Pentru cititorii ediției ruse

Acestea sunt prelegeri de fizică generală susținute de un fizician teoretician. Nu seamănă deloc cu niciun curs cunoscut. Acest lucru poate părea ciudat: principiile de bază ale fizicii clasice, și nu numai clasice, ci și cuantice, au fost stabilite de mult timp, cursul de fizică generală este predat în toată lumea în mii de institutii de invatamant de mulți ani și este timpul să se transforme într-o secvență standard fapte cunoscuteși teorii, cum ar fi, de exemplu, geometria elementară în școală. Cu toate acestea, chiar și matematicienii cred că știința lor ar trebui predată diferit. Și să nu mai vorbim despre fizică: aceasta se dezvoltă atât de intens încât chiar și cei mai buni profesori se confruntă mereu cu mari dificultăți atunci când trebuie să le spună studenților despre știința modernă. Ei se plâng că trebuie să rupă ceea ce se numește idei vechi sau obișnuite. Dar de unde vin ideile obișnuite? De obicei, ei intră în șefii tineri la școală de la aceiași profesori, care vor vorbi apoi despre inaccesibilitatea ideilor științei moderne. Prin urmare, înainte de a ajunge în miezul problemei, trebuie să petrecem mult timp încercând să-i convingă pe ascultători de falsitatea a ceea ce a fost anterior inspirat de ei ca un adevăr evident și incontestabil. Ar fi o nebunie să le spunem mai întâi elevilor „pentru simplitate” că Pământul este plat și apoi, ca o descoperire, să raportăm despre sfericitatea sa. Și calea pe care viitorii specialiști intră în lume este atât de departe de acest exemplu absurd? lumea modernă idei ale teoriei relativității și cuanticei? Problema este complicată și de faptul că, în cea mai mare parte, lectorul și ascultătorii sunt oameni din generații diferite și este foarte dificil pentru lector să evite tentația de a conduce ascultătorii pe calea familiară și de încredere pe care a ajuns el însuși. înălţimile dorite la vremea lui. Cu toate acestea, vechiul drum nu rămâne întotdeauna cel mai bun. Fizica se dezvoltă foarte rapid și, pentru a ține pasul cu ea, este necesar să se schimbe modalitățile de a o studia. Toată lumea este de acord că fizica este una dintre cele mai interesante științe. În același timp, multe manuale de fizică nu pot fi numite interesante. În astfel de manuale este menționat tot ceea ce urmează programului. De obicei, ei explică care sunt beneficiile fizicii și cât de important este să o studiezi, dar foarte rar poți înțelege de ce studiul fizicii este interesant de la ei. Dar și această latură a problemei merită atenție. Cum poți face un subiect plictisitor atât interesant, cât și modern? În primul rând, acei fizicieni care lucrează ei înșiși cu pasiune și sunt capabili să transmită și altora această pasiune ar trebui să se gândească la asta. Timpul pentru experimentare a sosit deja. Scopul lor este să găsească cele mai multe moduri eficiente predarea fizicii, care ar face posibilă transferarea rapidă către noua generație a întregului stoc de cunoștințe acumulat de știință de-a lungul istoriei sale. Căutarea unor noi modalități de predare a reprezentat întotdeauna o parte importantă a științei. Predarea, în urma dezvoltării științei, trebuie să își schimbe continuu formele, să rupă tradițiile și să caute noi metode. Aici un rol important îl joacă faptul că în știință există tot timpul un proces uimitor de un fel de simplificare, care vă permite să afirmați simplu și pe scurt ceea ce odată a necesitat mulți ani de muncă.

O încercare extrem de interesantă în această direcție a fost făcută la Institutul de Tehnologie din California (SUA), care este prescurtat ca CALTECH, unde un grup de profesori și profesori, după numeroase discuții, a dezvoltat un nou program de fizică generală, iar unul dintre participanți. în acest grup, un major fizician american Richard Feynman, a ținut prelegeri.

Prelegerile lui Feynman se remarcă prin faptul că sunt adresate unui ascultător care trăiește în a doua jumătate a secolului XX, care deja știe sau a auzit multe. Prin urmare, la prelegeri nu se pierde timp explicând în „limbă învățată” ceea ce se știe deja. Pe de altă parte, ele descriu în mod fascinant modul în care o persoană studiază natura din jurul său, despre granițele atinse astăzi în cunoașterea lumii, despre ce probleme rezolvă știința astăzi și le va rezolva mâine.

Prelegeri au fost susținute în 1961-1962 și 1962-1963 anii academici; au fost înregistrate pe un magnetofon și apoi (și aceasta s-a dovedit a fi o sarcină dificilă în sine) „traduse” în „engleză scrisă” de profesorii M. Sands și R. Layton. Această „traducere” ciudată păstrează multe trăsături ale discursului plin de viață al lectorului, vivacitatea, glumele, digresiunile sale. Cu toate acestea, această calitate foarte valoroasă a prelegerilor nu a fost în niciun caz cea principală și autosuficientă. Nu mai puțin importante au fost metodele originale de prezentare a materialului creat de lector, care reflecta personalitatea științifică strălucitoare a autorului, punctul său de vedere asupra drumului predării studenților la fizică. Acest lucru, desigur, nu este întâmplător. Se știe că în lucrările sale științifice Feynman a găsit întotdeauna metode noi care au devenit foarte repede acceptate în general. Lucrările lui Feynman privind electrodinamica cuantică și statistica i-au adus o largă recunoaștere, iar metoda sa - așa-numitele „diagrame Feynman” – este acum folosită în aproape toate domeniile fizicii teoretice.

