Выдающийся американский физик

Ричард Филлипс Фейнман (Richard Phillips Feynman) - выдающийся физик из США. Он является одним из основателей такого направления, как квантовая электродинамика. В период с 1943 по 1945 год Ричард участвовал в разработке атомной бомбы. Он также создал метод интегрирования по траекториям (в 1938 году), метод диаграмм Фейнмана (в 1949 году). С их помощью можно объяснить такое явление, как превращение элементарных частиц. Ричард Фейнман также предложил в 1969 году партонную модель нуклона, теорию квантованных вихрей. В 1965 году он получил Нобелевскую премию по физике.

         Ричард Фейнман родился 11 мая 1918 года в еврейской обеспеченной семье. Родители его, Люсиль и Мелвилл, были выходцами из России (отец) и Польши (мать), проживали в Нью-Йорке. Отец его работал на швейной фабрике в отделе сбыта. Он очень уважал учёных, испытывал страсть к науке. Мелвилл оборудовал дома маленькую лабораторию, в которой разрешал играть своему сыну. Отец сразу же решил, что если на свет появится мальчик, то он будет учёным. От девочек в те годы не ожидалось научное будущее, хотя они и могли получить академическую степень. Однако Джоан Фейнман, младшая сестра Ричарда, опровергла это мнение. Она стала известным астрофизиком.

      Мелвилл старался с раннего детства Ричарда вызвать у него интерес к познанию мира. Он подробно отвечал на вопросы ребёнка, в ответах используя знания из физики, биологии, химии. Мелвилл часто ссылался на различные справочные материалы. Во время обучения он не применял давление, никогда не говорил сыну о том, что тот должен стать учёным. Мальчику нравились химические фокусы, которые демонстрировал ему отец. Вскоре Ричард сам их освоил и стал собирать соседей и друзей, для которых устраивал эффектные шоу. «Мы делали множество трюков, например, превращение "вина" в воду и другие химические опыты с изменением цвета. Под занавес проделывали один трюк, используя эффект, который сами обнаружили. Я незаметно опускал руки сначала в раковину с водой, а затем в бензин. Потом, как бы случайно, я касался одной из бунзеновских горелок, и рука загоралась. Я хлопал в ладоши, и обе руки вспыхивали (это безвредно, поскольку бензин сгорает быстро, а рука благодаря воде остается холодной). Тогда я, размахивая руками, бегал вокруг и вопил: "ПОЖАР, ПОЖАР!" — и зрители приходили в сильное возбуждение. Они выбегали из комнаты, и на этом представление кончалось», — так описывал позже Фейнман свои забавы.

Фейнман унаследовал от своей матери чувство юмора.

В 13 лет Ричард получил свою первую работу - он начал ремонтировать радиоприемники. Мальчик приобрел известность - к нему обращались многие соседи, так как, во-первых, Ричард качественно и быстро чинил их, а во-вторых, он старался логически определить причину неисправности до того, как приступал к работе. Соседи восхищались Фейнманом-младшим, который всегда думал, прежде чем разобрать очередной радиоприемник. Как впоследствии шутил Фейнман, главной трудностью для него было открыть крышку радиоприемника.

     В 15 лет Ричард самостоятельно освоил тригонометрию и основы математического анализа. Несмотря на это, ему отказали в приёме в Колумбийский университет в Нью-Йорке из-за национальности (в 30-е годы во многих университетах США существовали квоты на приём лиц некоторых национальностей, в том числе евреев). Фейнман стал изучать физику в Массачусетском технологическом университете. После окончания четырехлетнего обучения на факультете физики Массачусетского технологического института Ричард Фейнман продолжил получать образование в Принстонском университете. В годы Второй мировой войны он попробовал отправиться добровольцем на фронт, однако был несправедливо отсеян во время психиатрической проверки.

Ричард Фейнман продолжил обучение, теперь уже на степень доктора философии. В это время он женился на Арлин Гринбаум. В эту девушку Ричард был влюблен с 13 лет, а в 19 - помолвлен с ней. Арлин к моменту свадьбы была обречена на смерть, поскольку болела туберкулезом. Родители Ричарда были против их свадьбы, однако Фейнман все-таки поступил по-своему. Свадьбу сыграли по пути на вокзал перед отбытием в Лос-Аламос. Бухгалтер и счетовод, служащие мэрии Ричмонда, выступили свидетелями. На церемонии не присутствовали родственники новобрачных. Когда настало время поцеловать невесту, Фейнман, помня о ее болезни, запечатлел поцелуй на её щеке.

