Feynman lectures on physics pdf prenos. "Veliki zakoni ohranjanja"

1. poglavje

ATOMI V GIBANJU

§ 1. Uvod

§ 3. Atomski procesi

§ 4. Kemijske reakcije

§ 1. Uvod

Ta dveletni tečaj fizike je zasnovan za vas, bralce, da postanete fizik. Resda to ni tako nujno, a kateri učitelj si tega ne upa! Če res želite biti fizik, se boste morali zelo potruditi. Saj dvesto let hitrega razvoja najmočnejšega področja znanja nekaj pomeni! Takšne obilice gradiva se morda ne da obvladati v štirih letih; Po tem morate še vedno obiskovati posebne tečaje.

Pa vendar je celoten rezultat ogromnega dela, opravljenega v teh stoletjih, mogoče strniti – zmanjšati na majhno število zakonov, ki povzemajo vse naše znanje. Vendar tudi teh zakonov ni lahko razumeti in preprosto bi bilo nepošteno, če bi začeli preučevati tako težko temo, ne da bi imeli pri roki kakšen diagram, kakšen oris razmerja med nekaterimi deli znanosti in drugimi. Prva tri poglavja sestavljajo tak esej. V teh poglavjih se bomo seznanili s tem, kako je fizika povezana z drugimi vedami, kako so te druge vede med seboj povezane in kaj je znanost sama. To nam bo pomagalo "začutiti" predmet fizike.

Lahko se vprašate: zakaj ne bi takoj, na prvi strani, dali osnovnih zakonov in nato samo pokazali, kako delujejo v različnih pogojih? Navsezadnje je to točno tisto, kar počnejo v geometriji: oblikujejo aksiome, potem pa ostane le še sklepanje. (Ni slaba ideja: v 4 minutah razložiti tisto, česar nisi mogel razložiti v 4 letih.) To je nemogoče narediti iz dveh razlogov. Prvič, ne poznamo vseh osnovnih zakonov; nasprotno, več kot se učimo, bolj se širijo meje tega, kar moramo vedeti! Drugič, natančna formulacija fizikalnih zakonov vključuje številne nenavadne ideje in koncepte, ki zahtevajo prav tako nenavadno matematiko, da bi jih opisali. Potrebno je veliko vaje, da se naučite razumeti pomen besed. Torej vaš predlog ne bo sprejet. Premikati se bo treba postopoma, korak za korakom.

Vsak korak v proučevanju narave je vedno le približevanje resnici, oziroma temu, kar imamo za resnico. Vse, kar izvemo, je nekakšen približek, saj vemo, da še ne poznamo vseh zakonitosti. Vse se preučuje samo zato, da spet postane nerazumljivo ali v najboljšem primeru zahteva popravek.

Načelo znanosti, skoraj njena definicija, je naslednje: preizkusni kamen vsega našega znanja je izkušnja. Izkušnja, eksperiment je edini sodnik znanstvene "resnice". Kaj je vir znanja? Od kod prihajajo zakoni, ki jih testiramo? Da, iz iste izkušnje; pomaga nam izpeljati zakone; vsebuje namige o njih. In povrh vsega potrebujemo tudi domišljijo, da za namigi vidimo nekaj velikega in pomembnega, da uganemo nepričakovano, preprosto in lepo sliko, ki se pojavi za njimi, in nato izvedemo poskus, ki bi nas prepričal o pravilnost ugibanja. Ta proces domišljije je tako težaven, da pride do delitve dela: obstajajo teoretični fiziki, ki si predstavljajo, ugotavljajo in ugibajo nove zakone, vendar ne izvajajo eksperimentov, in obstajajo eksperimentalni fiziki, katerih delo je izvajanje eksperimentov, zamislite, ugotovite in ugibajte.

