Rus baskısının okuyucularına

Bunlar teorik bir fizikçi tarafından verilen genel fizik dersleridir. Bilinen herhangi bir kursa hiç benzemiyorlar. Bu garip görünebilir: klasik fiziğin temel ilkeleri ve sadece klasik değil, aynı zamanda kuantum, uzun zamandır kurulmuştur, genel fizik dersi tüm dünyada binlerce yılda öğretilmektedir. Eğitim Kurumları yıllardır ve standart bir diziye dönüşme zamanı bilinen gerçekler ve örneğin okuldaki temel geometri gibi teoriler. Bununla birlikte, matematikçiler bile bilimlerinin farklı şekilde öğretilmesi gerektiğine inanırlar. Ve fizik hakkında konuşmayalım bile: o kadar yoğun bir şekilde gelişiyor ki, en iyi öğretmenler bile öğrencilere modern bilim hakkında bilgi vermeleri gerektiğinde her zaman büyük zorluklarla karşılaşıyorlar. Eski ya da alışılmış fikirler denen şeyi kırmak zorunda olduklarından şikayet ederler. Ama alışılmış fikirler nereden geliyor? Genellikle aynı öğretmenlerden okulda genç yöneticilere girerler, daha sonra modern bilim fikirlerinin erişilemezliği hakkında konuşacaklar. Bu nedenle, konunun özüne inmeden önce, daha önce onlardan esinlenenlerin açık ve tartışılmaz bir gerçek olarak yanlış olduğuna dinleyicileri ikna etmeye çalışmak için çok zaman harcamak gerekir. Okul çocuklarına önce “basitlik için” Dünya'nın düz olduğunu söylemek ve sonra bir keşif olarak küreselliği hakkında rapor vermek çılgınlık olurdu. Ve geleceğin uzmanlarının dünyaya girdiği yol bu saçma örnekten çok mu uzak? modern dünya görelilik ve kuantum teorisi fikirleri? Konu, konuşmacı ve dinleyicilerin çoğunlukla farklı kuşaklardan insanlar olması gerçeğiyle de karmaşıktır ve öğretim görevlisinin, dinleyicileri kendisinin ulaştığı tanıdık ve güvenilir yol boyunca yönlendirmenin cazibesinden kaçınması çok zordur. onun zamanında istenen yükseklikler. Ancak, eski yol her zaman en iyisi olarak kalmaz. Fizik çok hızlı gelişiyor ve ona ayak uydurabilmek için çalışma yöntemlerini değiştirmek gerekiyor. Fiziğin en ilginç bilimlerden biri olduğu konusunda herkes hemfikirdir. Aynı zamanda, birçok fizik ders kitabı ilginç olarak adlandırılamaz. Bu tür ders kitaplarında programı takip eden her şey belirtilir. Genellikle fiziğin faydalarının ne olduğunu ve onu çalışmanın ne kadar önemli olduğunu açıklarlar, ancak çok nadiren fizik çalışmanın neden onlardan ilginç olduğunu anlayabilirsiniz. Ancak konunun bu yönü de dikkati hak ediyor. Sıkıcı bir konuyu nasıl hem ilginç hem de modern hale getirebilirsiniz? Her şeyden önce, kendisi tutkuyla çalışan ve bu tutkuyu başkalarına aktarabilen fizikçiler bunu düşünmelidir. Deneme zamanı çoktan geldi. Amaçları en çok etkili yollar bilimin tarihi boyunca biriktirdiği tüm bilgi birikimini yeni nesle hızlı bir şekilde aktarmayı mümkün kılacak fizik öğretimi. Öğretimde yeni yollar arayışı da her zaman bilimin önemli bir parçası olmuştur. Bilimin gelişimini takip eden öğretim, sürekli biçimlerini değiştirmeli, gelenekleri kırmalı ve yeni yöntemler aramalıdır. Burada önemli bir rol, bilimde her zaman bir tür basitleştirmenin şaşırtıcı bir süreci olduğu gerçeğiyle oynanır; bu, bir zamanlar uzun yıllar çalışmayı gerektiren şeyi basitçe ve kısaca belirtmenize izin verir.

Bu yönde son derece ilginç bir girişim, bir grup profesör ve öğretmenin sayısız tartışmadan sonra genel fizik alanında yeni bir program geliştirdiği ve katılımcılardan birinin CALTECH olarak kısaltılan California Institute of Technology'de (ABD) yapıldı. Bu grupta önemli bir Amerikalı fizikçi Richard Feynman, ders verdi.

Feynman'ın dersleri, 20. yüzyılın ikinci yarısında yaşayan, zaten çok şey bilen veya işiten bir dinleyiciye hitap etmesiyle ayırt edilir. Bu nedenle derslerde zaten bilinenleri “öğrenilmiş dilde” açıklamakla zaman kaybedilmez. Öte yandan, bir insanın etrafındaki doğayı nasıl incelediğini, dünyanın bilgisinde bugün ulaşılan sınırlar hakkında, bilimin bugün hangi sorunları çözdüğünü ve yarın çözeceğini büyüleyici bir şekilde anlatıyorlar.

1961-1962 ve 1962-1963 yıllarında dersler verildi akademik yıllar; bunlar bir teybe kaydedildi ve daha sonra (ve bu başlı başına zor bir iş olduğu ortaya çıktı) profesörler M. Sands ve R. Layton tarafından "yazılı İngilizceye" "çevrildi". Bu tuhaf "çeviri", öğretim görevlisinin canlı konuşmasının, canlılığının, şakalarının, aralarının birçok özelliğini korur. Ancak, derslerin bu çok değerli niteliği hiçbir şekilde asıl ve kendi kendine yeterli değildi. Yazarın parlak bilimsel kişiliğini, öğrencilere fizik öğretme yolundaki bakış açısını yansıtan öğretim görevlisi tarafından oluşturulan materyali sunmanın orijinal yöntemleri daha az önemli değildi. Bu, elbette, tesadüfi değildir. Bilimsel çalışmalarında Feynman'ın her zaman çok hızlı bir şekilde genel kabul gören yeni yöntemler bulduğu bilinmektedir. Feynman'ın kuantum elektrodinamiği ve istatistikleri üzerine çalışmaları ona geniş bir tanınırlık kazandırdı ve onun yöntemi -sözde "Feynman diyagramları"- şimdi teorik fiziğin neredeyse tüm alanlarında kullanılıyor.