      Ричард в Лос-Аламосе принял участие в проекте разработки атомной бомбы (Манхэттенский проект). Он ещё обучался в Пристоне, когда проводился набор персонала. Идею вступить в этот проект ему подал Роберт Уилсон, знаменитый физик. Фейнман сначала не горел энтузиазмом, однако затем он подумал о том, что будет, если первыми её изобретут нацисты, и решил присоединиться к разработке. Пока Ричард работал над бомбой, жена лежала в больнице городка Альбукерке неподалеку от Лос-Аламоса, и он проводил с ней каждые выходные. Но однажды, приехав к жене, Фейнман увидел, что её кровать пуста, а рядом лежат подаренные им часы, мистическим образом остановившиеся в момент смерти Арлин…

       Некоторое время Ричард чувствовал себя опустошенным. К личному горю добавлялось постепенное осознание вины за активное участие в создании страшного оружия.

        Ему было трудно мириться с обстановкой глобальной секретности в атомном центре. Его протесты против этой секретности были на грани фола. Так, например, он просил жену присылать ему письма невинного содержания в конвертах, где эти письма были изрезаны на множество фрагментов, вынуждая цензуру складывать такие «паззлы» для того, чтобы прочитать текст на предмет обнаружения нарушений секретности.

         Вместе с ним работали самые выдающиеся физики и математики — Теллер, Оппенгеймер, Ферми, часто «в гости» наведывался знаменитый Нильс Бор.

     Фейнман присутствовал на первом в мире испытании ядерного оружия, "Тринити", которое провели в июле 1945 года в штате Нью-Мексико — и там учёный отличился тем, что, по собственным словам, был единственным, кто смотрел на взрыв без выданных солнцезащитных очков.

      После японской трагедии Фейнман, как и многие причастные к ней учёные, испытывал чувство вины. Позже он начал изучать японский язык, историю и культуру этой страны.

        Фейнман во время работы над проектом бомбы приобрёл хорошие навыки взломщика сейфов. Ричард смог убедительно доказать то, что меры безопасности, применяемые в то время, были недостаточно эффективны. Он выкрал из сейфов других сотрудников информацию, связанную с разработкой атомной бомбы. Документы эти, правда, необходимы были ему для собственных исследований.

      В 1985 году была впервые опубликована автобиографическая книга, которую написал Фейнман ("Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!"). В ней он отметил, что из любопытства занимался открыванием сейфов (как и многими другими вещами в своей жизни). Ричард тщательно изучил этот предмет и обнаружил несколько уловок, которые опробовал в лаборатории на сейфовых шкафах. В данном деле ему нередко помогало везение. Все это создало Ричарду репутацию взломщика в его коллективе.

        Другим увлечением Ричарда была игра на барабанах. Всё началось с того, что в своей временной комнате в Лос-Аламосе Фейнман нашёл оставленные кем-то барабаны. Он случайно однажды взял в руки барабан и с тех пор играл на нём практически каждый день. Ричард признавался, что практически не знал ритмов, однако использовал индейские, которые были довольно простыми. Иногда он брал с собой в лес барабаны, чтобы не беспокоить никого, пел и бил по ним палкой. Барабаны он оставил в том же доме, когда съезжал, но увлечение не забросил. Впоследствии добился немалых успехов на этом поприще.

      Проживая некоторое время в Бразилии, Фейнман участвовал в знаменитом бразильском карнавале, играя на местном музыкальном инструменте под названием фригидейра. Играл настолько хорошо, что коренные бразильцы учились у приезжего, как надо правильно играть.

       После окончания войны и смерти супруги он чувствовал себя опустошённым. Фейнмана не переставало удивлять множество писем с предложениями постов на кафедрах различных университетов. Его даже позвали работать в Принстон, в котором преподавали великие гении, такие как Эйнштейн. Фейнман в конце концов решил, что если мир его хочет, то получит. А вот оправдаются ли ожидания заполучить великого физика - это уже не его проблема. После того как Фейнман перестал сомневаться в себе, он вновь почувствовал прилив вдохновения и сил.

       В 1952 году Фейнман добился разрешения выйти из атомного проекта. Целью своей жизни он определил, наряду с занятиями теоретической физикой, преподавательскую деятельность. С 1952 года он стал профессором Калифорнийского технологического института и проработал в этой должности 36 лет. Последнюю свою лекцию для магистров он прочитал за две недели до кончины.

      Он продолжил исследования в области своей теории квантовых превращений, совершил прорыв в физике сверхтекучести в результате того, что к этому явлению применил уравнение Шрёдингера. Открытие это вместе с объяснением сверхпроводимости, которое было получено немного ранее тремя учёными, привело к тому, что теоретическая физика низких температур стала активно развиваться. Кроме того, Ричард вместе с М. Гелл-Манном, первооткрывателем кварков, работал над теорией так называемого слабого распада. Он проявляется лучше всего, когда происходит бета-распад свободного нейтрона на антинейтрино, электрон и протон. Эта теория Ричарда Фейнмана фактически открывала новый закон природы. Учёному принадлежит идея квантовых вычислений. Теоретическая физика сильно продвинулась вперед благодаря ему.

