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費曼圖是如何徹底改變物理學的

作者:佚名  人氣: 次  時間:2019年05月28日  星級:

為20世紀最著名的物理學家之一,理查德·費曼(Richard Feynman)聞名遐邇。在他的職業生涯早期,他作為曼哈頓計劃的組長,為第一顆原子彈的研制做出了貢獻。1967年(費曼所做的兩年后)獲得諾貝爾物理學獎項目的科學領導人漢斯貝特(Hans Bethe)引用他的門徒的觀點:“有兩種類型的天才。普通的天才做了很多偉大的事情,但只要你努力工作,他們就會留給你相信你可以做同樣事情的空間。然后有魔術師,你不知道他們是怎么做的。費曼是個魔術師。“

在他1993年的傳記天才中,詹姆斯格萊克稱費曼“傲慢”,“熱情洋溢”和“現代最聰明,反傳統和最有影響力的物理學家。”費曼在演奏邦戈鼓并演唱橙汁時捕捉到了大眾的想象力。他是一個充滿樂趣,充滿魅力的實用小丑,在長途旅行中巡回美國。他的同事弗里曼戴森稱他為“半天才和半個小丑”。有時,他吸氧的傲慢態度有些錯誤,他的表演性別主義看起來與現代眼睛截然不同。費曼也將因其教學而被人們記住:他所講的講座 1962年,加州理工學院的新生和大二學生在物理教學方面樹立了金標準,后來作為三卷集發行,在全球銷售了數百萬冊。

物理學界以外的大多數人可能最不熟悉的是作為費曼最高科學成就的工作。隨著20世紀40年代后期的物理學家努力重新制定描述帶電粒子相互作用的相對論量子理論,費曼創造了一些獲得諾貝爾獎的魔法。他介紹了一種可視化方法,以簡化描述基本粒子相互作用所需的看似不可能的計算。正如Gleick把它放在Genius中“他在二十世紀四十年代采用半成品的波浪和粒子概念,并將它們塑造成普通物理學家可以使用和理解的工具。”通過費曼,戴森,朱利安施萬格和辛 - 伊蒂羅·托莫納的工作,一個新的和改進的量子電動力學理論誕生了。

yaboFeynman的線條和曲線,后來被稱為費曼圖,自那以后“幾乎徹底改變了理論物理學的每個方面,” 2005年科學歷史學家大衛凱撒寫道。“就像今天計算機計算可能被稱為為了實現基因組革命,費曼圖有助于改變物理學家看待世界的方式,以及它們在世界中的地位。“

幾十年后,隨著娜塔莉Wolchover報道,2013年,“很明顯,費曼的裝置是魯布·戈德堡機器。”即使兩個分別名為膠子來產生四個精力不足膠子的亞原子粒子的碰撞,這期間會發生幾十億次的第二個事件在大型強子對撞機的碰撞,她寫道,“涉及220個圖,它們共同貢獻方面的散射幅度的計算十萬。”現在,一群物理學家和數學家正在研究幾何對象稱為“amplituhedron”有有可能進一步簡化粒子相互作用的計算。

yabo同時,其他物理學家希望費曼圖和數論之間的新興聯系有助于識別更復雜圖表生成的值中的模式。正如Kevin Hartnett在2016年報道的那樣,理解這些模式可以使粒子計算更加簡單,但是像放大器方法一樣,這仍然是一項正在進行的工作。

“費曼圖仍然是物理學中珍貴的資產,因為它們通常可以很好地逼近現實,” 三年前獲得諾貝爾物理學獎的物理學家Frank Wilczek寫道。“他們幫助我們將視覺想象力帶到了我們無法看到的世界。”

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