Rekli smo, da so naravni zakoni približki; najprej odkrijejo »napačne« zakone, nato pa »pravilne«. Toda kako je lahko izkušnja »napačna«? No, prvič, iz najpreprostejšega razloga: ko je v vaših napravah nekaj narobe in tega ne opazite. Toda takšno napako je enostavno ujeti, morate samo preveriti in preveriti vse. No, če se ne ozirate na malenkosti, so lahko rezultati poskusa še vedno napačni? Lahko, zaradi pomanjkanja natančnosti. Na primer, masa predmeta se zdi konstantna; Vrtavka tehta enako kot tista, ki mirno leži. Tukaj je "zakon" za vas: masa je konstantna in ni odvisna od hitrosti. Toda ta "zakon", kot se je izkazalo, ni pravilen. Izkazalo se je, da masa raste z naraščajočo hitrostjo, a le za opazno rast so potrebne hitrosti blizu svetlobnih. Pravilen zakon je naslednji: če je hitrost telesa manjša od 100 km/s, je masa konstantna z natančnostjo ene milijoninke. Ta zakon je v tej približni obliki približno pravilen. Lahko bi pomislili, da bistvene razlike med starim in novim zakonom praktično ni. Da in ne. Pri običajnih hitrostih lahko pozabite na zadržke in v dobrem približku trditev, da je masa konstantna, smatrate za zakon. Toda pri visokih hitrostih bomo začeli delati napake, in več, večja je hitrost.

Toda najbolj presenetljivo je, da je s splošnega vidika vsak približen zakon popolnoma napačen. Naš pogled na svet bo zahteval revizijo, tudi ko se množica vsaj malo spremeni. To je značilna lastnost splošne slike sveta, ki stoji za zakoni. Tudi manjši učinek včasih zahteva globoko spremembo naših pogledov.

Kaj naj torej najprej preučimo? Ali bi morali poučevati pravilne, a nenavadne zakone z njihovimi čudnimi in težkimi koncepti, kot so teorija relativnosti, štiridimenzionalni prostor-čas itd.? Ali pa bi morali začeti s preprostim zakonom "konstantne mase"? Čeprav je blizu, se znajde brez težkih idej. Prvi je nedvomno prijetnejši, privlačnejši; Prvo je zelo mamljivo, vendar je lažje začeti z drugim, potem pa je to prvi korak k globljemu razumevanju prave ideje. To vprašanje se ves čas pojavlja pri poučevanju fizike. Na različnih stopnjah tečaja se je bomo lotevali različno, vendar bomo na vsaki stopnji poskušali predstaviti, kaj je trenutno znano in v kolikšnem obsegu, kako se ujema z vsem ostalim in kaj se lahko spremeni, ko bomo o tem izvedeli več.

Preidimo na naš oris, na oris našega razumevanja sodobne znanosti (predvsem fizike, pa tudi drugih sorodnih ved), da bomo kasneje, ko se bomo morali poglobiti v različna vprašanja, videli, kaj je v njihovi osnovi, zakaj so zanimivi in ​​kako se umeščajo v celotno strukturo.

Kakšna je torej slika sveta?

§ 2. Snov sestavljajo atomi

Če bi bilo zaradi neke globalne katastrofe uničeno vse nakopičeno znanstveno znanje in bi se prihodnjim generacijam živih bitij prenesla le ena fraza, katera izjava, sestavljena iz najmanj besed, bi prinesla največ informacij? Verjamem, da je to atomska hipoteza (lahko ji rečete ne hipoteza, ampak dejstvo, vendar to ne spremeni ničesar): vsa telesa so sestavljena iz atomov - majhna telesa, ki so v neprekinjenem gibanju, privlačijo na kratki razdalji, vendar odbijajo, če enega od njih stisnemo močneje k drugemu. Ta stavek, kot boste videli, vsebuje neverjetno količino informacij o svetu, le malce domišljije in razmisleka morate dodati vanj.