İnsanlar bu dersler hakkında ne söylerse söylesin, sunum tarzına hayran olsalar da, eski güzel geleneklerin yıkılmasından yakınsalar da, bir şey tartışılmaz kalır: pedagojik deneyler başlamalıdır. Muhtemelen herkes, yazarın belirli konuları sunma biçimine katılmayacak, herkes modern fiziğin amaç ve beklentilerinin değerlendirilmesine katılmayacak. Ancak bu, diğer görüşleri yansıtacak yeni kitapların ortaya çıkması için bir teşvik görevi görecektir. Bu deney.

Ama soru sadece ne anlatılacağı değil. Daha az önemli olmayan başka bir soru - bunun hangi sırayla yapılması gerektiği. Genel fizik dersinde bölümlerin düzenlenmesi ve sunum sırası her zaman şartlı bir konudur. Bilimin tüm bölümleri birbiriyle o kadar bağlantılıdır ki, neyin önce söylenip neyin daha sonra söyleneceğine karar vermek genellikle zordur.

Bununla birlikte, çoğu üniversite programında ve mevcut ders kitaplarında bazı gelenekler hala korunmaktadır.

Alışılmış sunum sırasının reddedilmesi, Feynman konferanslarının ayırt edici özelliklerinden biridir. Sadece belirli problemlerden değil, aynı zamanda fiziğin bir dizi başka bilimde işgal ettiği yerden, doğal fenomenleri tanımlamanın ve incelemenin yolları hakkında da bilgi verirler. Diğer bilimlerin temsilcilerinin -mesela matematikçiler- Feynman'ın bu bilimlere ayırdığı yeri kabul etmeyecekleri muhtemeldir. Bir fizikçi olarak onun için "kendi" bilimi elbette en önemli görünüyor. Ancak bu durum onun anlatımında fazla yer kaplamaz. Ancak onun hikayesi, fizikçiyi araştırmacının zor işini yapmaya iten nedenleri ve şimdi aşılmaz görünen zorluklarla karşı karşıya kaldığında sahip olduğu şüpheleri açıkça yansıtıyor.

Genç bir doğa bilimci, yalnızca bilimle uğraşmanın neden ilginç olduğunu anlamakla kalmamalı, aynı zamanda zaferlerin ne kadar pahalı olduğunu ve bazen onlara giden yolların ne kadar zor olduğunu da hissetmelidir.

Şunu da unutmamak gerekir ki, yazar ilk başta matematiksel aparat ya da sadece derslerde sunulanı kullandıysa, okuyucunun ilerledikçe matematiksel bagajını arttırması gerekecektir. Bununla birlikte, deneyimler, matematiksel analizin (en azından temellerinin) artık fizikten daha kolay öğrenildiğini göstermektedir.

Feynman'ın dersleri ABD'de üç büyük cilt halinde yayınlandı. Birincisi esas olarak mekanik ve ısı teorisi, ikincisi - elektrodinamik ve fizik üzerine dersler içerir. sürekli ortam, ve üçüncü - kuantum mekaniği. Kitabı kullanılabilir hale getirmek için daha fazla okuyucular ve kullanımı daha kolay hale getirmek için, Rusça baskı küçük baskılar halinde yayınlanacaktır. İlk dördü Amerikan baskısının ilk cildine karşılık gelir.

Bu kitaptan kimler yararlanacak? Her şeyden önce, tamamını okuyacak öğretmenlere: Fizik öğretimine nasıl başlanacaklarına dair hakim görüşleri değiştirmeyi düşünmelerini sağlayacaktır. Daha sonra öğrenciler okuyacak. Derslerde öğrendiklerine ek olarak içinde birçok yeni şey bulacaklar. Tabii ki, okul çocukları da okumaya çalışacak. Çoğu, her şeyin üstesinden gelmekte zorlanacak, ancak okuyup anlayabilecekleri, her zaman zor ama asla sıkıcı olmayan modern bilime girmelerine yardımcı olacaktır. Onu geçebileceğine inanmayan kimse bu kitabı incelemeye kalkışmamalıdır! Ve son olarak, herkes okuyabilir. Sadece zevk için okuyun. Bu da çok faydalıdır. Feynman, önsözünde, deneyiminin sonuçlarını çok yüksek düzeyde değerlendirmez: Kursuna katılan öğrencilerin çok azı tüm dersleri öğrendi. Ama böyle olmalı.

İlk deneyim nadiren tam başarı getirir. Yeni fikirler her zaman başlangıçta sadece birkaç destekçi bulur ve ancak yavaş yavaş alışkanlık haline gelir.

Ya. Smorodinsky

Ocak 1965

R. FEYNMAN ÖNSÖZ

Bunlar geçen yıl ve önceki yıl Caltech'te birinci ve ikinci sınıf öğrencileri için verdiğim fizik dersleri. Ama bu onların kelimesi kelimesine kayıtları değil. Düzleştirildiler - bazı yerlerde çok güçlü ve bazen çok fazla değil. Ayrıca, bu tam bir çalışma kursunun sadece bir parçasıdır. Haftada iki kez 180 öğrenci büyük bir oditoryumda toplandı ve bir dersi dinledikten sonra 15-20 kişilik gruplar asistanların rehberliğinde daha fazla seminer düzenledi. Ayrıca haftada bir laboratuvar çalışması yapılmıştır.