  В своей знаменитой лекции "Там внизу много места" в 1959 году Фейнман предположил, что с помощью "манипулятора" соответствующего размера можно перемещать отдельные атомы, и таким образом заложил будущие основы нанотехнологий. 

      По просьбе академии в 1960-х годах Фейнман 3 года потратил на создание своего нового курса физики. К 1964 году относится публикация учебника под названием "Фейнмановские лекции по физике", книги, которая и по сей день считается лучшим пособием для студентов-физиков. Кроме того, Ричард внёс свой вклад в саму методологию научного познания. Своим студентам он разъяснял принципы научной честности, а также публиковал на эту тему соответствующие статьи.

 В 1960-х годах он участвовал в экспериментах по сенсорной депривации, которые проводил Джон Лилли, его друг. В своей автобиографической книге он описывает опыты галлюцинаций, которые он испытал в специальной камере, изолированной от всех внешних воздействий. Фейнман в ходе экспериментов даже курил марихуану, но отказался провести опыт с ЛСД, боясь повредить мозг. 

       В 1965 году он получил Нобелевскую премию по физике в основном за две работы: разработку метода интегрирования по траекториям в квантовой механике и за диаграммы Фейнмана, облегчившие жизнь многим учёным. По собственному его признанию, ему об этом сообщили посреди ночи; услышав весть, он лёг спать дальше.

      Нобелевскую премию Фейнман разделил с Синъитиро Томонагой и Джулианом Швингером. Некоторые считают, что Фейнман мог бы получить и еще одну "нобелевку" вместе с коллегой Марри Гелл-Маном за разработку теории слабого взаимодействия, одного из четырех фундаментальных физических взаимодействий. Известно, что вторая работа самому физику нравилась больше.

      В 1950-х годах Ричард женился на Мэри Лу. Однако он вскоре развелся, осознав, что принял за любовь чувство, которое было лишь сильным увлечением. На конференции в Европе в начале 1960-х годов он встретил женщину, ставшую в будущем его третьей женой. Это была Гвинет Ховарт, англичанка. У пары родился сын Карл. Кроме того, они взяли также приёмную дочь, которую звали Мишель.

      Через некоторое время Фейнман начал интересоваться искусством для того, чтобы понять, какое влияние оно оказывает на людей. Ричард стал брать уроки рисования. Его работы поначалу не отличались красотой, однако с течением времени он наловчился и даже стал весьма неплохим портретистом.

  Знающие люди посоветовали ему выставить свои картины на продажу. Фейнман сначала только посмеялся, типа «кому нужна мазня любителя», но потом изменил своё мнение, увидев, какие суммы ценители прекрасного готовы выложить за его творения. К нему постепенно стали приходить всякие интересные личности с просьбой написать картины на заказ. 

Фейнман вместе со своей супругой и другом Ральфом Лейтоном, сыном Роберта Лейтона, известного физика, в 1970-х годах задумали поездку в Тувинскую АССР. Это была страна, окруженная неприступными горами со всех сторон. По мнению единственного исследователя, специализировавшегося на Туве, отчёт об этой поездке мог бы удвоить знания о данном государстве. Перед путешествием Фейнман с женой перечитали всю существовавшую на тот момент в мире литературу об этой стране - две книги. Фейнман увлекался расшифровкой древних текстов, принадлежавших исчезнувшим цивилизациям, да и вообще загадками в истории человечества. В Тувинской АССР, как он предполагал, могли находиться разгадки множества мировых тайн. Однако визу учёному не дали, поэтому, к сожалению, так и не состоялась эта историческая поездка.

 Национальное Аэрокосмическое Агентство 28 января 1986 г. запустило космический челнок многоразового использования "Челленджер". Через 73 секунды после старта он взорвался. Как оказалось, причиной стали ракетные ускорители, которые поднимали челнок и топливный бак. О недостатках конструкции и прогарах резины, уже имевших место, Фейнману сообщили учёные из Лаборатории реактивных двигателей. А генерал Кутина рассказал ему о том, что при запуске температура воздуха была близка к нулю, а в этих условиях наблюдается потеря эластичности резины. В ходе эксперимента, который Фейнман провёл с помощью кольца, стакана со льдом и пассатижей, было показано, что кольцо при низких температурах теряло эластичность. Из-за нарушения герметичности горячие газы прожгли корпус. Это и произошло 28 января. Продемонстрированный в прямом эфире эксперимент принес Фейнману славу человека, который разгадал тайну катастрофы (незаслуженную), на которую он, впрочем, и не претендовал. Дело в том, что в НАСА было известно о том, что при низкой температуре запуск ракеты чреват катастрофой, однако было принято решение рискнуть. Обслуживающий персонал и техников, которые знали о возможной катастрофе, заставили молчать. 