Indiferent de ce spun oamenii despre aceste prelegeri, fie că admiră stilul de prezentare sau deplâng ruperea vechilor tradiții bune, un lucru rămâne de necontestat: experimentele pedagogice trebuie să înceapă. Probabil, nu toată lumea va fi de acord cu modul autorului de a prezenta anumite probleme, nu toată lumea va fi de acord cu evaluarea obiectivelor și perspectivelor fizicii moderne. Dar aceasta va servi drept stimul pentru apariția unor noi cărți care vor reflecta alte opinii. Acesta este experimentul.

Dar întrebarea nu este doar ce să spun. Nu mai puțin importantă este o altă întrebare - în ce ordine ar trebui făcută. Aranjarea secțiunilor în cadrul cursului de fizică generală și succesiunea prezentării este întotdeauna o problemă condiționată. Toate părțile științei sunt atât de conectate între ele, încât este adesea dificil să decideți ce ar trebui spus mai întâi și ce ar trebui spus mai târziu.

Cu toate acestea, anumite tradiții sunt încă păstrate în majoritatea programelor universitare și a manualelor disponibile.

Respingerea secvenței obișnuite de prezentare este una dintre trăsăturile distinctive ale prelegerilor Feynman. Ele vorbesc nu numai despre probleme specifice, ci și despre locul ocupat de fizică într-o serie de alte științe, despre modalități de a descrie și de a studia fenomenele naturale. Este probabil ca reprezentanții altor științe - să zicem, matematicienii - să nu fie de acord cu locul pe care Feynman îl atribuie acestor științe. Pentru el, ca fizician, „propria” știință, desigur, pare cea mai importantă. Dar această împrejurare nu ocupă mult loc în expunerea lui. Dar povestea lui reflectă clar motivele care îl determină pe fizician să facă munca grea a cercetătorului, precum și îndoielile pe care le are atunci când se confruntă cu dificultăți care acum par de netrecut.

Un tânăr om de știință naturală trebuie nu numai să înțeleagă de ce este interesant să se angajeze în știință, ci și să simtă cât de scumpe sunt victoriile și cât de dificile sunt uneori drumurile care duc la ele.

De asemenea, trebuie avut în vedere că dacă la început autorul a făcut fără aparate matematice sau folosit doar pe cel prezentat în prelegeri, atunci cititorul, pe măsură ce înaintează, va fi obligat să-și mărească bagajul matematic. Cu toate acestea, experiența arată că analiza matematică (cel puțin elementele de bază) este acum mai ușor de învățat decât fizica.

Prelegerile lui Feynman au fost publicate în SUA în trei volume mari. Primul conține în principal prelegeri despre mecanică și teoria căldurii, al doilea - electrodinamică și fizică medii continue, iar al treilea - mecanica cuantică. Pentru a face cartea disponibilă Mai mult cititorilor și pentru a fi mai comod de utilizat, ediția rusă va fi publicată în ediții mici. Primele patru dintre ele corespund primului volum al ediției americane.

Cine va beneficia de această carte? În primul rând, profesorilor care îl vor citi în întregime: îi va face să se gândească la schimbarea părerilor predominante cu privire la modul de a începe predarea fizicii. În continuare, elevii îl vor citi. Ei vor găsi multe lucruri noi în ea în plus față de ceea ce învață în prelegeri. Desigur, școlarii vor încerca să o citească. Majoritatea lor le va fi greu să depășească totul, dar ceea ce pot citi și înțelege îi va ajuta să intre în știința modernă, calea către care este întotdeauna dificilă, dar niciodată plictisitoare. Oricine nu crede că poate trece, nu ar trebui să se angajeze la studiul acestei cărți! Și, în sfârșit, toți ceilalți îl pot citi. Citește doar de plăcere. Acest lucru este, de asemenea, foarte util. Feynman, în prefața sa, nu apreciază foarte bine rezultatele experienței sale: prea puțini dintre studenții care au urmat cursul său au învățat toate prelegerile. Dar așa ar trebui să fie.

Prima experiență rareori aduce un succes complet. Ideile noi găsesc întotdeauna doar câțiva susținători la început și devin doar treptat obișnuite.

Da. Smorodinsky

ianuarie 1965

PREFAȚĂ DE R. FEYNMAN

Acestea sunt prelegeri de fizică pe care le-am ținut anul trecut și anul trecut la Caltech pentru studenții din anul I și II. Dar acesta nu este dosarul lor textual. Au fost netezite - în unele locuri foarte puternic și uneori nu foarte mult. În plus, aceasta este doar o parte a unui curs complet de studiu. De două ori pe săptămână, 180 de studenți se adunau într-o sală mare și, după ce ascultau o prelegere, grupuri de 15-20 de persoane țineau mai multe seminarii sub îndrumarea asistenților. În plus, lucrările de laborator au fost efectuate o dată pe săptămână.