Rus baskısının okuyucularına

Bunlar teorik bir fizikçi tarafından verilen genel fizik dersleridir. Bilinen herhangi bir kursa hiç benzemiyorlar. Bu garip görünebilir: klasik fiziğin temel ilkeleri ve sadece klasik değil, aynı zamanda kuantum, uzun süredir yerleşiktir, genel fizik dersi tüm dünyada binlerce eğitim kurumunda uzun yıllardır öğretilmektedir ve Örneğin, okuldaki ilköğretim geometrisi gibi, bilinen gerçeklerin ve teorilerin standart bir dizisine dönüşme zamanı. Bununla birlikte, matematikçiler bile bilimlerinin farklı şekilde öğretilmesi gerektiğine inanırlar. Ve fizik hakkında konuşmayalım bile: o kadar yoğun bir şekilde gelişiyor ki, en iyi öğretmenler bile öğrencilere modern bilim hakkında bilgi vermeleri gerektiğinde her zaman büyük zorluklarla karşılaşıyorlar. Eski ya da alışılmış fikirler denen şeyi kırmak zorunda olduklarından şikayet ederler. Ama alışılmış fikirler nereden geliyor? Genellikle aynı öğretmenlerden okulda genç yöneticilere girerler, daha sonra modern bilim fikirlerinin erişilemezliği hakkında konuşacaklar. Bu nedenle, konunun özüne inmeden önce, daha önce onlardan esinlenenlerin açık ve tartışılmaz bir gerçek olarak yanlış olduğuna dinleyicileri ikna etmeye çalışmak için çok zaman harcamak gerekir. Okul çocuklarına önce “basitlik için” Dünya'nın düz olduğunu söylemek ve sonra bir keşif olarak küreselliği hakkında rapor vermek çılgınlık olurdu. Fakat geleceğin uzmanlarının görelilik ve kuantum teorisinin modern fikir dünyasına girmeleri bu saçma örnekten uzak mı? Konu, konuşmacı ve dinleyicilerin çoğunlukla farklı kuşaklardan insanlar olması gerçeğiyle de karmaşıktır ve öğretim görevlisinin, dinleyicileri kendisinin ulaştığı tanıdık ve güvenilir yol boyunca yönlendirmenin cazibesinden kaçınması çok zordur. onun zamanında istenen yükseklikler. Ancak, eski yol her zaman en iyisi olarak kalmaz. Fizik çok hızlı gelişiyor ve ona ayak uydurabilmek için çalışma yöntemlerini değiştirmek gerekiyor. Fiziğin en ilginç bilimlerden biri olduğu konusunda herkes hemfikirdir. Aynı zamanda, birçok fizik ders kitabı ilginç olarak adlandırılamaz. Bu tür ders kitaplarında programı takip eden her şey belirtilir. Genellikle fiziğin faydalarının ne olduğunu ve onu çalışmanın ne kadar önemli olduğunu açıklarlar, ancak çok nadiren fizik çalışmanın neden onlardan ilginç olduğunu anlayabilirsiniz. Ancak konunun bu yönü de dikkati hak ediyor. Sıkıcı bir konuyu nasıl hem ilginç hem de modern hale getirebilirsiniz? Her şeyden önce, kendisi tutkuyla çalışan ve bu tutkuyu başkalarına aktarabilen fizikçiler bunu düşünmelidir. Deneme zamanı çoktan geldi. Amaçları, bilimin tarihi boyunca biriktirdiği tüm bilgi birikimini yeni nesle hızla aktaracak fizik öğretiminin en etkili yollarını bulmaktır. Öğretimde yeni yollar arayışı da her zaman bilimin önemli bir parçası olmuştur. Bilimin gelişimini takip eden öğretim, sürekli biçimlerini değiştirmeli, gelenekleri kırmalı ve yeni yöntemler aramalıdır. Burada önemli bir rol, bilimde her zaman bir tür basitleştirmenin şaşırtıcı bir süreci olduğu gerçeğiyle oynanır; bu, bir zamanlar uzun yıllar çalışmayı gerektiren şeyi basitçe ve kısaca belirtmenize izin verir.

Bu yönde son derece ilginç bir girişim, bir grup profesör ve öğretmenin sayısız tartışmadan sonra genel fizik alanında yeni bir program geliştirdiği ve katılımcılardan birinin CALTECH olarak kısaltılan California Institute of Technology'de (ABD) yapıldı. Bu grupta, önde gelen Amerikalı fizikçi Richard Feynman, dersler okuyor.

Feynman'ın dersleri, 20. yüzyılın ikinci yarısında yaşayan, zaten çok şey bilen veya işiten bir dinleyiciye hitap etmesiyle ayırt edilir. Bu nedenle derslerde zaten bilinenleri “öğrenilmiş dilde” açıklamakla zaman kaybedilmez. Öte yandan, bir insanın etrafındaki doğayı nasıl incelediğini, dünyanın bilgisinde bugün ulaşılan sınırlar hakkında, bilimin bugün hangi sorunları çözdüğünü ve yarın çözeceğini büyüleyici bir şekilde anlatıyorlar.

1961-1962 ve 1962-1963 eğitim-öğretim yıllarında dersler verilmiş; bunlar bir teybe kaydedildi ve daha sonra (ve bu başlı başına zor bir iş olduğu ortaya çıktı) profesörler M. Sands ve R. Layton tarafından "yazılı İngilizceye" "çevrildi". Bu tuhaf "çeviri", öğretim görevlisinin canlı konuşmasının, canlılığının, şakalarının, aralarının birçok özelliğini korur. Ancak, derslerin bu çok değerli niteliği hiçbir şekilde asıl ve kendi kendine yeterli değildi. Yazarın parlak bilimsel kişiliğini, öğrencilere fizik öğretme yolundaki bakış açısını yansıtan öğretim görevlisi tarafından oluşturulan materyali sunmanın orijinal yöntemleri daha az önemli değildi. Bu, elbette, tesadüfi değildir. Bilimsel çalışmalarında Feynman'ın her zaman çok hızlı bir şekilde genel kabul gören yeni yöntemler bulduğu bilinmektedir. Feynman'ın kuantum elektrodinamiği ve istatistikleri üzerine çalışmaları ona geniş bir tanınırlık kazandırdı ve onun yöntemi -sözde "Feynman diyagramları"- şimdi teorik fiziğin neredeyse tüm alanlarında kullanılıyor.

İnsanlar bu dersler hakkında ne söylerse söylesin, sunum tarzına hayran olsalar da, eski güzel geleneklerin yıkılmasından yakınsalar da, bir şey tartışılmaz kalır: pedagojik deneyler başlamalıdır. Muhtemelen herkes, yazarın belirli konuları sunma biçimine katılmayacak, herkes modern fiziğin amaç ve beklentilerinin değerlendirilmesine katılmayacak. Ancak bu, diğer görüşleri yansıtacak yeni kitapların ortaya çıkması için bir teşvik görevi görecektir. Bu deney.