     Фейнман был членом Американского физического общества, Бразильской академии наук и Лондонского королевского общества. Он был избран членом Национальной академии наук США, но позднее вышел в отставку.

       В 1970-х годах было обнаружено, что Ричард Фейнман болен раком, редкой его формой. Была вырезана опухоль, находившаяся в брюшном отделе, однако организм сильно пострадал. Отказалась работать одна из почек. Существенного влияния на ход болезни не оказали несколько повторных операций. Лауреат Нобелевской премии по физике был обречен. Постепенно ухудшалось состояние Ричарда Фейнмана. В 1987 году у него нашли еще одну опухоль. Она была вырезана, однако Фейнман был уже очень слаб и все время мучился от боли. Он был вновь госпитализирован в 1988 году, в феврале. Помимо рака, врачи обнаружили также прорвавшуюся язву. Кроме того, оставшаяся почка отказала. Можно было подарить Ричарду ещё несколько месяцев жизни, подключив искусственную почку. Однако он решил, что с него хватит, и отказался от медицинской помощи.

      Ричард Фейнман умер 15 февраля 1988 года. Студенты боготворили своего профессора. На траурной церемонии прощания они несли плакат «Мы любим тебя, Дик». Его похоронили в Альтадене, в простой могиле. Прах его супруги покоится рядом с ним.

        Фейнман в 1975 году приобрел автомобиль Dodge Tradesman. Он был раскрашен в горчичные цвета, популярные в то время, а внутри выкрашен в оттенки зеленого. На этом автомобиле были нарисованы диаграммы Фейнмана, принесшие Ричарду Нобелевскую премию. На нём он совершил множество длительных поездок. Учёный также заказал для него особые номерные таблички с надписями QANTUM. Фейнман иногда ездил на работу на этом автомобиле, однако обычно его использовала Гвинет, его жена. На светофоре её однажды спросили о том, почему на машине нарисованы диаграммы Фейнмана. Женщина ответила, что это потому, что её зовут Гвинет Фейнман. Автомобиль после смерти Ричарда был продан за 1 доллар Ральфу Лейтону, другу семьи. Продажа за эту символическую плату - стандартный путь, с помощью которого Фейнман избавлялся от своих старых автомобилей. Машина ещё долго служила своему новому хозяину. В 1993 году она принимала участие в марше памяти Р. Фейнмана.

Однажды он сказал:

• Чего не могу воссоздать, того не понимаю.

• Попытаться открыть что-нибудь секретное - одно из моих хобби.

• Мне всегда нравилось преуспевать в том, что у меня никак не должно было получиться.

• Если вы думаете, что понимаете квантовую механику, значит вы её не понимаете

• Я находил для себя приключения совершенно своеобразным способом, который мне сложно объяснить: это похоже на рыбалку, когда опустил удочку в воду, а дальше — дело терпения.

• Вы не несёте ответственности за то, чего от вас ожидают другие. Если от вас ожидают много — это их ошибка, а не ваша вина.

• Вы проживаете только одну жизнь, делаете ошибки, осознаете, чего не нужно делать — и тогда вам наступает конец. - Каждому человеку предоставлен ключ от рая. Тот же самый ключ открывает врата ада. С наукой всё аналогично.

• Первый человек, которого не следует пытаться обмануть — это вы, потому что легче всего обмануть самого себя.

• Не имеет никакого значения, насколько совершенной является ваша теория. Не имеет никакого значения, насколько умным вы являетесь. Если теория не согласуется с экспериментальными данными — она неправильная.

• Наступит время, когда все станет известным или дальнейший поиск окажется очень нудным, и тогда сами собой замолкнут кипучие споры по основным вопросам философии и физики и исчезнет забота о тщательном обосновании всех тех принципов, о которых мы беседовали в этих лекциях. Наступит время философов, которые все время стояли в стороне, делая глупые замечания.

• Я бы не хотел умереть дважды. Это так скучно!

• Если бы я мог объяснить это каждому встречному, то не заслуживал бы Нобелевской премии.

• Я думаю, что смело могу утверждать: квантовую механику не понимает никто.

• Намного интереснее жить не зная, чем с ответами, которые, возможно, ложны.

• Бог был изобретён для объяснения чудес. Его вечно изобретают для объяснения тех вещей, которых мы не понимаем.

• Наука говорит как раз о том, что более и что менее вероятно, а не доказывает каждый раз, что возможно, а что нет.