費(fèi)曼物理學(xué)講義 II:電磁與物質(zhì)(3)

出版時(shí)間:2009/12/29  出版社:天下文化  作者:理查.費(fèi)曼Richard P. Feynman,羅伯.雷頓Robert B. Leighton,馬修.山德士Matthew Sands  譯者:李精益  

內(nèi)容概要

  費(fèi)曼講課,精采無(wú)比費(fèi)曼是理論物理學(xué)家加上馬戲團(tuán)的吆喝招徠員的一個(gè)不可思議的組合。各式各樣的肢體語(yǔ)言與聲效,能用的全給他用上啦!——《紐約時(shí)報(bào)》當(dāng)上課鈴一響,費(fèi)曼就準(zhǔn)時(shí)開(kāi)講。每一堂課都是仔細(xì)籌劃的一場(chǎng)戲……通常先有一段介紹,然後推演,接下來(lái)是高潮,最後是大結(jié)局。而他能精準(zhǔn)掌握時(shí)間,最讓人驚嘆佩服,通常他都能在一小時(shí)完畢的那一剎那剛好講完,過(guò)早或超過(guò)一分鐘以上的狀況極為罕見(jiàn)……但最大的樂(lè)趣在於親眼目睹,原來(lái)一長(zhǎng)串的點(diǎn)子如何推演出來(lái),既清楚易懂又富有格調(diào)?!降率浚∕atthew Sands)),本書(shū)作者之一我記得,在我讀加州理工學(xué)院的那些年頭,從未有學(xué)生在正規(guī)課程上課時(shí)鼓掌,但我卻記得,在費(fèi)曼講完課,學(xué)生們常會(huì)情不自禁的叫好,而且相當(dāng)常見(jiàn)……——沙特斯懷特(Bill Satterthwaite)從化學(xué)反應(yīng)到生命現(xiàn)象,從電力系統(tǒng)、電視廣播、到行動(dòng)通訊科技,都必須透過(guò)電磁學(xué)來(lái)瞭解,就讓費(fèi)曼帶領(lǐng)我們探究電磁學(xué)的世界。本書(shū)的內(nèi)容涵蓋:馬克士威方程組:提供最完整且正確的理論,讓我們掌握隨時(shí)間任意變化的電磁場(chǎng),並可求出馬克士威方程組在自由空間中及在有電流與電荷時(shí)的解。交流電路:先從低頻率下的電路特性著手,進(jìn)入技術(shù)應(yīng)用性的主題??涨还舱衿鳎焊哳l率下的共振電路,可由場(chǎng)在其中共振的空腔來(lái)替代。波導(dǎo):電磁能量在高頻率時(shí),如何在兩物體之間有效傳輸?這時(shí)候就需要用到波導(dǎo)。相對(duì)論觀點(diǎn)下的電動(dòng)力學(xué):使用四維向量的語(yǔ)言,關(guān)於世界的各種方程都可化成簡(jiǎn)單的形式,包括馬克士威方程。