Ama soru sadece ne anlatılacağı değil. Daha az önemli olmayan başka bir soru - bunun hangi sırayla yapılması gerektiği. Genel fizik dersinde bölümlerin düzenlenmesi ve sunum sırası her zaman şartlı bir konudur. Bilimin tüm bölümleri birbiriyle o kadar bağlantılıdır ki, neyin önce söylenip neyin daha sonra söyleneceğine karar vermek genellikle zordur.

Bununla birlikte, çoğu üniversite programında ve mevcut ders kitaplarında bazı gelenekler hala korunmaktadır.

Alışılmış sunum sırasının reddedilmesi, Feynman konferanslarının ayırt edici özelliklerinden biridir. Sadece belirli problemlerden değil, aynı zamanda fiziğin bir dizi başka bilimde işgal ettiği yerden, doğal fenomenleri tanımlamanın ve incelemenin yolları hakkında da bilgi verirler. Diğer bilimlerin temsilcilerinin -mesela matematikçiler- Feynman'ın bu bilimlere ayırdığı yeri kabul etmeyecekleri muhtemeldir. Bir fizikçi olarak onun için "kendi" bilimi elbette en önemli görünüyor. Ancak bu durum onun anlatımında fazla yer kaplamaz. Ancak onun hikayesi, fizikçiyi araştırmacının zor işini yapmaya iten nedenleri ve şimdi aşılmaz görünen zorluklarla karşı karşıya kaldığında sahip olduğu şüpheleri açıkça yansıtıyor.

Genç bir doğa bilimci, yalnızca bilimle uğraşmanın neden ilginç olduğunu anlamakla kalmamalı, aynı zamanda zaferlerin ne kadar pahalı olduğunu ve bazen onlara giden yolların ne kadar zor olduğunu da hissetmelidir.

"Fizik seks gibidir: pratik sonuçlar vermeyebilir, ama bu yapmamak için bir sebep değil"- Richard Feynman'ın hayatını sürdürdüğü, dizginlenemez tutkusuyla binlerce insanı büyüleyen slogan. Usta bir bilim adamı, meraklı bir mikrobiyolog, Maya yazıları konusunda düşünceli bir uzman, bir sanatçı, bir müzisyen ve yarı zamanlı hevesli bir kasa hırsızı olan Feynman, teorik fizik alanında geniş bir bilimsel miras ve önemli sayıda konuşma bıraktı. profesör doğanın dehasına ve sadeliğine olan hayranlığını bize aktarmaya çalıştı. , hala anlayamadığımız birçok yasa.

Bu anlamda Feynman'ın Haberci Dersleri konuyla ilgili "Fiziksel Kanunların Karakteri" 1964'te Cornell Üniversitesi'nde okuduğu, fizik üzerine evrensel bir mini ders kitabı olup, bu bilimin başarıları ve araştırmacıların karşılaştığı problemler kısaca, keskin, erişilebilir ve duygusal olarak ifade edilmiştir. Evet, 50 yıl geçti, çok şey değişti (sicim teorisi ortaya atıldı, Higgs bozonu keşfedildi, karanlık enerjinin varlığı, Evrenin genişlemesi), ama Feynman'ın bahsettiği o temeller, o fiziksel yasalar , bu alandaki bilim adamlarının en son keşifleriyle tanışmaya güvenle yaklaşabileceğiniz evrensel bir anahtardır. Ancak, bu pragmatik pathos olmadan da yapabilirsiniz: Feynman'ın dersleri şaşırtıcı ve Doğanın büyüklüğü ve dünyamızdaki her şeye nüfuz eden ahenk karşısında uyuşukluk içinde duran herkese hitap edecek - hücrenin yapısından vücudun yapısına kadar. Evren. Sonuçta, Feynman'ın kendisinin dediği gibi, . Öyleyse tadını çıkaralım.

ders #1

"Yerçekimi kanunu"

Bu derste Richard Feynman, izleyicileri hukukla tanıştırıyor. Yerçekimi bir fizik kanunu örneği olarak, onun keşfinin hikayesini anlatır, belirgin özellikleri onu diğer yasalardan ayıran ve yerçekiminin keşfinin gerektirdiği olağanüstü sonuçlar hakkında. Burada başka bir bilim adamı, atalet ve her şeyin ne kadar şaşırtıcı çalıştığını yansıtıyor:

Bu yasanın adı "insan aklının ulaştığı en büyük genelleme." Ancak giriş sözlerinden, muhtemelen insan zihniyle değil, evrensel yerçekimi yasası gibi zarif ve basit yasalara uyabilen doğanın harikalarıyla ilgilendiğimi anladınız. Bu nedenle, bu yasayı keşfettiğimiz için ne kadar akıllı olduğumuzdan değil, onu gözlemleyen doğanın ne kadar akıllı olduğundan bahsedeceğiz.

2. Ders

"Fizik ve matematik arasındaki bağlantı"

Richard Feynman'a göre matematik, doğanın konuştuğu dildir. Bu sonucun lehine tüm argümanlar - videoya bakın.

Hiçbir entelektüel akıl yürütme, müzik duygusunu sağırlara aktaramaz. Aynı şekilde, hiçbir entelektüel argüman da doğa anlayışını insana aktaramaz. "başka bir kültür". Filozoflar doğa hakkında matematik olmadan konuşmaya çalışırlar. Doğayı matematiksel olarak tanımlamaya çalışıyorum. Ama beni anlamıyorlarsa, bu imkansız olduğu için değil. Belki de başarısızlığım, bu insanların ufkunun çok sınırlı olmasından ve insanı evrenin merkezi olarak görmelerinden kaynaklanmaktadır.

ders #3

"Büyük Koruma Kanunları"

Burada, Richard Feynman, enerjinin korunumu yasası ilkesine özellikle dikkat ederek, tüm fiziksel yasalara nüfuz eden genel ilkeler hakkında konuşmaya başlar: keşfinin tarihi, çeşitli alanlardaki uygulamaları ve gizemleri. enerji bilim adamlarına poz veriyor.