Da pokažemo moč ideje o atomu, si predstavljajmo kapljico vode velikosti 0,5 cm. Če jo natančno pogledamo, ne bomo videli nič drugega kot vodo, mirno, neprekinjeno vodo. Tudi pod najboljšim optičnim mikroskopom pri 2000-kratni povečavi, ko kapljica zavzame velikost velike sobe, bomo še vedno videli razmeroma mirno vodo, razen če bodo po njej začele švigati kakšne »nogometne žoge«. Ta paramecija je zelo zanimiva zadeva. Lahko se zadržite na tej točki in delate na parameciji, njegovih migetalkah, opazujete, kako se krči in odpira, in opustite nadaljnje povečevanje (razen če ga želite pregledati od znotraj). S paramecijo se ukvarja biologija, mimo njih se bomo sprehodili in jo bomo, da bi vodo videli še bolje, povečali za 2000-krat. Zdaj bo padec narasel na 20 km in videli bomo, da v njem nekaj mrgoli; zdaj ni več tako mirno in trdno, zdaj iz ptičje perspektive spominja na množico na stadionu na dan nogometne tekme. Od česa to mrgoli? Za boljši pregled ga povečajmo še 250-krat. Naše oči bodo videle nekaj podobnega sl. 1.1.

sl. 1.1. Kapljica vode (povečana milijardokrat).

To je kapljica vode, povečana milijardokrat, a ta slika je seveda relativna. Prvič, delci so tukaj upodobljeni na poenostavljen način, z ostrimi robovi - to je prva netočnost. Za poenostavitev se nahajajo na ravnini, v resnici pa tavajo v vseh treh dimenzijah - to je druga stvar. Na sliki so prikazane "mase" (ali krogi) dveh vrst - črne (kisik) in bele (vodik); Vidimo lahko, da sta na vsak kisik vezana dva vodika. (Takšni skupini atoma kisika in dveh atomov vodika pravimo molekula.) Tretja poenostavitev pa je, da se pravi delci v naravi nenehno tresejo in odbijajo, zvijajo in obračajo drug okoli drugega. Na sliki si ne predstavljajte počitka, ampak gibanje. Na sliki tudi ni mogoče prikazati, kako se delci »lepijo drug na drugega«, privlačijo, lepijo drug na drugega itd. Lahko rečemo, da so cele skupine le-teh z nečim »zlepljene skupaj«. Vendar se nobeno telo ne more stlačiti skozi drugega. Če poskušate enega prisiliti proti drugemu, se bodo odrinili.

Polmer atoma je približno 1 ali 2 na 10 -8 cm. Vrednost 10 -8 cm je angstrom, torej je polmer atoma 1 ali 2 angstroma (A). Tukaj je še en način ...

