Feynmanovy přednášky z fyziky - The Feynman Lectures on Physics
![]() | tento článek potřebuje další citace pro ověření.Srpna 2019) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony) ( |
![]() Feynmanovy přednášky o fyzice, včetně Feynmanových tipů na fyziku: Definitivní a rozšířené vydání (2. vydání, 2005) | |
Autor | Richard Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands |
---|---|
Země | Spojené státy |
Jazyk | Angličtina |
Předmět | Fyzika |
Vydavatel | Addison – Wesley |
Datum publikace | 1964. přepracované a rozšířené vydání v roce 2005 |
OCLC | 19455482 |
webová stránka | feynmanlectures.caltech.edu |
Feynmanovy přednášky z fyziky je fyzika učebnice na základě některých přednášek od Richard Feynman, laureát Nobelovy ceny, který byl někdy nazýván „Velkým vysvětlovačem“.[1] Přednášky byly prezentovány dříve vysokoškolských studentů na Kalifornský technologický institut (Caltech), v letech 1961–1963. Spoluautoři knihy jsou Feynman, Robert B. Leighton, a Matthew Sands.
Feynmanovy přednášky z fyziky je možná nejoblíbenější knihou fyziky, která kdy byla napsána. Bylo prodáno více než 1,5 milionu kopií v anglickém jazyce; pravděpodobně ještě více kopií bylo prodáno v tuctu cizojazyčných vydání.[2] Recenze z roku 2013 v Příroda popsal knihu jako knihu, která má „jednoduchost, krásu, jednotu ... prezentovanou s nadšením a nadhledem“.[3]
Popis
Učebnice se skládá ze tří svazků. První díl se zaměřuje na mechanika, záření, a teplo, počítaje v to relativistické efekty. Druhý svazek pokrývá hlavně elektromagnetismus a hmota. Třetí svazek pokrývá kvantová mechanika; například ukazuje, jak experiment s dvojitou štěrbinou demonstruje základní rysy kvantové mechaniky. Kniha obsahuje také kapitoly o vztah mezi matematikou a fyzikou a vztah fyziky k jiným vědám.
V roce 2013 společnost Caltech ve spolupráci s webem Feynman Lectures Website knihu zdarma zpřístupnila na této webové stránce.[4]
Pozadí

Do roku 1960 Richard Feynman Výzkumy a objevy ve fyzice vyřešily řadu znepokojivých rozporů v několika základních teoriích. Zejména to byla jeho práce v kvantová elektrodynamika pro který byl oceněn 1965 Nobelova cena za fyziku. Ve stejné době, kdy byl Feynman na vrcholu své slávy, fakulty Kalifornský technologický institut byl znepokojen kvalitou úvodních kurzů pro vysokoškoláky. Předpokládalo se, že kurzy jsou zatíženy staromódními osnovami a vzrušující objevy posledních let, z nichž mnohé se objevily na Caltech, se studentům nevyučovaly.
Bylo tedy rozhodnuto o rekonfiguraci prvního kurzu fyziky nabízeného studentům na Caltech s cílem vytvořit u studentů více vzrušení. Feynman ochotně souhlasil s absolvováním kurzu, i když jen jednou. Caltech, vědom si toho, že se bude jednat o historickou událost, zaznamenal každou přednášku a pořídil fotografie každé kresby, kterou Feynman vytvořil na tabuli.
Na základě přednášek a magnetofonových nahrávek sestavil tým fyziků a postgraduálních studentů rukopis, který by se stal Feynmanovy přednášky z fyziky. Ačkoli Feynmanovým nejcennějším technickým příspěvkem do oblasti fyziky mohl být v oblasti kvantové elektrodynamiky, Feynmanovy přednášky byly určeny k tomu, aby se staly jeho nejčtenějším dílem.