Fizik yasalarını aramak, tüm resmi toplamanız gereken bir çocuk küp oyunu gibidir. Çok sayıda küpümüz var ve her gün onlardan daha fazlası var. Birçoğu kenarda yatıyor ve geri kalanına yaklaşmıyor gibi görünüyor. Hepsinin aynı kümeden olduğunu nereden biliyoruz? Birlikte bütün bir resim oluşturmaları gerektiğini nasıl bilebiliriz? Mutlak bir kesinlik yok ve bu bizi biraz endişelendiriyor. Ancak küplerin çoğunun ortak bir yanı olması cesaret verici. Hepsinin üzerinde mavi bir gökyüzü var, hepsi aynı ağaçtan yapılmış. Tüm fiziksel yasalar aynı korunum yasalarına tabidir.

Video kaynağı: Evgeny Kruychkov / Youtube

ders #4

"Fizik yasalarında simetri"

Fiziksel yasaların simetrisinin özellikleri, özellikleri ve çelişkileri üzerine ders.

Simetri yasalarından bahsettiğim için, onlarla bağlantılı olarak birkaç yeni problemin ortaya çıktığını söylemek isterim. Örneğin, her temel parçacık buna karşılık gelen bir antiparçacık vardır: elektron için pozitrondur, proton için antiprotondur. Prensipte, her bir atomun karşılık gelen antiparçacıklardan oluştuğu sözde antimaddeyi yaratabilirdik. Böylece, sıradan bir hidrojen atomu, bir proton ve bir elektrondan oluşur. Bir antiproton alırsak, elektrik şarjı bu negatif ve bir pozitron ve onları birleştirir, sonra özel bir tipte bir hidrojen atomu elde ederiz, tabiri caizse, bir antihidrojen atomu. Ayrıca, prensipte böyle bir atomun sıradan bir atomdan daha kötü olmayacağı ve bu şekilde antimaddenin yaratılmasının mümkün olacağı bulundu. farklı tür. Şimdi, böyle bir antimadde bizim maddemizle aynı şekilde mi davranacak? Ve bildiğimiz kadarıyla bu sorunun cevabı evet olmalıdır. Simetri yasalarından biri, antimaddeden bir bitki yaparsak, sıradan maddemizden bir bitki gibi tam olarak aynı şekilde davranacaktır. Doğru, imha meydana geleceği ve sadece kıvılcımlar uçacağı için bu tesisleri tek bir yere getirmeye değer.

Ders #5

"Geçmiş ve gelecek arasındaki fark"

Feynman'ın en ilginç derslerinden biri, ironik bir şekilde tercüme edilmeyen tek ders. Cesaretinizi kaybetmemelisiniz - bilimsel İngilizcenin inceliklerini anlamaya çalışmayanlar için, bilim adamının kitabından aynı adı taşıyan bölümü herkes için okuyabilirsiniz - fizikçinin konuşmasının İngilizce versiyonunu yerleştiriyoruz.

Geçmişi hatırlıyoruz ama geleceği hatırlamıyoruz. Ne olabileceğine dair farkındalığımız, muhtemelen zaten olmuş olandan çok farklı bir türdendir. Geçmiş ve şimdi psikolojik olarak oldukça farklı algılanır: geçmiş için hafıza gibi gerçek bir kavramımız var ve gelecek için görünürdeki özgür irade kavramına sahibiz. Geleceği bir şekilde etkileyebileceğimizden eminiz, ancak olası yalnızlar dışında hiçbirimiz geçmişi değiştirmenin mümkün olduğunu düşünmüyoruz. Tövbe, pişmanlık ve umut, geçmişle gelecek arasındaki çizgiyi net bir şekilde çizen kelimelerdir.<…>. Ama bu dünyadaki her şey atomlardan yapılmışsa ve biz de atomlardan yapılmışsak ve fizik kanunlarına uyuyorsak, o zaman en doğal şey geçmiş ile gelecek arasındaki bu bariz farktır, tüm fenomenlerin bu tersinmezliği şu gerçeğiyle açıklanırdı: bazı atomik hareket yasalarının yalnızca bir yönü vardır - atom yasalarının geçmiş ve gelecekle ilgili olarak aynı olmadığı. Bir yerde şöyle bir ilke olmalı: "Bir Noel ağacından bir çubuk yapabilirsiniz, ancak bir çubuktan bir Noel ağacı yapamazsınız" dünyamızın karakterini sürekli olarak Noel ağacından sopaya değiştirmesiyle bağlantılı olarak ve etkileşimlerin bu geri döndürülemezliği, hayatımızın tüm fenomenlerinin geri döndürülemezliğinin nedeni olmalıdır.

Ders #6

"Olasılık ve belirsizlik - kuantum mekaniğinin doğasına bir bakış"

Feynman'ın kendisi olasılık ve belirsizlik sorununu şu şekilde ortaya koyuyor:

Görelilik teorisi, iki olayın aynı anda gerçekleştiğine inanıyorsanız, o zaman bu sadece sizin kişisel bakış açınızdır ve bir başkası aynı nedenle bu fenomenlerden birinin diğerinden önce gerçekleştiğini iddia edebilir. eşzamanlılığın tamamen öznel olduğu ortaya çıkıyor.<…>. Tabii ki, başka türlü olamaz, çünkü bizim Gündelik Yaşam büyük parçacık birikimleri, çok yavaş süreçler ve diğer çok özel koşullarla uğraşıyoruz, böylece deneyimlerimiz bize yalnızca çok sınırlı bir doğa fikri veriyor. Doğa olaylarının yalnızca çok küçük bir kısmı doğrudan deneyimden elde edilebilir. Ve ancak çok ince ölçümlerin ve özenle hazırlanmış deneylerin yardımıyla, olaylara daha geniş bir bakış açısı kazandırılabilir. Ve sonra sürprizlerle karşılaşmaya başlıyoruz. Gördüklerimiz hiç de umduğumuz, hayal ettiğimiz gibi değil. Hayal gücümüzü sırayla değil, daha fazla zorlamamız gerekiyor. kurgu, gerçekte orada olmayanı hayal etmek için, ama gerçekte ne olduğunu anlamak için. Bugün hakkında konuşmak istediğim şey bu.