Bralcem ruske izdaje

To so predavanja splošne fizike, ki jih vodi teoretični fizik. Sploh niso podobni nobenemu znanemu tečaju. To se morda zdi nenavadno: osnovna načela klasične fizike, pa ne samo klasične, ampak tudi kvantne, so že dolgo uveljavljena, tečaj splošne fizike se že vrsto let poučuje po vsem svetu v tisočih izobraževalnih ustanovah in čas je, da se spremeni v standardno zaporedje znanih dejstev in teorij, kot je na primer osnovna geometrija v šoli. Vendar pa tudi matematiki menijo, da bi morali njihovo znanost poučevati drugače. In o fiziki ni kaj reči: razvija se tako intenzivno, da se celo najboljši učitelji nenehno soočajo z velikimi težavami, ko morajo učencem pripovedovati o sodobni znanosti. Pritožujejo se, da morajo razbiti tako imenovane stare ali običajne ideje. Toda od kod izvirajo običajne ideje? Ponavadi pridejo v mlade glave v šoli od istih učiteljev, ki bodo nato govorili o nedostopnosti idej sodobne znanosti. Zato je treba, preden preidemo v bistvo stvari, porabiti veliko časa za prepričevanje poslušalcev o lažnosti tega, kar jim je bilo prej vcepljeno kot očitna in nespremenljiva resnica. Noro bi bilo, če bi šolarjem "zaradi poenostavitve" najprej povedali, da je Zemlja ploščata, potem pa kot odkritje poročali, da je kroglasta. Ali je pot, po kateri bodoči specialisti vstopajo v sodobni svet idej relativnostne in kvantne teorije, tako daleč od tega absurdnega primera? Zadeva je zapletena tudi zaradi dejstva, da so predavatelji in slušatelji večinoma ljudje različnih generacij in se predavatelj zelo težko izogne ​​skušnjavi, da bi poslušalce vodil po znani in zanesljivi poti, po kateri je nekoč šel sam. čas dosegel želene višine. Stara cesta pa ne ostane za vedno najboljša. Fizika se zelo hitro razvija in da bi ji sledili, moramo spremeniti način njenega preučevanja. Vsi se strinjajo, da je fizika ena najbolj zanimivih ved. Hkrati pa številnih učbenikov fizike ni mogoče imenovati zanimivih. Takšni učbeniki orišejo vse, kar sledi programu. Običajno pojasnjujejo, kakšne koristi prinaša fizika in kako pomemben je njen študij, vendar je iz njih zelo redko mogoče razbrati, zakaj je študij fizike zanimiv. Toda tudi ta plat vprašanja si zasluži pozornost. Kako narediti dolgočasen predmet hkrati zanimiv in moderen? Najprej bi se morali o tem zamisliti tisti fiziki, ki sami delajo s strastjo in znajo to strast prenesti tudi na druge. Čas za eksperimentiranje je že prišel. Njihov cilj je najti najučinkovitejše načine poučevanja fizike, ki bi jim omogočili hiter prenos celotnega znanja, ki ga je znanost nabrala skozi svojo zgodovino, na novo generacijo. Iskanje novih načinov poučevanja je bilo vedno pomemben del znanosti. Poučevanje mora po razvoju znanosti nenehno spreminjati svoje oblike, rušiti tradicijo in iskati nove metode. Pri tem igra pomembno vlogo dejstvo, da v znanosti nenehno poteka neverjeten proces nekakšne poenostavitve, ki omogoča preprosto in kratko predstaviti tisto, kar je nekoč zahtevalo dolgoletno delo.

Izjemno zanimiv poskus v tej smeri je bil narejen na California Institute of Technology (ZDA), krajše CALTECH, kjer je skupina profesorjev in učiteljev po številnih razpravah razvila nov program splošne fizike, eden od udeležencev pa v tej skupini je predaval ugledni ameriški fizik Richard Feynman.

Feynmanova predavanja se odlikujejo po tem, da so namenjena poslušalcu, ki živi v drugi polovici 20. stoletja in ki že marsikaj ve ali je slišal. Zato predavanja ne izgubljajo časa z razlago že znanega v »znanstvenem jeziku«. Toda fascinantno pripovedujejo, kako človek preučuje naravo okoli sebe, o mejah, ki so danes dosežene v poznavanju sveta, o tem, katere probleme znanost rešuje danes in jih bo rešila jutri.

Predavanja so potekala v študijskih letih 1961–1962 in 1962–1963; posneli so jih na trak in nato (kar se je izkazalo za težko nalogo) profesorja M. Sands in R. Leighton »prevedla« v »pisno angleščino«. Ta edinstven »prevod« ohranja številne značilnosti živega govora predavatelja, njegovo živost, šale in stranpoti. Vendar ta zelo dragocena kakovost predavanj nikakor ni bila glavna in samozadostna. Nič manj pomembne so bile izvirne metode podajanja gradiva, ki jih je ustvaril predavatelj, kar je odražalo svetlo znanstveno individualnost avtorja in njegov pogled na način poučevanja študentov fizike. To seveda ni naključno. Znano je, da je Feynman v svojih znanstvenih delih vedno našel nove metode, ki so zelo hitro postale splošno sprejete. Feynmanovo delo na področju kvantne elektrodinamike in statistike mu je prineslo široko priznanje, njegova metoda - tako imenovani "Feynmanovi diagrami" - se zdaj uporablja na skoraj vseh področjih teoretične fizike.

Karkoli že pravijo o teh predavanjih - naj občudujejo slog podajanja ali objokujejo zlom dobrih starih običajev - eno ostaja nesporno: pedagoški poskusi se morajo začeti. Verjetno se ne bodo vsi strinjali z avtorjevim načinom predstavitve določenih vprašanj in ne vsi se bodo strinjali z oceno ciljev in perspektiv sodobne fizike. Toda to bo spodbudilo nastanek novih knjig, v katerih se bodo odražali drugačni pogledi. To je poskus.

