Научете се как да мислите като физик с тези шест класически и обичани урока, изнесени от носителя на Нобелова награда Ричард Файнман, „един от най-великите умове на ХХ в.“. – Ню Йорк Ривю ъф Букс
Новаторският и вълнуващ начин на преподаване на Ричард Файнман го е направил легенда сред студентите и преподавателите по физика. Между 1961 и 1963 г. той изнася поредица лекции в Калифорнийския технологичен институт, които предизвикват революция в преподаването на физика по целия свят. „Шест достъпни урока“ са извадка от неговите лекции, която, както подсказва названието, обхваща най-достъпният материал.
В тези уроци Файнман запознава читателя с теорията за атомите и фундаменталната физика, с енергията и гравитацията, с квантовата механика и връзката между физиката и останалите науки. Със своето забележително и неподражаемо остроумие Файнман ни въвежда във всяка от темите, използвайки минимално количество термини. Изпълнени с чудесни примери и поясняващи илюстрации, „Шест достъпни урока“ са идеалното въведение в основите на физиката от един от най-почитаните и достъпно излагащи идеите си физици на нашето време.
176 с., мека корица, 19.90 лв.
Ричард Файнман е икона за физиката от втората половина на ХХ в. – той е първият американец, достигнал такъв статут. Роден в Ню Йорк през 1918 г. и получил образованието си на Източното крайбрежие, той се ражда прекалено късно, за да бъде част от златната ера на физиката – първите три десетилетия на ХХ в., които променят разбирането ни за света чрез двете революции, съпътстващи появата на теорията на относителността и квантовата механика. Те полагат основите на онова, което наричаме Новата физика. Файнман изхожда от тях и помага за изграждането на приземния ѝ етаж. Приносът му засяга почти всеки дял на тази наука и има дълбоко и трайно влияние върху начина, по който физиците мислят за вселената.
Файнман беше образцов теоретичен физик. Нютон е бил в равна степен експериментатор и теоретик. Айнщайн изпитвал презрение към експериментите, предпочитайки да се доверява на силата на чистото мислене. Файнман пък развива дълбоко теоретично разбиране за природата, но никога не губи връзка с реалния и често неособено спретнат свят на експерименталните резултати. Никой, който е гледал как старият Файнман изяснява причините за катастрофата със совалката „Чалънджър“, потапяйки пластмасова лента в студена вода, не би изпитал съмнение, че той е колкото шоумен, толкова и изключително практичен мислител.
Файнман си създава име, разработвайки теорията на субатомните частици и по-точно така наречената квантова електродинамика. Това е първата тема на квантовата теория. През 1900 г. германският физик Макс Планк допуска, че светлината и другите видове електромагнитно лъчение, които до този момент са разглеждани като вълни, по парадоксален начин се държат като миниатюрни частици енергия, или кванти, щом взаимодействат с материята. Въпросните кванти по-късно били наречени фотони. В началото на 30-те години на ХХ в. създателите на новата квантова механика вече били разработили математически методи, чрез които да описват излъчването и поглъщането на фотони от частици с електрически заряд, каквито са електроните. Макар ранната версия на квантовата електродинамика да имала някои успехи, тя очевидно била пълна и с недостатъци. В много случаи изчисленията, съпътстващи моделирането на реални физични ситуации, водели до различни стойности или дори до безкрайност. Ето защо през 1940 г. младият Файнман се заел със задачата да създаде съгласувана теория на квантовата електродинамика.
За да я постави на стабилна основа, било необходимо да съгласува тази теория не само с принципите на квантовата механика, но и с тези на специалната теория на относителността. Всяка от тези теории си има собствен математически апарат, сложна система от уравнения, които могат да се съчетаят и съгласуват така, че да осигурят задоволително изложение на квантовата електродинамика. Това била сложна задача, изискваща големи математически умения, но точно това бил подходът, към който се придържали съвременниците на Файнман. Самият той обаче възприел напълно различен подход – толкова различен, че с негова помощ можел да запише резултатите директно, без да има нужда от изчисления!
За да подпомогне своята интуиция, Файнман въвел системата от диаграми, по-късно наречени на негово име. Диаграмите на Файнман са евристичен метод за представяне на това, което се случва, когато електрони, протони и други частици взаимодействат едни с други. Те са стандартен изчислителен инструмент, но в началото на 50-те години драстично се отклоняват от възприетата практика в теоретичната физика.
Макар създаването на съгласувана теория на квантовата електродинамика да е крайъгълен камък в развитието на физиката, то било просто началото. В него виждаме характерния стил на Файнман – онзи стил, който ще доведе до поредица важни резултати в различни области на физиката. Той може да бъде описан като съчетание от преклонение към и незачитане на възприетите схващания.