作者簡(jiǎn)介

理查.費(fèi)曼 Richard P. Feynman
1918年,費(fèi)曼誕生於紐約市布魯克林區(qū),1942年,從普林斯頓大學(xué)取得博士學(xué)位。第二次世界大戰(zhàn)期間,他曾在美國(guó)設(shè)於新墨西哥州的羅沙拉摩斯(Los Alamos)實(shí)驗(yàn)室服務(wù),參與研發(fā)原子彈的曼哈坦計(jì)畫(huà)(Manhattan Project),當(dāng)時(shí)雖然年紀(jì)很輕,卻已經(jīng)是計(jì)畫(huà)中的重要角色。隨後,他任教於康乃爾大學(xué)以及加州理工學(xué)院。1965年,由於費(fèi)曼在量子電動(dòng)力學(xué)的成就,與朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga)、許溫格(Julian Schwinger)兩人,共同獲得該年度的諾貝爾物理獎(jiǎng)。
費(fèi)曼博士為量子電動(dòng)力學(xué)理論解決了不少問(wèn)題,同時(shí)他首創(chuàng)了一個(gè)解釋液態(tài)氦超流體現(xiàn)象的數(shù)學(xué)理論。之後,他跟葛爾曼(Murray Gell-Mann)合作,研究弱交互作用(例如貝他衰變),做了許多奠基工作。後來(lái)數(shù)年,費(fèi)曼成為發(fā)展夸克(quark)理論的關(guān)鍵人物,提出了在高能量質(zhì)子對(duì)撞過(guò)程中的成子(parton)模型。
在這些重大成就之外,費(fèi)曼博士把一些基本的新計(jì)算技術(shù)跟記法,介紹給了物理學(xué)。其中包括幾乎無(wú)所不在的費(fèi)曼圖,因而改變了基礎(chǔ)物理觀念化與計(jì)算的過(guò)程,成為可能是近代科學(xué)史上,最膾炙人口的一種表述方式。
費(fèi)曼是一位非常能幹有為的教育家,在他一生所獲多得數(shù)不清的各式各樣獎(jiǎng)賞中,他特別珍惜1972年獲得的厄司特杏壇獎(jiǎng)?wù)拢∣ersted Medal for Teaching)?!顿M(fèi)曼物理學(xué)講義》一書(shū)最初發(fā)行於1963年,當(dāng)時(shí)有位《科學(xué)美國(guó)人》雜誌的書(shū)評(píng)稱(chēng)該書(shū)為「……真是難啃,但是非常營(yíng)養(yǎng),尤其是風(fēng)味絕佳,為二十五年來(lái)僅見(jiàn)!是教師及最優(yōu)秀入門(mén)學(xué)生的指南?!篂榱嗽鲩L(zhǎng)一般民眾的物理知識(shí),費(fèi)曼博士寫(xiě)了一本《物理之美》(The Character of Physical Law)以及《量子電動(dòng)力學(xué)》(Q.E.D.: The Strange Theory of Light and Matter)。他還寫(xiě)下一些專(zhuān)精的論著,成為後來(lái)物理學(xué)研究者與學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)參考資料跟教科書(shū)。
費(fèi)曼是一位建設(shè)性的公眾人物。幾乎家喻戶曉他參與「挑戰(zhàn)者號(hào)」太空梭失事調(diào)查工作的事跡,尤其是他當(dāng)眾證明橡皮墊圈不耐低溫的那一幕,是一場(chǎng)非常優(yōu)雅的即席實(shí)驗(yàn)示範(fàn),而他所使用的道具不過(guò)冰水一杯!比較鮮為人知的事例,是費(fèi)曼博士於1960年代中,在加州大學(xué)課程委員會(huì)任上所做的努力,他非常不滿當(dāng)時(shí)教科書(shū)之庸俗平凡。
僅僅重複敘說(shuō)費(fèi)曼一生中,於科學(xué)上與教育上的無(wú)數(shù)成就,並不足以說(shuō)明他這個(gè)人的特色。正如任何讀過(guò)他即使最技術(shù)性著作的人都知道,他的作品裡外都散發(fā)著他鮮活跟多采多姿的個(gè)性。在物理學(xué)家正務(wù)之餘,費(fèi)曼也曾把時(shí)間花在修理收音機(jī)、開(kāi)保險(xiǎn)櫃、畫(huà)畫(huà)、跳舞、表演森巴小鼓、甚至試圖翻譯馬雅古文明的象形文字上。他永遠(yuǎn)對(duì)周?chē)氖澜绺械胶闷妫俏灰磺卸家e極嘗試的模範(fàn)人物。
費(fèi)曼於1988年2月15日在洛杉磯與世長(zhǎng)辭。
羅伯.雷頓 Robert B. Leighton
1919年生。加州理工學(xué)院學(xué)士、碩士,1947年從該校取得物理博士學(xué)位。然後留在加州理工學(xué)院研究、任教,直到1990年退休,整個(gè)學(xué)術(shù)生涯都在這所學(xué)校度過(guò)。他參與了許多領(lǐng)域的研究,除了粒子物理的基礎(chǔ)研究,也曾帶建造計(jì)火星探測(cè)器,還為幾個(gè)天文臺(tái)設(shè)計(jì)強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡。1997年因神經(jīng)疾病去世。
馬修.山德士 Matthew Sands
1919年生??死舜髮W(xué)學(xué)士,萊斯大學(xué)碩士,1948年從麻省理工學(xué)院獲得物理博士學(xué)位。隨後於麻省理工學(xué)院任教,1950年到加州理工學(xué)院,1969年再到加州大學(xué)聖克魯茲分校教學(xué)與研究,直到1985年退休。這期間曾帶領(lǐng)史丹福直線加速器中心的建造工作。退休之後,仍積極投入中小學(xué)的教育事務(wù)。
譯者簡(jiǎn)介
李精益 譯
美國(guó)德州大學(xué)奧斯汀分校物理博士,現(xiàn)任文藻外語(yǔ)學(xué)院通識(shí)教育中心副教授。
審訂者簡(jiǎn)介
高涌泉 審訂
美國(guó)加州大學(xué)柏克萊分校物理博士,現(xiàn)任臺(tái)灣大學(xué)物理學(xué)系教授。

圖書(shū)封面

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