Toda vprašanje ni le, kaj povedati. Drugo vprašanje, ki ni nič manj pomembno, je, v kakšnem vrstnem redu je treba to storiti. Lokacija oddelkov v splošnem tečaju fizike in zaporedje predstavitve je vedno pogojno vprašanje. Vsi deli znanosti so med seboj tako povezani, da se je pogosto težko odločiti, kaj je treba najprej predstaviti in kaj potem.

Vendar pa se v večini univerzitetnih programov in dostopnih učbenikov nekatere tradicije še vedno ohranjajo.

Zavračanje običajnega zaporedja predstavitve je ena od posebnosti Feynmanovih predavanj. Ne govorijo le o posebnih nalogah, ampak tudi o mestu, ki ga fizika zaseda v številnih drugih znanostih, o načinih opisovanja in preučevanja naravnih pojavov. Verjetno se predstavniki drugih znanosti - recimo matematike - ne bodo strinjali s mestom, ki ga Feynman pripisuje tem znanostim. Zanj kot fizika je »njegova« znanost seveda najpomembnejša. Toda ta okoliščina v njegovi predstavitvi ne zavzame veliko prostora. Toda njegova zgodba jasno odseva razloge, ki motivirajo fizika za trdo delo raziskovalca, pa tudi dvome, ki se mu porajajo, ko se znajde pred težavami, ki se zdaj zdijo nepremostljive.

Mladi naravoslovec mora ne samo razumeti, zakaj je zanimivo delati znanost, ampak tudi občutiti, za kakšno ceno se zmage osvajajo in kako težke so včasih poti do njih.

Upoštevati je treba tudi, da če je avtor sprva delal brez matematičnega aparata ali je uporabljal samo tistega, ki je bil predstavljen v predavanjih, bo bralec, ko napreduje, moral povečati svoje matematično znanje. Izkušnje pa kažejo, da se je matematične analize (vsaj njenih osnov) zdaj lažje naučiti kot fizike.

Feynmanova predavanja so v ZDA izdali v treh velikih zvezkih. Prvi vsebuje predvsem predavanja iz mehanike in teorije toplote, drugi elektrodinamike in fizike kontinuuma ter tretji kvantne mehanike. Da bi bila knjiga dostopna večjemu številu bralcev in bolj priročna za uporabo, bo ruska izdaja izšla v majhnih nakladah. Prvi štirje med njimi ustrezajo prvemu zvezku ameriške izdaje.

Komu bo ta knjiga koristila? Najprej učiteljem, ki jo bodo prebrali v celoti: spodbudila jih bo k razmišljanju o spremembi dosedanjih pogledov na to, kako začeti poučevati fiziko. Nato ga bodo učenci prebrali. V njem bodo poleg tega, kar se bodo naučili na predavanjih, našli marsikaj novega. Prebrati jo bodo seveda poskušali tudi šolarji. Večina jih bo vse težko obvladala, toda tisto, kar znajo prebrati in razumeti, jim bo pomagalo vstopiti v sodobno znanost, pot do katere je vedno težka, a nikoli dolgočasna. Kdor ne verjame, da jo lahko opravi, naj se ne loti preučevanja te knjige! In končno jo lahko preberejo tudi vsi ostali. Berite samo za zabavo. To je tudi zelo koristno. Feynman v svojem predgovoru rezultatov svojega eksperimenta ne ocenjuje zelo visoko: premajhen delež študentov, ki so obiskovali njegov predmet, se je naučil vseh predavanj. Ampak tako mora biti.