Pentru cititorii ediției ruse

Acestea sunt prelegeri de fizică generală susținute de un fizician teoretician. Nu seamănă deloc cu niciun curs cunoscut. Acest lucru poate părea ciudat: principiile de bază ale fizicii clasice, și nu numai clasice, ci și cuantice, au fost stabilite de mult timp, cursul de fizică generală a fost predat în întreaga lume în mii de instituții de învățământ de mulți ani și este timpul să se transforme într-o secvență standard de fapte și teorii cunoscute, cum ar fi, de exemplu, geometria elementară la școală. Cu toate acestea, chiar și matematicienii cred că știința lor ar trebui predată diferit. Și să nu mai vorbim despre fizică: aceasta se dezvoltă atât de intens încât chiar și cei mai buni profesori se confruntă mereu cu mari dificultăți atunci când trebuie să le spună studenților despre știința modernă. Ei se plâng că trebuie să rupă ceea ce se numește idei vechi sau obișnuite. Dar de unde vin ideile obișnuite? De obicei, ei intră în șefii tineri la școală de la aceiași profesori, care vor vorbi apoi despre inaccesibilitatea ideilor științei moderne. Prin urmare, înainte de a ajunge în miezul problemei, trebuie să petrecem mult timp încercând să-i convingă pe ascultători de falsitatea a ceea ce a fost anterior inspirat de ei ca un adevăr evident și incontestabil. Ar fi o nebunie să le spunem mai întâi elevilor „pentru simplitate” că Pământul este plat și apoi, ca o descoperire, să raportăm despre sfericitatea sa. Dar calea pe care viitorii specialiști pătrund în lumea modernă a ideilor teoriei relativității și cuanticei este departe de acest exemplu absurd? Problema este complicată și de faptul că, în cea mai mare parte, lectorul și ascultătorii sunt oameni din generații diferite și este foarte dificil pentru lector să evite tentația de a conduce ascultătorii pe calea familiară și de încredere pe care a ajuns el însuși. înălţimile dorite la vremea lui. Cu toate acestea, vechiul drum nu rămâne întotdeauna cel mai bun. Fizica se dezvoltă foarte rapid și, pentru a ține pasul cu ea, este necesar să se schimbe modalitățile de a o studia. Toată lumea este de acord că fizica este una dintre cele mai interesante științe. În același timp, multe manuale de fizică nu pot fi numite interesante. În astfel de manuale este menționat tot ceea ce urmează programului. De obicei, ei explică care sunt beneficiile fizicii și cât de important este să o studiezi, dar foarte rar poți înțelege de ce studiul fizicii este interesant de la ei. Dar și această latură a problemei merită atenție. Cum poți face un subiect plictisitor atât interesant, cât și modern? În primul rând, acei fizicieni care lucrează ei înșiși cu pasiune și sunt capabili să transmită și altora această pasiune ar trebui să se gândească la asta. Timpul pentru experimentare a sosit deja. Scopul lor este de a găsi cele mai eficiente modalități de predare a fizicii, care să transmită rapid noii generații tot stocul de cunoștințe care a fost acumulat de știință de-a lungul istoriei sale. Căutarea unor noi modalități de predare a reprezentat întotdeauna o parte importantă a științei. Predarea, în urma dezvoltării științei, trebuie să își schimbe continuu formele, să rupă tradițiile și să caute noi metode. Aici un rol important îl joacă faptul că în știință există tot timpul un proces uimitor de un fel de simplificare, care vă permite să afirmați simplu și pe scurt ceea ce odată a necesitat mulți ani de muncă.

O încercare extrem de interesantă în această direcție a fost făcută la Institutul de Tehnologie din California (SUA), care este prescurtat ca CALTECH, unde un grup de profesori și profesori, după numeroase discuții, a dezvoltat un nou program de fizică generală, iar unul dintre participanți. în acest grup, un fizician american proeminent Richard Feynman, a citit prelegeri.

Prelegerile lui Feynman se remarcă prin faptul că sunt adresate unui ascultător care trăiește în a doua jumătate a secolului XX, care deja știe sau a auzit multe. Prin urmare, la prelegeri nu se pierde timp explicând în „limbă învățată” ceea ce se știe deja. Pe de altă parte, ele descriu în mod fascinant modul în care o persoană studiază natura din jurul său, despre granițele atinse astăzi în cunoașterea lumii, despre ce probleme rezolvă știința astăzi și le va rezolva mâine.

Prelegeri au fost susținute în anii universitari 1961-1962 și 1962-1963; au fost înregistrate pe un magnetofon și apoi (și aceasta s-a dovedit a fi o sarcină dificilă în sine) „traduse” în „engleză scrisă” de profesorii M. Sands și R. Layton. Această „traducere” ciudată păstrează multe trăsături ale discursului plin de viață al lectorului, vivacitatea, glumele, digresiunile sale. Cu toate acestea, această calitate foarte valoroasă a prelegerilor nu a fost în niciun caz cea principală și autosuficientă. Nu mai puțin importante au fost metodele originale de prezentare a materialului creat de lector, care reflecta personalitatea științifică strălucitoare a autorului, punctul său de vedere asupra drumului predării studenților la fizică. Acest lucru, desigur, nu este întâmplător. Se știe că în lucrările sale științifice Feynman a găsit întotdeauna metode noi care au devenit foarte repede acceptate în general. Lucrările lui Feynman privind electrodinamica cuantică și statistica i-au adus o largă recunoaștere, iar metoda sa - așa-numitele „diagrame Feynman” – este acum folosită în aproape toate domeniile fizicii teoretice.

Indiferent de ce spun oamenii despre aceste prelegeri, fie că admiră stilul de prezentare sau deplâng ruperea vechilor tradiții bune, un lucru rămâne de necontestat: experimentele pedagogice trebuie să înceapă. Probabil, nu toată lumea va fi de acord cu modul autorului de a prezenta anumite probleme, nu toată lumea va fi de acord cu evaluarea obiectivelor și perspectivelor fizicii moderne. Dar aceasta va servi drept stimul pentru apariția unor noi cărți care vor reflecta alte opinii. Acesta este experimentul.