Ders #7

"Yeni yasalar arayışındayız"

Açıkçası, bu derste bahsedeceğim şeye fizik yasalarının bir karakterizasyonu denemez. Fiziksel yasaların doğası hakkında konuştuğumuzda, en azından doğanın kendisinden bahsettiğimizi varsayabiliriz. Ama şimdi doğa hakkında değil, ona karşı tutumumuz hakkında konuşmak istiyorum. Bugün bildiklerimizi, henüz tahmin edilemeyenleri ve fizikteki yasaların nasıl tahmin edildiğini size anlatmak istiyorum. Hatta biri size yasayı nasıl tahmin edeceğinizi söylediğim gibi azar azar açıklamamın daha iyi olacağını önerdi ve sonunda size yeni bir yasa açıkladım. Yapabilir miyim bilmiyorum.

Richard Feynman, tüm fiziksel yasaları (madde hakkında), fiziksel ilkelerin uyumsuzluğu sorunu hakkında, bilimde sessiz varsayımların yeri hakkında ve elbette yeni yasaların nasıl keşfedildiği hakkında.

Rus baskısının okuyucularına

Bunlar teorik bir fizikçi tarafından verilen genel fizik dersleridir. Bilinen herhangi bir kursa hiç benzemiyorlar. Bu garip görünebilir: klasik fiziğin temel ilkeleri ve sadece klasik değil, aynı zamanda kuantum, uzun süredir yerleşiktir, genel fizik dersi tüm dünyada binlerce eğitim kurumunda uzun yıllardır öğretilmektedir ve Örneğin, okuldaki ilköğretim geometrisi gibi, bilinen gerçeklerin ve teorilerin standart bir dizisine dönüşme zamanı. Bununla birlikte, matematikçiler bile bilimlerinin farklı şekilde öğretilmesi gerektiğine inanırlar. Ve fizik hakkında konuşmayalım bile: o kadar yoğun bir şekilde gelişiyor ki, en iyi öğretmenler bile öğrencilere modern bilim hakkında bilgi vermeleri gerektiğinde her zaman büyük zorluklarla karşılaşıyorlar. Eski ya da alışılmış fikirler denen şeyi kırmak zorunda olduklarından şikayet ederler. Ama alışılmış fikirler nereden geliyor? Genellikle aynı öğretmenlerden okulda genç yöneticilere girerler, daha sonra modern bilim fikirlerinin erişilemezliği hakkında konuşacaklar. Bu nedenle, konunun özüne inmeden önce, daha önce onlardan esinlenenlerin açık ve tartışılmaz bir gerçek olarak yanlış olduğuna dinleyicileri ikna etmeye çalışmak için çok zaman harcamak gerekir. Okul çocuklarına önce “basitlik için” Dünya'nın düz olduğunu söylemek ve sonra bir keşif olarak küreselliği hakkında rapor vermek çılgınlık olurdu. Fakat geleceğin uzmanlarının görelilik ve kuantum teorisinin modern fikir dünyasına girmeleri bu saçma örnekten uzak mı? Konu, konuşmacı ve dinleyicilerin çoğunlukla farklı kuşaklardan insanlar olması gerçeğiyle de karmaşıktır ve öğretim görevlisinin, dinleyicileri kendisinin ulaştığı tanıdık ve güvenilir yol boyunca yönlendirmenin cazibesinden kaçınması çok zordur. onun zamanında istenen yükseklikler. Ancak, eski yol her zaman en iyisi olarak kalmaz. Fizik çok hızlı gelişiyor ve ona ayak uydurabilmek için çalışma yöntemlerini değiştirmek gerekiyor. Fiziğin en ilginç bilimlerden biri olduğu konusunda herkes hemfikirdir. Aynı zamanda, birçok fizik ders kitabı ilginç olarak adlandırılamaz. Bu tür ders kitaplarında programı takip eden her şey belirtilir. Genellikle fiziğin faydalarının ne olduğunu ve onu çalışmanın ne kadar önemli olduğunu açıklarlar, ancak çok nadiren fizik çalışmanın neden onlardan ilginç olduğunu anlayabilirsiniz. Ancak konunun bu yönü de dikkati hak ediyor. Sıkıcı bir konuyu nasıl hem ilginç hem de modern hale getirebilirsiniz? Her şeyden önce, kendisi tutkuyla çalışan ve bu tutkuyu başkalarına aktarabilen fizikçiler bunu düşünmelidir. Deneme zamanı çoktan geldi. Amaçları, bilimin tarihi boyunca biriktirdiği tüm bilgi birikimini yeni nesle hızla aktaracak fizik öğretiminin en etkili yollarını bulmaktır. Öğretimde yeni yollar arayışı da her zaman bilimin önemli bir parçası olmuştur. Bilimin gelişimini takip eden öğretim, sürekli biçimlerini değiştirmeli, gelenekleri kırmalı ve yeni yöntemler aramalıdır. Burada önemli bir rol, bilimde her zaman bir tür basitleştirmenin şaşırtıcı bir süreci olduğu gerçeğiyle oynanır; bu, bir zamanlar uzun yıllar çalışmayı gerektiren şeyi basitçe ve kısaca belirtmenize izin verir.

Bu yönde son derece ilginç bir girişim, bir grup profesör ve öğretmenin sayısız tartışmadan sonra genel fizik alanında yeni bir program geliştirdiği ve katılımcılardan birinin CALTECH olarak kısaltılan California Institute of Technology'de (ABD) yapıldı. Bu grupta, önde gelen Amerikalı fizikçi Richard Feynman, dersler okuyor.

Feynman'ın dersleri, 20. yüzyılın ikinci yarısında yaşayan, zaten çok şey bilen veya işiten bir dinleyiciye hitap etmesiyle ayırt edilir. Bu nedenle derslerde zaten bilinenleri “öğrenilmiş dilde” açıklamakla zaman kaybedilmez. Öte yandan, bir insanın etrafındaki doğayı nasıl incelediğini, dünyanın bilgisinde bugün ulaşılan sınırlar hakkında, bilimin bugün hangi sorunları çözdüğünü ve yarın çözeceğini büyüleyici bir şekilde anlatıyorlar.