"Fizika je kot seks: morda ne daje praktičnih rezultatov, vendar to ni razlog, da se tega ne bi lotili"- slogan, s katerim je Richard Feynman hodil skozi življenje in s svojo nebrzdano strastjo očaral na tisoče ljudi. Sijajni znanstvenik, vedoželjni mikrobiolog, premišljen poznavalec majevske pisave, umetnik, glasbenik in občasno vlomilec v sef, je Feynman zapustil obsežno znanstveno zapuščino na področju teoretične fizike in precejšnje število govorov, v katerih je profesor nam je skušal posredovati svoje občudovanje nad genialnostjo in preprostostjo narave, številnimi zakonitostmi, ki jih še vedno ne moremo razumeti.

V tem smislu Feynmanov Messenger predava o temi "Narava fizikalnih zakonov", ki ga je prebral leta 1964 na univerzi Cornell, je univerzalni mini učbenik fizike, ki na kratko, ostro, dostopno in čustveno predstavi dosežke te vede in težave, s katerimi se soočajo raziskovalci. Da, 50 let je minilo, veliko se je spremenilo (predstavljena je bila teorija strun, odkrit Higgsov bozon, obstoj temne energije, širjenje vesolja), a ti temelji, tisti fizikalni zakoni, o katerih govori Feynman, so univerzalni ključ, s katerim lahko samozavestno pristopite k seznanjanju z najnovejšimi odkritji znanstvenikov na tem področju. Lahko pa tudi brez tega pragmatičnega patosa: Feynmanova predavanja so neverjetna in bodo pritegnila vse, ki otrpnejo pred veličino Narave in harmonijo, ki prežema vse v našem svetu, od strukture celice do strukture vesolja. . Konec koncev, kot je rekel sam Feynman, . Torej uživajmo.

Predavanje št. 1

"Zakon univerzalne gravitacije"

V tem predavanju Richard Feynman predstavi gravitacijski zakon kot primer fizikalnega zakona, zgodovino njegovega odkritja, značilnosti, po katerih se razlikuje od drugih zakonov, in izjemne posledice, ki jih je imelo odkritje gravitacije. Drugi znanstvenik tukaj razmišlja o inerciji in o tem, kako neverjetno vse deluje:

Ta zakon se je imenoval "največja posplošitev, ki jo je dosegel človeški um." A že iz uvodnih besed ste verjetno ugotovili, da me ne zanimajo toliko človeški um kot čudeži narave, ki se lahko pokori tako elegantnim in preprostim zakonom, kot je zakon univerzalne gravitacije. Zato ne bomo govorili o tem, kako pametni smo pri odkrivanju te zakonitosti, temveč o tem, kako modra je narava, ko jo upošteva.

Predavanje št. 2

"Povezava med fiziko in matematiko"

Po Richardu Feynmanu je matematika jezik, ki ga govori narava. Vsi argumenti v prid temu sklepu so v videu.

Noben intelektualni argument gluhi osebi ne more prenesti občutka glasbe. Na enak način nobeni intelektualni argumenti človeku ne morejo posredovati razumevanja narave. "druga kultura" Filozofi poskušajo govoriti o naravi brez matematike. Naravo poskušam opisati matematično. A če me ne razumejo, to ni zato, ker je to nemogoče. Morda je moj neuspeh posledica dejstva, da so obzorja teh ljudi preveč omejena in imajo človeka za središče vesolja.

Predavanje št. 3

"Veliki zakoni ohranjanja"

Tukaj Richard Feynman začne govoriti o splošnih načelih, ki prežemajo celotno raznolikost fizikalnih zakonov, pri čemer posebno pozornost posveti načelu zakona o ohranitvi energije: zgodovini njegovega odkritja, njegovi uporabi na različnih področjih in skrivnostim, ki jih energija predstavlja. za znanstvenike.

Iskanje fizikalnih zakonov je kot otroška igra s kockami, iz katerih je treba sestaviti celotno sliko. Kock imamo ogromno in vsak dan jih je vedno več. Mnogi ležijo ob strani in se zdi, da se ne ujemajo z drugimi. Kako vemo, da so vsi iz istega niza? Kako vemo, da bi morali skupaj tvoriti popolno sliko? Popolne gotovosti ni in to nas nekoliko skrbi. Toda dejstvo, da ima veliko kock nekaj skupnega, nam daje upanje. Vse imajo narisano modro nebo, vse so narejene iz iste vrste lesa. Za vse fizikalne zakone veljajo isti ohranitveni zakoni.