Dar întrebarea nu este doar ce să spun. Nu mai puțin importantă este o altă întrebare - în ce ordine ar trebui făcută. Aranjarea secțiunilor în cadrul cursului de fizică generală și succesiunea prezentării este întotdeauna o problemă condiționată. Toate părțile științei sunt atât de conectate între ele, încât este adesea dificil să decideți ce ar trebui spus mai întâi și ce ar trebui spus mai târziu.

Cu toate acestea, anumite tradiții sunt încă păstrate în majoritatea programelor universitare și a manualelor disponibile.

Respingerea secvenței obișnuite de prezentare este una dintre trăsăturile distinctive ale prelegerilor Feynman. Ele vorbesc nu numai despre probleme specifice, ci și despre locul ocupat de fizică într-o serie de alte științe, despre modalități de a descrie și de a studia fenomenele naturale. Este probabil ca reprezentanții altor științe - să zicem, matematicienii - să nu fie de acord cu locul pe care Feynman îl atribuie acestor științe. Pentru el, ca fizician, „propria” știință, desigur, pare cea mai importantă. Dar această împrejurare nu ocupă mult loc în expunerea lui. Dar povestea lui reflectă clar motivele care îl determină pe fizician să facă munca grea a cercetătorului, precum și îndoielile pe care le are atunci când se confruntă cu dificultăți care acum par de netrecut.

Un tânăr om de știință naturală trebuie nu numai să înțeleagă de ce este interesant să se angajeze în știință, ci și să simtă cât de scumpe sunt victoriile și cât de dificile sunt uneori drumurile care duc la ele.

„Fizica este ca sexul: s-ar putea să nu dea rezultate practice, dar acesta nu este un motiv pentru a nu o face”- sloganul cu care Richard Feynman a trecut prin viață, captivând mii de oameni cu pasiunea sa nestăpânită. Un om de știință ingenios, un microbiolog curios, un expert atent în scrierea Maya, un artist, un muzician și, cu jumătate de normă, un pasionat pasionat, Feynman a lăsat în urmă o vastă moștenire științifică în domeniul fizicii teoretice și un număr considerabil de discursuri în care profesorul a încercat să ne transmită admirația sa pentru geniul și simplitatea naturii, multe legi pe care încă nu le putem înțelege.

În acest sens, Feynman's Messenger Lecturi pe această temă „Caracterul legilor fizice”, citit de el în 1964 la Universitatea Cornell, este un mini-manual universal de fizică, în care realizările acestei științe și problemele cu care se confruntă cercetătorii sunt enunțate pe scurt, tranșant, accesibil și emoțional. Da, au trecut 50 de ani, s-au schimbat multe (s-a propus teoria corzilor, s-a descoperit bosonul Higgs, existența energiei întunecate, expansiunea Universului), dar acele fundații, acele legi fizice despre care vorbește Feynman. , sunt o cheie universală cu care se poate aborda cu încredere cunoașterea celor mai recente descoperiri ale oamenilor de știință în acest domeniu. Cu toate acestea, vă puteți descurca fără acest patos pragmatic: prelegerile lui Feynman sunt uimitoare și vor atrage pe toți cei care stau în stare de amorțeală în fața măreției Naturii și a armoniei care pătrunde totul în lumea noastră - de la structura celulei la structura celulei. Universul. La urma urmei, așa cum a spus însuși Feynman, . Deci hai sa ne bucuram.

Prelegerea #1

"Legea gravitației"

În această prelegere, Richard Feynman prezintă spectatorilor legea gravitatie ca exemplu de lege fizică, spune povestea descoperirii sale, Caracteristici importante, care o deosebesc de alte legi, și despre consecințele extraordinare pe care le-a implicat descoperirea gravitației. Un alt om de știință reflectă aici asupra inerției și asupra cât de uimitor funcționează totul:

Aceasta lege s-a numit „cea mai mare generalizare la care a ajuns mintea umană”. Dar deja din cuvintele introductive, probabil ați înțeles că mă interesează nu atât mintea umană, ci minunile naturii, care se poate supune unor legi atât de elegante și simple precum legea gravitației universale. Prin urmare, nu vom vorbi despre cât de deștepți suntem că am descoperit această lege, ci despre cât de înțeleaptă este natura, care o respectă.

Prelegerea #2

„Legătura dintre fizică și matematică”

Matematica este limba pe care o vorbește natura, potrivit lui Richard Feynman. Toate argumentele în favoarea acestei concluzii - uită-te la videoclip.

Nici o cantitate de raționament intelectual nu poate transmite surzilor sentimentul muzicii. În același mod, niciun argument intelectual nu poate transmite omului înțelegerea naturii. „o altă cultură”. Filosofii încearcă să vorbească despre natură fără matematică. Încerc să descriu natura matematic. Dar dacă nu mă înțeleg, nu este pentru că este imposibil. Poate că eșecul meu se datorează faptului că orizonturile acestor oameni sunt prea limitate și consideră că omul este centrul universului.

Prelegerea #3

„Legi mari de conservare”

Aici, Richard Feynman începe să vorbească despre principiile generale care pătrund în întreaga varietate de legi fizice, acordând o atenție deosebită principiului legii conservării energiei: istoria descoperirii acesteia, aplicațiile sale în diverse domenii și misterele care posesuri energetice pentru oamenii de știință.