Feynmanovy přednášky jsou považovány za jeden z nejsofistikovanějších a nejkomplexnějších úvodů do fyziky na úrovni univerzity.[5] Feynman sám ve své původní předmluvě uvedl, že je „pesimistický“, pokud jde o jeho úspěch při oslovování všech jeho studentů. Feynmanovy přednášky byly psány „pro udržení zájmu velmi nadšených a spíše chytrých studentů, kteří vycházejí ze středních škol a na Caltech“. Feynman se zaměřil na přednášky na studenty, kteří „na konci dvou let našeho předchozího kurzu [byli] velmi sklíčeni, protože jim bylo představeno opravdu velmi málo velkých, nových, moderních nápadů“. Výsledkem je, že někteří studenti fyziky považují přednášky za cennější poté, co se dobře seznámí s fyzikou studiem tradičnějších textů, a knihy jsou někdy považovány za užitečnější pro učitele než pro studenty.[6]
Zatímco dvouletý kurz (1961–1963) ještě probíhal, zvěsti o něm se rozšířily po celé komunitě výzkumu a výuky fyziky. Ve zvláštní předmluvě k vydání z roku 1989 David Goodstein a Gerry Neugebauer tvrdil, že s postupem času docházka registrovaných vysokoškolských studentů prudce poklesla, ale byla vyrovnána kompenzačním nárůstem počtu studentů fakulty a postgraduálních studentů. Spoluautor Matthew Sands, ve své monografii doprovázející vydání z roku 2005, toto tvrzení zpochybnil. Goodstein a Neugebauer rovněž uvedli, že „„ byli to [Feynmanovi] kolegové - vědci, fyzici a profesoři - kdo by byl hlavním příjemcem jeho velkolepého úspěchu, což nebylo nic menšího než vidět fyziku prostřednictvím svěží a dynamické perspektivy Richarda Feynmana “A jeho„ darem bylo, že byl mimořádným učitelem učitelů “.
Addison-Wesley vydal soubor cvičení a problémů, které je třeba doprovázet Feynmanovy přednášky z fyziky. Sady problémů byly poprvé použity v akademickém roce 1962-1963 a byly organizovány Robert B. Leighton. Některé z problémů jsou dostatečně propracované a obtížné, aby vyžadovaly porozumění pokročilým tématům, jako např Kolmogorovův zákon nula jedna. Původní sada knih a doplňků obsahovala řadu chyb, z nichž některé způsobily neřešení problémů. Rozličný errata , které jsou nyní k dispozici online.[7]
Addison-Wesley také vydal v CD formátovat všechny zvukové pásky přednášek, po 103 hodinách s Richardem Feynmanem, po remastering zvuk a mazání nahrávek. U vydání CD bylo pořadí přednášek přeuspořádáno oproti pořadí původních textů. Vydavatel vydal tabulku s korespondence mezi knihami a CD.
V březnu 1964 se Feynman znovu objevil před lektorem fyziky prváka jako lektor, ale poznámky k této konkrétní přednášce pro hosty byly po řadu let ztraceny. Nakonec byly lokalizovány, obnoveny a zpřístupněny jako Feynman's Lost Lecture: The Motion of Planets Around the Sun.
V roce 2005 Michael A. Gottlieb a Ralph Leighton spoluautor Feynmanovy tipy na fyziku, který obsahuje čtyři Feynmanovy přednášky, které nebyly zahrnuty do hlavního textu (tři dále řešení problému, jeden na setrvačné vedení ), monografie Matthewa Sandse o počátcích Feynman přednášky z fyzikya cvičení (s odpověďmi), která studentům zadali Robert B. Leighton a Rochus Vogt v recitačních sekcích kurzu Feynman Lectures na Caltech. V roce 2005 vyšlo také „Definitivní vydání“ přednášek, které obsahovalo opravy původního textu.
Historii těchto slavných svazků podává Sands ve svém memoárovém článku „Zachycení Feynmanovy moudrosti“,[8] a další článek „Vzpomínky na Feynmana“ od fyzika T. A. Weltona.[9]
V e-mailu 13. září 2013 členům online fóra Feynman Lectures oznámil Gottlieb spuštění nové webová stránka autor: Caltech a Feynman Lectures Web, který nabízí „[A] bezplatné vysoce kvalitní online vydání“ textu přednášky. Aby web poskytoval zážitek ze čtení nezávislého na zařízení, využívá výhody moderních webových technologií, jako je HTML5, SVG, a MathJax prezentovat text, obrázky a rovnice v libovolných velikostech při zachování kvality zobrazení.[10]
