために選択することは、人種理論に関するあらゆる種類のナンセンスへのドアを開くこと」と述べ、「13歳で、私は他の宗教的見方に改宗したのではなく、ユダヤ人が何らかの方法で『選ばれた民』であると信じるのをやめました」と付け加えました。人生の後年、Jewish Theological Seminaryへの訪問中に、彼は初めてタルムードに出会いました。それはページの小さな正方形に元のテキストを含んでいて、その周りには時間をかけて異なる人々によって書かれた注釈が囲まれていることに気づきました。このようにタルムードは進化し、議論されたすべてのことは注意深く記録されました。感銘を受けましたが、Feynmanはタルムードから生じる質問についてのみ気にかけたラビたちによって表現された自然と外部世界への関心の欠如に失望しました。
Feynmanはニューヨーク市のQueensのFar Rockawayにある学校であるFar Rockaway High Schoolに通いました。同じ学校に通っていたノーベル賞受賞者にはBurton RichterとBaruch Samuel Blumbergがいました。高校を始めた時点で、Feynmanはより高い数学のクラスに迅速に昇進しました。高校で実施されたIQテストは、彼のIQを125と推定しました。これは高いですが、伝記家James Gleickによると「単なる標準的」です。彼の妹Joanはより良く、彼女がより賢いと主張することを許可しました。何年も後に、彼はMensa International に参加することを拒否し、彼のIQが低すぎると言いました。物理学者Steve Hsuはこのテストについて次のように述べています。
このテストは、数学的能力ではなく言語的能力を強調していたと思われます。Feynmanは、悪名高く難しいPutnam数学競技試験でアメリカ全体で大きなマージンで最高スコアを受け取りました。彼はまたPrincetonの数学/物理大学院入試試験で記録上最高スコアを持っていました。Feynmanの認知能力は多少一方的だったかもしれません。Feynmanが学部生として保管していたノートブックからの抜粋を見ていたことを思い出します。[それは]多くのスペルミスと文法的エラーを含んでいました。Feynmanがそのようなことについて非常に気にかけていたとは思いません。
Feynmanが15歳のとき、彼は三角法、高度な代数、無限級数、解析幾何学、および微積分学と積分微積分学の両方を独学しました。大学に入学する前に、彼は自分の記号を使った半微分などの数学的トピックを実験および導出していました。彼は対数、サイン、コサイン、タンジェント関数の特別な記号を作成して、3つの変数を乗算したように見えないようにし、導関数については、d's をキャンセルアウトする誘惑を除去しました。Arista Honor Societyのメンバーで、高校の最後の年にニューヨーク大学数学選手権に優勝しました。彼の直接的な特性評価の習慣は時々より従来の思想家を動揺させました。たとえば、猫の解剖学を学ぶときの彼の質問の1つは、「猫の地図がありますか?」でした(解剖学的チャートを参照)。
Feynmanはコロンビア大学に出願しましたが、ユダヤ人の入学者数に対するクォータのため受け入れられませんでした。代わりに、彼はマサチューセッツ工科大学に出席し、Pi Lambda Phi兄弟会に参加しました。もともと数学を専攻していましたが、後に電気工学に転向しました。これは数学があまりに抽象的だと考えたためです。彼が「行きすぎた」ことに気づき、その後、物理学に転向しました。これは彼が「その中間のどこか」であると主張しました。学部生として、彼はPhysical Reviewで2つの論文を発表しました。このうちの1つはManuel Vallartaと共著で、「The Scattering of Cosmic Rays by the Stars of a Galaxy」というタイトルでした。
Vallartaは彼の学生をメンター・プロテジェ出版の秘密で知らせました。シニア科学者の名前が最初に来ます。Feynmanは数年後に復讐を遂行しました。Heisenbergが宇宙線に関する本全体を「そのような効果はVallartaとFeynmanによると予想されない」という言葉で終わらせたとき。彼らが次に会ったとき、FeynmanはうれしそうにVallartaがHeisenbergの本を見ているかどうかを尋ねました。Vallartaはなぜ彼女はFeynmanが笑顔を浮かべていたのか知っていました。「はい」と彼は答えました。「あなたは宇宙線の最後の言葉です。」
もう一つは、John C. Slaterのアイデアに基づいた「Forces in Molecules」に関する彼のシニア論文でした。Slaterはこの論文を出版するのに十分な印象を受けました。今日、それはHellmann–Feynman定理として知られています。
1939年、Feynmanは学士号を取得し、Putnam Fellowに指名されました。彼はPrincetonの大学院入試試験で物理学で完璧なスコアを達成し、それは前例のない功績であり、数学で優れたスコアを獲得しましたが、歴史と英語の部分でスコアが低かったです。そこの物理部門の部門長Henry D. Smythは、Philip M. Morseに次のように尋ねるために別の懸念を抱いていました。「Feynmanはユダヤ人ですか?私たちはユダヤ人に対する確定的なルールはありませんが、配置の困難さのため部門で比率を合理的に小さく保つ必要があります。」Morseはそれを認めました。Feynmanは確かにユダヤ人でしたが、Smythに、Feynmanの「顔立ちと態度はしかし、この特性の痕跡を示さない」と言って安心させました。