Căutarea legilor fizicii este ca un joc de cuburi pentru copii, din care trebuie să colectezi întreaga imagine. Avem un număr imens de cuburi și în fiecare zi sunt din ce în ce mai multe. Mulți stau întinși pe margine și par să nu se apropie de restul. De unde știm că sunt toți din același set? De unde știm că împreună ar trebui să facă o imagine întreagă? Nu există o certitudine absolută, iar acest lucru ne îngrijorează puțin. Dar faptul că multe dintre cuburi au ceva în comun este încurajator. Toate au un cer albastru pictat pe ele, toate sunt realizate din același tip de lemn. Toate legile fizice sunt supuse acelorași legi de conservare.

Sursa video: Evgeny Kruychkov / Youtube

Prelegerea #4

„Simetria în legile fizice”

Prelegere despre caracteristicile simetriei legilor fizice, proprietățile și contradicțiile acesteia.

Întrucât vorbesc despre legile simetriei, aș vrea să vă spun că în legătură cu acestea au apărut câteva probleme noi. De exemplu, fiecare particulă elementară există o antiparticulă care îi corespunde: pentru un electron este un pozitron, pentru un proton este un antiproton. În principiu, am putea crea așa-numita antimaterie, în care fiecare atom ar fi compus din antiparticulele corespunzătoare. Astfel, un atom de hidrogen obișnuit este format dintr-un proton și un electron. Dacă luăm un antiproton, incarcare electrica care este negativ, și un pozitron și le combinăm, apoi obținem un atom de hidrogen de un tip special, ca să spunem așa, un atom de antihidrogen. Mai mult, s-a constatat că, în principiu, un astfel de atom nu ar fi mai rău decât unul obișnuit și că în acest fel s-ar putea crea antimateria alt fel. Acum este permis să ne întrebăm dacă o astfel de antimaterie se va comporta exact în același mod ca și materia noastră? Și, din câte știm, răspunsul la această întrebare ar trebui să fie da. Una dintre legile simetriei este că, dacă facem o plantă din antimaterie, aceasta se va comporta exact la fel ca o plantă din materia noastră obișnuită. Adevărat, merită să aduceți aceste instalații într-un singur loc, deoarece va avea loc anihilarea și vor zbura doar scântei.

Prelegerea #5

„Diferența dintre trecut și viitor”

Una dintre cele mai interesante prelegeri ale lui Feynman, care, în mod ironic, rămâne singura netradusă. Nu trebuie să vă pierdeți inima - pentru cei care nu încearcă să înțeleagă complexitățile englezei științifice, puteți citi capitolul cu același nume din cartea omului de știință, pentru toți ceilalți - plasăm versiunea în limba engleză a discursului fizicianului.

Ne amintim trecutul, dar nu ne amintim viitorul. Conștientizarea noastră a ceea ce s-ar putea întâmpla este de un fel foarte diferit de cea a ceea ce probabil sa întâmplat deja. Trecutul și prezentul sunt percepute din punct de vedere psihologic cu totul diferit: pentru trecut avem un concept atât de real precum memoria, iar pentru viitor avem conceptul de liber arbitru aparent. Suntem siguri că într-un fel putem influența viitorul, dar niciunul dintre noi, cu eventuala excepție a singuraticii, nu crede că este posibil să schimbăm trecutul. Pocăința, regretul și speranța sunt toate cuvintele care trag clar linia dintre trecut și viitor.<…>. Dar dacă totul în această lume este făcut din atomi și și noi suntem făcuți din atomi și ne supunem legilor fizice, atunci cel mai firesc lucru este această diferență evidentă între trecut și viitor, această ireversibilitate a tuturor fenomenelor s-ar explica prin faptul că unele legi ale mișcării atomice au o singură direcție - că legile atomice nu sunt aceleași în raport cu trecutul și viitorul. Undeva trebuie să existe un principiu ca: „Poți să faci un băț dintr-un pom de Crăciun, dar nu poți să faci un pom de Crăciun dintr-un băț”în legătură cu care lumea noastră își schimbă constant caracterul din brad de Crăciun în lip, iar această ireversibilitate a interacțiunilor ar trebui să fie motivul ireversibilității tuturor fenomenelor vieții noastre.

Prelegerea #6

„Probabilitatea și incertitudinea – o privire asupra naturii mecanicii cuantice”

Iată cum însuși Feynman pune problema probabilității și incertitudinii:

Teoria relativității afirmă că, dacă tu crezi că două evenimente s-au petrecut în același timp, atunci acesta este doar punctul tău de vedere personal, iar altcineva poate pretinde din același motiv că unul dintre aceste fenomene s-a petrecut înaintea celuilalt, deci conceptul a simultaneităţii se dovedeşte a fi pur subiectivă.<…>. Desigur, nu poate fi altfel, din moment ce la noi Viata de zi cu zi avem de-a face cu acumulări uriașe de particule, procese foarte lente și alte condiții foarte specifice, astfel încât experiența noastră ne oferă doar o idee foarte limitată despre natură. Doar o proporție foarte mică de fenomene naturale poate fi adunată din experiența directă. Și numai cu ajutorul măsurătorilor foarte subtile și al experimentelor pregătite cu grijă se poate obține o viziune mai largă asupra lucrurilor. Și atunci începem să întâlnim surprize. Ceea ce vedem nu este deloc ceea ce ne-am fi așteptat, deloc ceea ce ne-am imaginat. Trebuie să ne încordăm mai mult imaginația, nu în ordine, ca în fictiune, pentru a imagina ceea ce nu este cu adevărat acolo, ci pentru a înțelege ce se întâmplă cu adevărat. Despre asta vreau să vorbesc astăzi.