Obsah
Svazek I: Hlavně mechanika, záření a teplo
- Předmluva: „Když přišly nové myšlenky, pokusil bych se je odvodit, pokud by byly odvoditelné, nebo vysvětlit, že se jednalo o nový nápad ... a který neměl být prokazatelný.“
- Kapitoly
- Atomy v pohybu
- Základní fyzika
- Vztah fyzika jiným vědy
- Uchování energie
- Čas a vzdálenost
- Pravděpodobnost
- The teorie z gravitace
- Pohyb
- Newton je zákony dynamiky
- Zachování hybnosti
- Vektory
- Charakteristika platnost
- Práce a potenciální energie (A)
- Práce a potenciální energie (závěr)
- Speciální teorie relativity
- Relativistické energie a hybnost
- Vesmírný čas
- Rotace ve dvou rozměry
- Centrum hmoty; Moment setrvačnosti
- Otáčení v prostor
- The harmonický oscilátor
- Algebra
- Rezonance
- Přechodné jevy
- Lineární systémy a zkontrolovat
- Optika: Princip nejméně času
- Geometrická optika
- Elektromagnetická radiace
- Rušení
- Difrakce
- Původ index lomu
- Tlumení záření. Rozptyl světla
- Polarizace
- Relativistické účinky záření
- Barevné vidění
- Mechanismy vidění
- Kvantové chování
- Vztah Mávat a částice hledisek
- The kinetická teorie z plyny
- Principy statistická mechanika
- Brownovo hnutí
- Aplikace kinetická teorie
- Difúze
- Zákony termodynamiky
- Ilustrace termodynamika
- Ráčna a západka
- Zvuk. Vlnová rovnice
- Beats
- Režimy
- Harmonické
- Vlny
- Symetrie v fyzikální zákony
Svazek II: Hlavně elektromagnetismus a hmota
- Kapitoly
- Elektromagnetismus
- Diferenciální počet z vektorová pole
- Vektorový integrální počet
- Elektrostatika
- Aplikace Gaussův zákon
- The elektrické pole za různých okolností
- Elektrické pole za různých okolností (pokračování)
- Elektrostatická energie
- Elektřina v atmosféra
- Dielektrika
- Uvnitř dielektrika
- Elektrostatické analogy
- Magnetostatika
- The magnetické pole v různých situacích
- The vektorový potenciál
- Indukované proudy
- The zákony indukce
- Maxwellovy rovnice
- Zásada nejméně akce
- Řešení Maxwellovy rovnice v volný prostor
- Řešení Maxwellových rovnic s proudy a poplatky
- AC obvodů
- Dutinové rezonátory
- Vlnovody
- Elektrodynamika v relativistické notaci
- Lorentzovy transformace z pole
- Energie pole a hybnost pole
- Elektromagnetická hmotnost (viz Teorie absorbérů Wheeler – Feynman )
- The pohyb z poplatky v elektrický a magnetické pole
- Vnitřní geometrie krystaly
- Tenzory
- Index lomu hustých materiálů
- Odraz z povrchů
- The magnetismus hmoty
- Paramagnetismus a magnetická rezonance
- Feromagnetismus
- Magnetické materiály
- Pružnost
- Pružné materiály
- Tok suché vody
- Tok mokré vody
- Zakřivený prostor
Svazek III: Kvantová mechanika
- Kapitoly
- Kvantové chování
- Vztah hlediska vln a částic
- Amplitudy pravděpodobnosti
- Totožné částice
- Roztočit jeden
- Otočte o polovinu
- Závislost amplitudy včas
- The Hamiltonova matice
- The amoniak maser
- jiný dvoustavové systémy
- Více dvoustátních systémů
- The hyperjemné rozdělení v vodík
- Propagace v krystalová mříž
- Polovodiče
- Aproximace nezávislé částice
- Závislost amplitud na poloze
- Symetrie a zákony na ochranu přírody
- Moment hybnosti
- The atom vodíku a periodická tabulka
- Operátoři
- The Schrödingerova rovnice v klasickém kontextu: seminář o supravodivost
Zkrácená vydání
Šest snadno přístupných kapitol bylo později sestaveno do knihy s názvem Šest snadných kusů: Základy fyziky, které vysvětlil jeho nejskvělejší učitel. V knize je dalších šest kapitol Šest ne tak snadných kusů: Einsteinova relativita, symetrie a časoprostor.