1961-1962 ve 1962-1963 eğitim-öğretim yıllarında dersler verilmiş; bunlar bir teybe kaydedildi ve daha sonra (ve bu başlı başına zor bir iş olduğu ortaya çıktı) profesörler M. Sands ve R. Layton tarafından "yazılı İngilizceye" "çevrildi". Bu tuhaf "çeviri", öğretim görevlisinin canlı konuşmasının, canlılığının, şakalarının, aralarının birçok özelliğini korur. Ancak, derslerin bu çok değerli niteliği hiçbir şekilde asıl ve kendi kendine yeterli değildi. Yazarın parlak bilimsel kişiliğini, öğrencilere fizik öğretme yolundaki bakış açısını yansıtan öğretim görevlisi tarafından oluşturulan materyali sunmanın orijinal yöntemleri daha az önemli değildi. Bu, elbette, tesadüfi değildir. Bilimsel çalışmalarında Feynman'ın her zaman çok hızlı bir şekilde genel kabul gören yeni yöntemler bulduğu bilinmektedir. Feynman'ın kuantum elektrodinamiği ve istatistikleri üzerine çalışmaları ona geniş bir tanınırlık kazandırdı ve onun yöntemi -sözde "Feynman diyagramları"- şimdi teorik fiziğin neredeyse tüm alanlarında kullanılıyor.

İnsanlar bu dersler hakkında ne söylerse söylesin, sunum tarzına hayran olsalar da, eski güzel geleneklerin yıkılmasından yakınsalar da, bir şey tartışılmaz kalır: pedagojik deneyler başlamalıdır. Muhtemelen herkes, yazarın belirli konuları sunma biçimine katılmayacak, herkes modern fiziğin amaç ve beklentilerinin değerlendirilmesine katılmayacak. Ancak bu, diğer görüşleri yansıtacak yeni kitapların ortaya çıkması için bir teşvik görevi görecektir. Bu deney.

Ama soru sadece ne anlatılacağı değil. Daha az önemli olmayan başka bir soru - bunun hangi sırayla yapılması gerektiği. Genel fizik dersinde bölümlerin düzenlenmesi ve sunum sırası her zaman şartlı bir konudur. Bilimin tüm bölümleri birbiriyle o kadar bağlantılıdır ki, neyin önce söylenip neyin daha sonra söyleneceğine karar vermek genellikle zordur.

Bununla birlikte, çoğu üniversite programında ve mevcut ders kitaplarında bazı gelenekler hala korunmaktadır.

Alışılmış sunum sırasının reddedilmesi, Feynman konferanslarının ayırt edici özelliklerinden biridir. Sadece belirli problemlerden değil, aynı zamanda fiziğin bir dizi başka bilimde işgal ettiği yerden, doğal fenomenleri tanımlamanın ve incelemenin yolları hakkında da bilgi verirler. Diğer bilimlerin temsilcilerinin -mesela matematikçiler- Feynman'ın bu bilimlere ayırdığı yeri kabul etmeyecekleri muhtemeldir. Bir fizikçi olarak onun için "kendi" bilimi elbette en önemli görünüyor. Ancak bu durum onun anlatımında fazla yer kaplamaz. Ancak onun hikayesi, fizikçiyi araştırmacının zor işini yapmaya iten nedenleri ve şimdi aşılmaz görünen zorluklarla karşı karşıya kaldığında sahip olduğu şüpheleri açıkça yansıtıyor.

Genç bir doğa bilimci, yalnızca bilimle uğraşmanın neden ilginç olduğunu anlamakla kalmamalı, aynı zamanda zaferlerin ne kadar pahalı olduğunu ve bazen onlara giden yolların ne kadar zor olduğunu da hissetmelidir.

Ayrıca, yazar ilk başta matematiksel aparattan vazgeçerse veya sadece derslerde sunulanı kullanırsa, okuyucunun ilerledikçe matematiksel bagajını arttırması gerekeceği akılda tutulmalıdır. Bununla birlikte, deneyimler, matematiksel analizin (en azından temellerinin) artık fizikten daha kolay öğrenildiğini göstermektedir.

Feynman'ın dersleri ABD'de üç büyük cilt halinde yayınlandı. Birincisi esas olarak mekanik ve ısı teorisi, ikincisi - sürekli ortamın elektrodinamiği ve fiziği ve üçüncü - kuantum mekaniği üzerine dersler içerir. Kitabı daha çok sayıda okuyucuya ulaştırmak ve daha kullanışlı hale getirmek için Rusça baskısı küçük baskılar halinde yayınlanacaktır. İlk dördü Amerikan baskısının ilk cildine karşılık gelir.

Bu kitaptan kimler yararlanacak? Her şeyden önce, tamamını okuyacak öğretmenlere: Fizik öğretimine nasıl başlanacaklarına dair hakim görüşleri değiştirmeyi düşünmelerini sağlayacaktır. Daha sonra öğrenciler okuyacak. Derslerde öğrendiklerine ek olarak içinde birçok yeni şey bulacaklar. Tabii ki, okul çocukları da okumaya çalışacak. Çoğu, her şeyin üstesinden gelmekte zorlanacak, ancak okuyup anlayabilecekleri, her zaman zor ama asla sıkıcı olmayan modern bilime girmelerine yardımcı olacaktır. Onu geçebileceğine inanmayan kimse bu kitabı incelemeye kalkışmamalıdır! Ve son olarak, herkes okuyabilir. Sadece zevk için okuyun. Bu da çok faydalıdır. Feynman, önsözünde, deneyiminin sonuçlarını çok yüksek düzeyde değerlendirmez: Kursuna katılan öğrencilerin çok azı tüm dersleri öğrendi. Ama böyle olmalı.

], matematiksel yönleri, elektromanyetizma, Newton mekaniği, kuantum fiziği, fiziğin diğer bilimlerle ilişkisine kadar.

Üç cilt, Feynman tarafından 1960'larda Caltech'te verilen iki yıllık bir kurstan derlendi. Bu ciltlerin orijinal başlıkları şunlardır:

• Feynman Fizik Dersleri. Cilt 1. Ağırlıklı olarak mekanik, radyasyon ve ısı ( Feynman Fizik Dersleri. Cilt 1. Ağırlıklı olarak Mekanik, Radyasyon ve Isı).
• Feynman Fizik Dersleri. Cilt 2. Esas olarak elektromanyetizma ve madde ( Feynman Fizik Dersleri. Cilt 2. Temelde Elektromanyetizma ve Madde).
• Feynman Fizik Dersleri. Cilt 3. Kuantum mekaniği ( Feynman Fizik Dersleri. Cilt 3 Kuantum mekaniği ).