Prelegerea #7

„În căutarea unor noi legi”

Strict vorbind, ceea ce voi vorbi în această prelegere nu poate fi numit o caracterizare a legilor fizicii. Când vorbim despre natura legilor fizice, putem cel puțin presupune că vorbim despre natura însăși. Dar acum vreau să vorbesc nu atât despre natură, cât despre atitudinea noastră față de ea. Aș dori să vă spun despre ceea ce considerăm că este cunoscut astăzi, ceea ce nu a fost încă ghicit și despre cum sunt ghicite legile fizicii. Cineva chiar a sugerat că cel mai bine ar fi să-ți explic, încet-încet, așa cum ți-am spus, cum să ghicesești legea, iar la final ți-am dezvăluit o nouă lege. Nu știu dacă o pot face.

Richard Feynman despre materialul care conduce toate legile fizice (despre materie), despre problema incompatibilității principiilor fizice, despre locul presupunerilor tăcute în știință și, bineînțeles, despre modul în care sunt descoperite noi legi.

Pentru cititorii ediției ruse

Acestea sunt prelegeri de fizică generală susținute de un fizician teoretician. Nu seamănă deloc cu niciun curs cunoscut. Acest lucru poate părea ciudat: principiile de bază ale fizicii clasice, și nu numai clasice, ci și cuantice, au fost stabilite de mult timp, cursul de fizică generală a fost predat în întreaga lume în mii de instituții de învățământ de mulți ani și este timpul să se transforme într-o secvență standard de fapte și teorii cunoscute, cum ar fi, de exemplu, geometria elementară la școală. Cu toate acestea, chiar și matematicienii cred că știința lor ar trebui predată diferit. Și să nu mai vorbim despre fizică: aceasta se dezvoltă atât de intens încât chiar și cei mai buni profesori se confruntă mereu cu mari dificultăți atunci când trebuie să le spună studenților despre știința modernă. Ei se plâng că trebuie să rupă ceea ce se numește idei vechi sau obișnuite. Dar de unde vin ideile obișnuite? De obicei, ei intră în șefii tineri la școală de la aceiași profesori, care vor vorbi apoi despre inaccesibilitatea ideilor științei moderne. Prin urmare, înainte de a ajunge în miezul problemei, trebuie să petrecem mult timp încercând să-i convingă pe ascultători de falsitatea a ceea ce a fost anterior inspirat de ei ca un adevăr evident și incontestabil. Ar fi o nebunie să le spunem mai întâi elevilor „pentru simplitate” că Pământul este plat și apoi, ca o descoperire, să raportăm despre sfericitatea sa. Dar calea pe care viitorii specialiști pătrund în lumea modernă a ideilor teoriei relativității și cuanticei este departe de acest exemplu absurd? Problema este complicată și de faptul că, în cea mai mare parte, lectorul și ascultătorii sunt oameni din generații diferite și este foarte dificil pentru lector să evite tentația de a conduce ascultătorii pe calea familiară și de încredere pe care a ajuns el însuși. înălţimile dorite la vremea lui. Cu toate acestea, vechiul drum nu rămâne întotdeauna cel mai bun. Fizica se dezvoltă foarte rapid și, pentru a ține pasul cu ea, este necesar să se schimbe modalitățile de a o studia. Toată lumea este de acord că fizica este una dintre cele mai interesante științe. În același timp, multe manuale de fizică nu pot fi numite interesante. În astfel de manuale este menționat tot ceea ce urmează programului. De obicei, ei explică care sunt beneficiile fizicii și cât de important este să o studiezi, dar foarte rar poți înțelege de ce studiul fizicii este interesant de la ei. Dar și această latură a problemei merită atenție. Cum poți face un subiect plictisitor atât interesant, cât și modern? În primul rând, acei fizicieni care lucrează ei înșiși cu pasiune și sunt capabili să transmită și altora această pasiune ar trebui să se gândească la asta. Timpul pentru experimentare a sosit deja. Scopul lor este de a găsi cele mai eficiente modalități de predare a fizicii, care să transmită rapid noii generații tot stocul de cunoștințe care a fost acumulat de știință de-a lungul istoriei sale. Căutarea unor noi modalități de predare a reprezentat întotdeauna o parte importantă a științei. Predarea, în urma dezvoltării științei, trebuie să își schimbe continuu formele, să rupă tradițiile și să caute noi metode. Aici un rol important îl joacă faptul că în știință există tot timpul un proces uimitor de un fel de simplificare, care vă permite să afirmați simplu și pe scurt ceea ce odată a necesitat mulți ani de muncă.

O încercare extrem de interesantă în această direcție a fost făcută la Institutul de Tehnologie din California (SUA), care este prescurtat ca CALTECH, unde un grup de profesori și profesori, după numeroase discuții, a dezvoltat un nou program de fizică generală, iar unul dintre participanți. în acest grup, un fizician american proeminent Richard Feynman, a citit prelegeri.

Prelegerile lui Feynman se remarcă prin faptul că sunt adresate unui ascultător care trăiește în a doua jumătate a secolului XX, care deja știe sau a auzit multe. Prin urmare, la prelegeri nu se pierde timp explicând în „limbă învățată” ceea ce se știe deja. Pe de altă parte, ele descriu în mod fascinant modul în care o persoană studiază natura din jurul său, despre granițele atinse astăzi în cunoașterea lumii, despre ce probleme rezolvă știința astăzi și le va rezolva mâine.