Физиката е точна наука, така че наличните знания, дори и да са непълни, не могат просто да бъдат отхвърлени. Файнман от най-ранна възраст има забележително добро разбиране за възприетите физични принципи и взема решение да разработва единствено стандартни проблеми. Той не е от онези гении, които работят в изолация върху привидно маловажен проблем и в резултат се натъкват на нещо ново и забележително. Талантът му е в това да подхожда към стандартни въпроси по нестандартен начин: да изостави наличните формализми и да разработи свой собствен интуитивен подход. Докато повечето теоретични физици разчитат на сложни математически изчисления, които са им едновременно ръководна светлина и патерица в прекосяването на непознатите територии, Файнман върви напред без никакви колебания. Човек може да си помисли, че чете природата като книга и просто съобщава какво е открил, без да се налага да прибягва до трудни анализи.
Следвайки интересите си, Файнман демонстрира здравословно незачитане към строгата формализация. Трудно е да опишем дълбочината на гениалността, която е нужна, за да работиш по този начин. Теоретичната физика е една от областите с най-високи интелектуални изисквания – тя съчетава абстрактни понятия, които не се поддават на онагледяване, с изключително сложни математически техники. Повечето физици успяват да постигнат успех само чрез изключително строга интелектуална дисциплина. Въпреки това Файнман проявява безцеремонно отношение към правилата и публикува нови и нови резултати, сякаш току-що откъснати от Дървото на знанието.
Стилът му е тясно свързан с неговата личност. В професионалния и личния си живот той се отнася към света като към забавна игра. Материалната вселена му предоставя удивителна поредица от загадки и предизвикателства, също както и социалното му обкръжение. Заклет шегаджия, той третира властта и академичните авторитети със същото незачитане като педантичната математическа формализация. С присъщата си непреклонност нарушава правилата винаги, когато ги намира за произволни или абсурдни. Автобиографичните му текстове съдържат забавни истории за това как е надхитрил охраната на проекта „Манхатън“, разбивал е кодовете на сейфове и е омайвал жени с крайно дръзкото си поведение. Сходно е отношението му и към Нобеловата награда, присъдена му за работите му в областта на квантовата електродинамика.
В добавка към презрението си към формалностите Файнман е запленен от странното и непознатото. Мнозина си спомнят за манията му по отдавна забравената страна Тува в Централна Азия, увековечена в един документален филм, направен малко преди смъртта му. Сред другите му страсти са свиренето на барабани бонго, рисуването, посещаването на стриптийз клубове и разчитането на текстовете на маите.
Самият Файнман съзнателно създава характерния си публичен образ. Макар да пише неохотно, той е словоохотлив и обича да разказва за идеите си и за номерата, които е погодил. Натрупалите се през годините анекдоти допринасят за обаянието му и го превръщат в легенда още приживе. Студентите му, особено по-младите, го обожават заради завладяващия му стил. Когато Файнман умира от рак през 1988 г., студентите в Калтек с който е свързана по-голямата част от кариерата му, разгъват плакат с простичко послание: „Дик, обичаме те!“
Непринуденото отношение на Файнман към живота и в частност към физиката го прави прекрасен популяризатор на науката. Той не отделя особено много време за изнасяне на академични лекции или за консултиране на докторанти. Въпреки това, щом има желание да го направи, лекциите му са блестящи, преливат от хумор, дълбоки прозрения и от онова незачитане към авторитетите, което е така характерно за работата му като учен.
В началото на 60-те години Файнман се съгласява да изнесе уводен курс по физика за студентите от първи и втори курс в Калтек. Той го прави с типичния си размах и с неподражаема смесица от незачитане на формалните детайли, плам и нестандартни прояви на хумор. За нещастие, тези безценни лекции са запазени за идните поколения само във вид на записки. Макар по стил и начин на изложение да не приличат на типичните учебници, „Файнманови лекции по физика“ имат огромен успех, вълнуват и вдъхновяват цяло поколение от студенти по целия свят. Десетилетия по-късно те не са загубили нищо от своята привлекателност. „Шест достъпни урока“ са извадка от тях, предназначена да даде на неспециалистите усещане за преподаването на Файнман, съсредоточавайки се върху ранните, неформални глави в този основополагащ труд. Резултатът е забележителен – той може да служи както като увод във физиката за неспециалисти, така и като визитка на самия Файнман.
Най-забележителното в грижливо оформеното изложение е, че той достига дълбоки идеи във физиката, без да въвежда голям брой понятия, с минимум математика и технически термини. Файнман има дарбата да открива правилните аналогии или илюстрации от всекидневието, с чиято помощ да улови същността на фундаментален принцип, без да допусне той да бъде замъглен от случайни или маловажни подробности.
Пол Дейвис
Книгата „Шест достъпни урока“, от Ричард Файнман, можете да закупите чрез сайта на "Издателство Изток - Запад".