“Šest snadných kusů vyrostl z potřeby přinést co nejširšímu publiku podstatnou, ale netechnickou fyziku primer na základě vědy Richarda Feynmana ... Obecní čtenáři mají to štěstí, že se Feynman rozhodl představit některá klíčová témata převážně kvalitativně bez formální matematiky… “[11]
Šest snadných kusů (1994)
Kapitoly:
- Atomy v pohyb
- Základní fyzika
- Vztah fyzika jiným vědy
- Uchování energie
- The teorie z gravitace
- Kvantové chování
Šest ne tak snadných kusů (1998)
Kapitoly:
- Vektory
- Symetrie v fyzikální zákony
- Speciální teorie relativity
- Relativistické energie a hybnost
- Vesmírný čas
- Zakřivený prostor
To nejlepší z Feynmanových přednášek (Zvuk, 2005)
Kapitoly:
- Teorie gravitace (svazek I, kapitola 7)
- Zakřivený prostor (svazek II, kapitola 42)
- Elektromagnetismus (svazek II, kapitola 1)
- Pravděpodobnost (svazek I, kapitola 6)
- Vztah vlnových a částicových hledisek (sv. III, kapitola 2)
- Supravodivost (svazek III, kapitola 21)
Publikování informací
- Feynman R., Leighton R., a Sands M. Feynmanovy přednášky z fyziky . 3 svazky 1964, 1966. Katalog kongresové knihovny Library Card No. 63-20717
- Feynmanovy tipy na fyziku: Dodatek k řešení problémů Feynmanových přednášek o fyzice (tvrdý obal) ISBN 0-8053-9063-4
- Šest snadných kusů (kniha v pevné vazbě s originálním zvukem Feynman na CD) ISBN 0-201-40896-1
- Šest snadných kusů (brožovaná kniha) ISBN 0-201-40825-2
- Šest ne tak snadných kusů (brožovaná kniha s originálním zvukem Feynman na CD) ISBN 0-201-32841-0
- Šest ne tak snadných kusů (brožovaná kniha) ISBN 0-201-32842-9
- Cvičení pro Feynmanovy přednášky (brožovaná kniha) ISBN 2-35648-789-1 (z tisku)
- Feynman R., Leighton R., a Sands M., Feynman Lectures Web, září 2013.
- „Feynmanovy přednášky z fyziky, svazek I“ (online vydání)
- „Feynmanovy přednášky z fyziky, svazek II“ (online vydání)
- „Feynmanovy přednášky z fyziky, svazek III“ (online vydání)
Viz také
- Kurz fyziky Berkeley - další souběžně vyvinutá a vlivná řada fyziky na univerzitní úrovni
- Charakter fyzikálního zákona - zhuštěná série Feynmanových přednášek pro vědce i nevědy
- Projekt Tuva
- Seznam učebnic klasické a kvantové mechaniky
- Seznam učebnic o elektromagnetismu
- Seznam učebnic termodynamiky a statistické mechaniky
Reference
- ^ LeVine, Harry (2009). The Great Explainer: The Story of Richard Feynman. Greensboro, Severní Karolína: Morgan Reynolds. ISBN 978-1-59935-113-1.
- ^ „Příběhy Feynmanovy přednášky z fyziky“. www.feynmanlectures.info. Citováno 2012-02-27.
- ^ Phillips, Rob (05.12.2013). „Ve zpětném pohledu: Feynmanovy přednášky z fyziky“. Příroda. 504 (7478): 30–31. Bibcode:2013Natur.504 ... 30P. doi:10.1038 / 504030a. ISSN 0028-0836. PMID 24305137.
- ^ „Feynmanovy přednášky z fyziky“. Citováno 20. května 2020.
- ^ Rohrlich, Fritz (1989), Od paradoxu k realitě: naše základní pojmy fyzického světa, Cambridge University Press, str. 157, ISBN 978-0-521-37605-1 Výňatek ze strany 157
- ^ Crease, Robert P. (2014). „Feynmanova selhání“. Svět fyziky. 27 (3): 25. Bibcode:2014PhyW ... 27c..25C. doi:10.1088/2058-7058/27/03/34. ISSN 2058-7058.
- ^ „Errata pro Feynmanovy přednášky z fyziky“. www.feynmanlectures.info. Citováno 2012-02-17.
- ^ Sands, Matthew (01.04.2005). „Zachycení Feynmanovy moudrosti“. Fyzika dnes. 58 (4): 49–55. Bibcode:2005PhT .... 58d..49S. doi:10.1063/1.1955479. ISSN 0031-9228.
- ^ Welton, Theodore A. (02.02.2007). „Vzpomínky na Feynmana“. Fyzika dnes. 60 (2): 46–52. Bibcode:2007PhT .... 60b..46W. doi:10.1063/1.2711636.
- ^ Poznámka pod čarou na domovské stránce webu Feynmanovy přednášky z fyziky.
- ^ Feynman, Richard Phillips; Leighton, Robert B .; Sands, Matthew (2011). Šest snadných kusů: Základy fyziky, které vysvětlil jeho nejskvělejší učitel. Základní knihy. p. vii. ISBN 978-0-465-02529-9. Výňatek ze stránky vii
externí odkazy
- Feynmanovy přednášky z fyziky California Institute of Technology (Caltech) - vydání HTML.
- Feynmanovy přednášky z fyziky Web přednášek Feynman - vydání HTML a také cvičení a další související materiály.