Feynmanの最初のセミナーの参加者は、古典的なWheeler-Feynman吸収体理論に関するもので、Albert EinsteinとWolfgang PauliおよびJohn von Neumannが含まれていました。Pauliは、理論は量子化するのが極めて難しいだろうという先見の明があるコメントを述べ、EinsteinはこれをSir Fred HoyleとJayant Narlikarが後で一般相対性理論の重力に適用したというHoyle-Narlikar gravity theoryで適用してみるかもしれないと述べました。Feynmanは1942年にPrincetonからPh.Dを受け取りました。彼の学位論文顧問はJohn Archibald Wheelerでした。「The Principle of Least Action in Quantum Mechanics」というタイトルの彼の博士論文では、Feynmanは定常作用の原理を量子力学の問題に適用し、Wheeler–Feynman電気力学吸収体理論を量子化する欲求に触発され、経路積分定式化とFeynman図の基礎を築きました。主要な洞察は、陽電子が時間を遡って移動する電子のように振る舞ったということでした。James Gleickは次のように書きました:
これはRichard Feynmanが彼の力の頂上に近づいていました。23歳で..。地球上にこれ以上彼の素晴らしい理論科学の本来の素材を支配することができた物理学者はいなかったかもしれません。それは単なる数学の施設ではありませんでした(それが明らかになったが...Wheeler-Feynman協力から出現した数学的機械はWheeler自身の能力を超えていた)。Feynmanは同じ年齢でEinsteinのような、ソビエトの物理学者Lev Landauのような方程式の背後にある物質を持つ恐ろしい容易さを持っているようでした。しかし、他にはほとんどいませんでした。
Feynmanの奨学金のPrincetonへの条件の1つは、彼が結婚することができなかったということでした。それにもかかわらず、彼は高校の恋人Arline Greenbaum に会い続け、彼が彼のPh.Dを授与された後に彼女と結婚することを決心していました。彼女が結核で深刻に病気であるという知識にもかかわらず。これは当時の治癒不可能な病気であり、彼女は2年以上生きることが期待されていませんでした。1942年6月29日、彼らはフェリーを利用してスタテンアイランドに行き、市内事務所で結婚しました。式には家族や友人は出席せず、見知らぬ人のペアによって目撃されました。Feynmanは頬の上でArlineにキスすることができるだけでした。式の後、彼は彼女をDeborah Hospitalに連れて行き、週末に彼女を訪問しました。
Manhattan Project
1941年、ヨーロッパで第二次世界大戦が猛威を振るっているが、アメリカはまだ戦争に入っていない中で、Feynmanはペンシルベニア州のFrankford Arsenalで弾道問題に取り組むために夏を過ごしました。Pearl Harborへの攻撃がアメリカを戦争に導いた後、FeynmanはそれがManhattan Projectになるであろう一部として、原子爆弾に使用するために濃縮ウランを生成する手段に取り組んでいたRobert R. Wilsonによって採用されました。当時、Feynmanは大学院の学位を取得していませんでした。Princetonでの Wilsonのチームは、isotronと呼ばれるデバイスに取り組んでおり、電磁的にウラン235をウラン238から分離することを目的としていました。これは、Wilsonの元メンターErnest O. Lawrenceの下のチームがカリフォルニア大学のRadiation Laboratoryで開発中のcalutronによって使用されるものとは非常に異なる方法で行われました。紙の上では、isotronはcalutronより何倍も効率的でしたが、FeynmanとPaul Olumはそれが実用的であるかどうかを判断するのに苦労しました。最終的に、Lawrenceの推奨により、isotronプロジェクトは放棄されました。
この時点で、1943年の初期に、Robert Oppenheimは原子爆弾が設計および製造されるニューメキシコのメサの秘密研究所であるLos Alamos Laboratoryを確立していました。Princetonチームが再配置されるというオファーがなされました。「プロ軍人の一群のように」Wilsonは後で思い出し、「私たちは一括でLos Alamosに行くことに署名しました。」他の多くの若い物理学者のように、Feynmanはすぐにカリスマ的なOppenheimの魔法にかかり、Chicagoから長距離電話をしてアルバケルキにArlineのための療養所を見つけたことをFeynmanに通知しました。彼らは初期の出発者の中にいて、1943年3月28日に電車でニューメキシコを出発しました。鉄道はArlineに車椅子を供給し、Feynmanは彼女のための個室のために余分なお金を支払いました。
Los Alamosで、FeynmanはHans BetheのTheoretical(T)Division に割り当てられ、グループリーダーにされるのに十分な印象を与えました。彼とBetheは、Robert Serberによる以前の仕事に基づいた分裂爆弾の収量を計算するためのBethe-Feynman公式を開発しました。ジュニア物理学者として、彼はプロジェクトの中心ではありませんでした。彼は理論師の計算グループの人間コンピュータを管理しました。Stanley FrankelとNicholas Metropolisと一緒に、彼はIBMを使用するためのシステムの確立を支援しました
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