Feynman Fizik Dersleri, belki de şimdiye kadar yazılmış en popüler fizik kitabıdır. Birçok dile çevrilmiştir. Yalnızca İngilizce olarak bir buçuk milyondan fazla kopya basıldı ve satıldı, Rusça'da satılan kopya sayısı görünüşe göre bir milyonu aşıyor.

Ansiklopedik YouTube

1 / 3

Richard Feynman. Anlatım 1. Rusça çeviri ve seslendirme.

Richard Feynman. Anlatım 3. Rusça çeviri ve seslendirme.

Ders 1. | 8.01 Fizik I: Klasik mekanik, 1999 sonbaharı

Altyazılar

Yaratılış tarihi

1960'a gelindiğinde, Richard Feynman'ın araştırması teorik fiziğin bazı temel problemlerinin çözülmesine yardımcı olmuştu. Kuantum elektrodinamiği konusundaki çalışmaları nedeniyle 1965 yılında Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü. Aynı zamanda, kalite sorunu ortaya çıktı. giriş kurslarıöğrencilere fizik okunur. Derslere, modern fiziğin olağanüstü keşiflerini dışarıda bırakan eski moda bir müfredatın hakim olduğu hissi vardı.

Öğrencilere sunulan fiziğe giriş dersinin daha iyi kapsayacak şekilde değiştirilmesine karar verildi. bilimsel başarılar son yıllar ve aynı zamanda öğrencilerin bilime ilgisini çekecek kadar büyüleyiciydi. Feynman, kursu vermeyi hemen kabul etti, ancak bir kereden fazla değil. Üniversite, derslerin tarihi bir olay olacağını anlayarak, tüm dersleri kaydetmeyi ve Feynman'ın tahtada yaptığı tüm çizimleri fotoğraflamayı üstlendi.

Bu derslere ve çizimlere dayanarak, bir fizikçi ekibi, Feynman Fizik Dersleri haline gelen el yazmasını derledi. Her ne kadar en önemli bilimsel çalışma Feynman kuantum elektrodinamiği üzerine çalışmasıydı, Feynman Dersleri en çok okunan ve popüler çalışması oldu.

Feynman Dersleri, fizikteki en iyi giriş derslerinden biri olarak kabul edilir. Ancak, derslere yazdığı önsözde belirtildiği gibi, Feynman'ın kendisi, derslerinin başarısı konusunda karamsardı.

özellikler

Feynman'ın dersleri, aralarında "öğrenilmiş dil" kullanımının en aza indirilmesi, kapsanan geniş bir konu yelpazesi ve sıra dışı bir sunum sırası gibi bir dizi ayırt edici özelliğe sahiptir.

Alışılmış sunum sırasının reddedilmesi, Feynman konferanslarının ayırt edici özelliklerinden biridir. Sadece belirli problemlerden değil, aynı zamanda fiziğin bir dizi başka bilimde işgal ettiği yerden, doğal fenomenleri tanımlamanın ve incelemenin yolları hakkında da bilgi verirler. Muhtemelen, diğer bilimlerin temsilcileri - örneğin matematikçiler - Feynman'ın bu bilimlere atadığı yerle aynı fikirde olmayacaklardır. Bir fizikçi olarak onun için "kendi" bilimi elbette en önemli görünüyor. Ancak bu durum onun anlatımında fazla yer kaplamaz. Ancak onun hikayesi, fizikçiyi araştırmacının zor işini yapmaya iten nedenleri ve şimdi aşılmaz görünen zorluklarla karşı karşıya kaldığında sahip olduğu şüpheleri açıkça yansıtıyor.

I. Smorodinsky. Önsözden Rus baskısının okuyucularına. Ocak 1965

Rusça Basımlar

Mir yayınevi tarafından yayınlanan Rusça'daki ilk baskı 1965'e kadar uzanıyor. Kitapların biçim farklılığından dolayı birinci cilt dörde, ikinci cilt üçe, üçüncü cilt ise iki kitaba bölünmüştür. Böylece aynı miktarda malzeme dokuz cilde yerleştirilmiştir. Bölümlerin numaralandırılması orijinal tutulur, yani birden dörde kadar olan ciltler (bölüm 1-52), beşinciden yedinciye kadar olan ciltler (1-41 arasındaki bölümler), sekizinci ve dokuzuncu (1-19) sürekli bölüm numaralandırmasına sahiptir. Sorunlu kitabın ilk baskısı, arka arkaya onuncu olmak üzere bir cilttir.

Rus baskısı 2004

• Feynman Fizik Dersleri. Sorun 1. modern bilim doğayla ilgili. Mekanik yasaları. Sayı 2. Uzay. Zaman. Hareket (Cilt 5). - Editoryal URSS. - ISBN 978-5-382-00273-6.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Cilt 3: Radyasyon. Dalgalar. Kuantum. İngilizce'den çeviri (Cilt 4). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00701-1.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Cilt 4: Kinetik. Sıcaklık. Ses. İngilizce'den çeviri (Cilt 4). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00702-X.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Cilt 5: Elektrik ve Manyetizma. İngilizce'den çeviri (Cilt 3). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00703-8.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Cilt 6: Elektrodinamik. İngilizce'den çeviri (Cilt 3). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00704-6.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Cilt 7: Sürekli ortam fiziği. İngilizce'den çeviri (Cilt 3). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00705-4.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Cilt 8, 9: Kuantum mekaniği. İngilizce'den çeviri (Cilt 3). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00706-2.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. 1-4. sorunlar için cevaplar ve çözümler içeren görevler ve alıştırmalar. İngilizce'den çeviri (Cilt 4). - Editoryal URSS. - ISBN 5-354-00697-X.
• Feynman R., Layton R., Sands M. Feynman Fizik Dersleri. Sorular 5-9 için cevaplar ve çözümler içeren görevler ve alıştırmalar. İngilizce'den çeviri (Cilt 4). - Editoryal URSS. -