Prelegeri au fost susținute în anii universitari 1961-1962 și 1962-1963; au fost înregistrate pe un magnetofon și apoi (și aceasta s-a dovedit a fi o sarcină dificilă în sine) „traduse” în „engleză scrisă” de profesorii M. Sands și R. Layton. Această „traducere” ciudată păstrează multe trăsături ale discursului plin de viață al lectorului, vivacitatea, glumele, digresiunile sale. Cu toate acestea, această calitate foarte valoroasă a prelegerilor nu a fost în niciun caz cea principală și autosuficientă. Nu mai puțin importante au fost metodele originale de prezentare a materialului creat de lector, care reflecta personalitatea științifică strălucitoare a autorului, punctul său de vedere asupra drumului predării studenților la fizică. Acest lucru, desigur, nu este întâmplător. Se știe că în lucrările sale științifice Feynman a găsit întotdeauna metode noi care au devenit foarte repede acceptate în general. Lucrările lui Feynman privind electrodinamica cuantică și statistica i-au adus o largă recunoaștere, iar metoda sa - așa-numitele „diagrame Feynman” – este acum folosită în aproape toate domeniile fizicii teoretice.

Indiferent de ce spun oamenii despre aceste prelegeri, fie că admiră stilul de prezentare sau deplâng ruperea vechilor tradiții bune, un lucru rămâne de necontestat: experimentele pedagogice trebuie să înceapă. Probabil, nu toată lumea va fi de acord cu modul autorului de a prezenta anumite probleme, nu toată lumea va fi de acord cu evaluarea obiectivelor și perspectivelor fizicii moderne. Dar aceasta va servi drept stimul pentru apariția unor noi cărți care vor reflecta alte opinii. Acesta este experimentul.

Dar întrebarea nu este doar ce să spun. Nu mai puțin importantă este o altă întrebare - în ce ordine ar trebui făcută. Aranjarea secțiunilor în cadrul cursului de fizică generală și succesiunea prezentării este întotdeauna o problemă condiționată. Toate părțile științei sunt atât de conectate între ele, încât este adesea dificil să decideți ce ar trebui spus mai întâi și ce ar trebui spus mai târziu.

Cu toate acestea, anumite tradiții sunt încă păstrate în majoritatea programelor universitare și a manualelor disponibile.

Respingerea secvenței obișnuite de prezentare este una dintre trăsăturile distinctive ale prelegerilor Feynman. Ele vorbesc nu numai despre probleme specifice, ci și despre locul ocupat de fizică într-o serie de alte științe, despre modalități de a descrie și de a studia fenomenele naturale. Este probabil ca reprezentanții altor științe - să zicem, matematicienii - să nu fie de acord cu locul pe care Feynman îl atribuie acestor științe. Pentru el, ca fizician, „propria” știință, desigur, pare cea mai importantă. Dar această împrejurare nu ocupă mult loc în expunerea lui. Dar povestea lui reflectă clar motivele care îl determină pe fizician să facă munca grea a cercetătorului, precum și îndoielile pe care le are atunci când se confruntă cu dificultăți care acum par de netrecut.

Un tânăr om de știință naturală trebuie nu numai să înțeleagă de ce este interesant să se angajeze în știință, ci și să simtă cât de scumpe sunt victoriile și cât de dificile sunt uneori drumurile care duc la ele.

De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că, dacă la început autorul a renunțat la aparatul matematic sau a folosit doar cel prezentat în prelegeri, atunci cititorul, pe măsură ce înaintează, va fi obligat să-și mărească bagajul matematic. Cu toate acestea, experiența arată că analiza matematică (cel puțin elementele de bază) este acum mai ușor de învățat decât fizica.

Prelegerile lui Feynman au fost publicate în SUA în trei volume mari. Primul conține în principal prelegeri despre mecanică și teoria căldurii, al doilea - electrodinamica și fizica mediilor continue, iar al treilea - mecanica cuantică. Pentru a pune cartea la dispoziția unui număr mai mare de cititori și pentru a o face mai ușor de utilizat, ediția rusă va fi publicată în ediții mici. Primele patru dintre ele corespund primului volum al ediției americane.

Cine va beneficia de această carte? În primul rând, profesorilor care îl vor citi în întregime: îi va face să se gândească la schimbarea părerilor predominante cu privire la modul de a începe predarea fizicii. În continuare, elevii îl vor citi. Ei vor găsi multe lucruri noi în ea în plus față de ceea ce învață în prelegeri. Desigur, școlarii vor încerca să o citească. Majoritatea lor le va fi greu să depășească totul, dar ceea ce pot citi și înțelege îi va ajuta să intre în știința modernă, calea către care este întotdeauna dificilă, dar niciodată plictisitoare. Oricine nu crede că poate trece, nu ar trebui să se angajeze la studiul acestei cărți! Și, în sfârșit, toți ceilalți îl pot citi. Citește doar de plăcere. Acest lucru este, de asemenea, foarte util. Feynman, în prefața sa, nu apreciază foarte bine rezultatele experienței sale: prea puțini dintre studenții care au urmat cursul său au învățat toate prelegerile. Dar așa ar trebui să fie.

], inclusiv aspectele sale matematice, electromagnetism, mecanica newtoniană, fizică cuantică, până la relația fizicii cu alte științe.

