[S2] 023 诺贝尔物理奖得主的物理课

一、费曼物理学讲义来历

1、加州大学理工学院在1960年酝酿教育改革，物理学方面请来了费曼，在1961年9月-1963年5月主讲大一、大二物理课。院领导安排教师做笔记和录音，之后几年整理成套，出版了这套教材。

2、请费曼做基础课教学的一大优势是：费曼的口才≈脱口秀演员，他可以把需要变分法+泛函做基础的路径积分法为没有物理基础的人讲清楚。

 

二、费曼路径积分

1、每一个事件对应一个箭头，箭头长度的平方对应事件发生概率，箭头转动的角度对应事件经历的时间。一个事件所有可能性加合等于1。

2、一个光子直接射入接收器，对应箭头是图1

3、一个光子经过半透明玻璃射入接收器，对应箭头是图2

4、光的反射定律如果用路径积分方法箭头画法对应图3

 

三、理解光的又一种途径

1、我们曾经把光看做粒子，这是以光是理想弹性小球为基础的假设

2、我们曾经把光看做波动，这是以光是波为基础的假设

3、在路径积分中光的行为是概率振幅矢量。矢量既有大小也有方向，矢量加合遵循首尾相连的规则。

4、在这种理解下光走直线的原因是因为越接近直线的路径，概率振幅矢量的叠加对最终事件贡献越大。在光的折射现象中入射角等于反射角的位置上也存在这种情况。

5、我们用路径积分还可以解释光的衍射，光通过放大镜的路径，其实所有现有光的现象都可以很好的描述。这是一套新理论。

 

四、《光和物质的奇妙理论》

1、物理科普书分两类，一类让物理学家也看不懂，但门外汉可以拿去做饭桌上的谈资，另一类只要你认真理解每个概念，是可以在不歪曲原意的基础上理解梗概的，这本书就是后者。而《时间简史》则是前者。

2、费曼认为科学分三部分内容。一是用什么方法发现新事物，二是发现了什么新事物，三是新发现能做出什么东西来。第三项应该叫做技术。科学杂志主要报道第二、三项目。第一项很少涉及。

 

五、杨振宁为清华大一学生讲《普通物理》

1、2004年9月-12月，杨振宁在82岁高龄时为清华大学基础科学、物理学的同学讲了一学期普通物理。这个计划酝酿了5年多，因为之前杨振宁的夫人身体一直不好，他自己也连续动了四次手术。直到2004年才成型，30节课一堂未缺，每周2次，外加一次答疑，考试时都亲自来监考。

2、杨振宁在这学期最后一堂课上讲了他和米尔斯在1954年作出诺贝尔奖成果的故事。

3、杨振宁的学术成就超越费曼，Yang-Mills理论的成果导致了后续7个诺贝尔物理奖的诞生，那些科学家都是在这个理论下找到的新粒子。杨振宁的两个方程也是数学界研究重点，曾经诞生过6个菲尔兹奖。其中Yang-Mills方程的证明也是千禧年7大数学难题之一。

4、夸克之父盖尔曼对费曼不服不忿，但对杨振宁毕恭毕敬，以此可见杨振宁的学术地位和成就。

5、在欧美大学中，60岁以上的功成名就的老科学家有一个传统：给低年级的大学新生讲基础课，科学精神播种到未来，而且还为新一代科学家腾出向上发展的空间。