Cele trei volume au fost compilate dintr-un curs de doi ani susținut de Feynman în anii 1960 la Caltech. Titlurile originale ale acestor volume sunt:

  • Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 1. În principal mecanică, radiații și căldură ( Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 1. În principal mecanică, radiații și căldură).
  • Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 2. În principal electromagnetism și materie ( Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 2. În principal electromagnetism și materie).
  • Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 3. Mecanica cuantică ( Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 3 Mecanica cuantică ).

Feynman Lectures on Physics este poate cea mai populară carte despre fizică scrisă vreodată. A fost tradus în multe limbi. Peste un milion și jumătate de exemplare au fost tipărite și vândute doar în limba engleză, numărul de exemplare vândute în rusă depășește aparent un milion.

YouTube enciclopedic

    1 / 3

    Richard Feynman. Curs 1. Traducere rusă și actorie vocală.

    Richard Feynman. Curs 3. Traducere rusă și actorie vocală.

    Cursul 1. | 8.01 Fizica I: mecanică clasică, toamna 1999

    Subtitrări

Istoria creației

Până în 1960, cercetările lui Richard Feynman au ajutat la rezolvarea unora dintre problemele fundamentale ale fizicii teoretice. Pentru munca sa asupra electrodinamicii cuantice, a primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1965. În același timp, s-a pus problema calității. cursuri introductive fizică citită elevilor. Exista un sentiment că cursurile erau dominate de un curriculum de modă veche, care omitea descoperirile remarcabile ale fizicii moderne.

S-a decis modificarea cursului introductiv de fizică oferit studenților în așa fel încât să acopere mai bine realizările științifice anii recenti, și în același timp a fost suficient de fascinant pentru a-i interesa pe studenți în știință. Feynman a fost de acord să dea cursul, dar nu de mai multe ori. Universitatea, realizând că prelegerile vor fi un eveniment istoric, s-a angajat să înregistreze toate prelegerile și să fotografieze toate desenele pe care Feynman le-a făcut pe tablă.

Pe baza acestor prelegeri și desene, o echipă de fizicieni a compilat manuscrisul care a devenit Feynman Lectures on Physics. Deși cel mai important munca stiintifica Feynman a fost lucrarea lui despre electrodinamica cuantică, Feynman Lectures a devenit lucrarea sa cea mai citită și populară.

Prelegerile Feynman sunt considerate unul dintre cele mai bune cursuri introductive în fizică. Cu toate acestea, Feynman însuși, așa cum se spune în prefața sa la prelegeri, a fost pesimist cu privire la succesul prelegerilor sale.

Particularități

Prelegerile lui Feynman au o serie de caracteristici distinctive, printre care se numără minimizarea utilizării „limbajului învățat”, o gamă largă de subiecte acoperite și o succesiune neobișnuită de prezentare.

Respingerea secvenței obișnuite de prezentare este una dintre trăsăturile distinctive ale prelegerilor Feynman. Ele vorbesc nu numai despre probleme specifice, ci și despre locul ocupat de fizică într-o serie de alte științe, despre modalități de a descrie și de a studia fenomenele naturale. Probabil, reprezentanții altor științe - să zicem, matematicienii - nu vor fi de acord cu locul pe care Feynman îl atribuie acestor științe. Pentru el, ca fizician, „propria” știință, desigur, pare cea mai importantă. Dar această împrejurare nu ocupă mult loc în expunerea lui. Dar povestea lui reflectă clar motivele care îl determină pe fizician să facă munca grea a cercetătorului, precum și îndoielile pe care le are atunci când se confruntă cu dificultăți care acum par de netrecut.

I. Smorodinsky. Din prefața către cititorii ediției rusești. ianuarie 1965

Ediții în limba rusă

Prima ediție în limba rusă, apărută la editura Mir, datează din 1965. Din cauza diferenței de format al cărților, primul volum a fost împărțit în patru, al doilea în trei, iar al treilea în două cărți. Astfel, aceeași cantitate de material este plasată în nouă volume. Numerotarea capitolelor se păstrează originală, adică volumele de la unu la patru (capitolele 1-52), de la al cincilea la al şaptelea (capitolele 1-41), al optulea şi al nouălea (1-19) au numerotare continuă a capitolelor. Prima ediție a cărții cu probleme este un volum, al zecelea la rând.

Ediția rusă 2004

  • Prelegeri Feynman despre fizică. Problema 1. stiinta moderna despre natură. Legile mecanicii. Problema 2. Spațiul. Timp. Mișcarea (Vol. 5). - Editorial URSS. - ISBN 978-5-382-00273-6.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 3: Radiații. Valuri. Quanta. Traducere din engleză (vol. 4). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00701-1.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 4: Cinetica. Căldură. Sunet. Traducere din engleză (vol. 4). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00702-X.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 5: Electricitate și magnetism. Traducere din engleză (vol. 3). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00703-8.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 6: Electrodinamica. Traducere din engleză (vol. 3). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00704-6.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Volumul 7: Fizica mediilor continue. Traducere din engleză (vol. 3). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00705-4.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Volumele 8, 9: Mecanica cuantică. Traducere din engleză (vol. 3). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00706-2.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Sarcini și exerciții cu răspunsuri și soluții pentru problemele 1-4. Traducere din engleză (vol. 4). - Editorial URSS. - ISBN 5-354-00697-X.
  • Feynman R., Layton R., Sands M. Prelegeri Feynman despre fizică. Sarcini și exerciții cu răspunsuri și soluții pentru problemele 5-9. Traducere din engleză (vol. 4). - Editorial URSS. -