Vir videa: Evgeny Kruychkov / Youtube

Predavanje št. 4

"Simetrija v fizikalnih zakonih"

Predavanje o značilnostih simetrije fizikalnih zakonov, njenih lastnostih in protislovjih.

Ker govorim o zakonih simetrije, bi vam rad povedal, da se je v zvezi z njimi pojavilo nekaj novih problemov. Na primer, vsak elementarni delec ima ustrezen antidelec: za elektron je to pozitron, za proton pa antiproton. Načeloma bi lahko ustvarili tako imenovano antimaterijo, v kateri bi bil vsak atom sestavljen iz ustreznih antidelcev. Tako je navaden atom vodika sestavljen iz enega protona in enega elektrona. Če vzamemo en antiproton, katerega električni naboj je negativen, in en pozitron ter ju združimo, potem dobimo posebno vrsto vodikovega atoma, tako rekoč antivodikov atom. Poleg tega je bilo ugotovljeno, da takšen atom načeloma ne bi bil nič slabši od navadnega in da bi bilo na ta način mogoče ustvariti antimaterijo različnih vrst. Zdaj se je dovoljeno vprašati, ali se bo takšna antimaterija obnašala povsem enako kot naša snov? In kolikor vemo, bi moral biti odgovor na to vprašanje pritrdilen. Eden od zakonov simetrije je, da če naredimo instalacijo iz antimaterije, se bo ta obnašala povsem enako kot instalacija iz naše navadne snovi. Res je, takoj ko se te instalacije združijo na enem mestu, bo prišlo do uničenja in se bodo samo iskrile.

Predavanje št. 5

"Razlika med preteklostjo in prihodnostjo"

Eno najzanimivejših Feynmanovih predavanj, ki pa, ironično, ostaja edino neprevedeno. Ni vam treba malodušja - za tiste, ki ne poskušajo razumeti zapletenosti znanstvene angleščine, lahko preberete istoimensko poglavje iz znanstvenikove knjige, za vse ostale - objavljamo angleško različico fizikovega govora .

Spominjamo se preteklosti, ne spominjamo pa se prihodnosti. Naše zavedanje o tem, kaj se lahko zgodi, je zelo drugačne vrste kot naše zavedanje o tem, kaj se je verjetno že zgodilo. Preteklost in sedanjost psihološko dojemamo na povsem različne načine: za preteklost imamo tako realen pojem, kot je spomin, za prihodnost pa pojem navidezne svobodne volje. Prepričani smo, da lahko nekako vplivamo na prihodnost, a nihče od nas, z izjemo morda samskih, ne pomisli, da lahko spremeni preteklost. Kesanje, obžalovanje in upanje so besede, ki jasno rišejo mejo med preteklostjo in prihodnostjo.<…>. Toda če je vse na tem svetu sestavljeno iz atomov in smo tudi mi sestavljeni iz atomov in se pokoravamo fizikalnim zakonom, potem bi bilo najbolj naravno to očitno razliko med preteklostjo in prihodnostjo, to ireverzibilnost vseh pojavov razložiti z dejstvom, da nekateri zakoni atoma gibanja imajo samo eno smer – da atomski zakoni niso enaki glede na preteklost in prihodnost. Nekje mora obstajati načelo, kot je: "Iz božičnega drevesa lahko narediš palico, ne moreš pa božičnega drevesa iz palice," v zvezi s čimer naš svet nenehno spreminja svoj značaj iz božičnega drevesa v palico - in ta nepovratnost interakcij bi morala biti razlog za nepovratnost vseh pojavov našega življenja.

Predavanje št. 6

“Verjetnost in negotovost – pogled na naravo kvantne mehanike”

Tukaj je, kako Feynman sam postavlja problem verjetnosti in negotovosti:

Teorija relativnosti pravi, da če verjamete, da sta se dva dogodka zgodila hkrati, potem je to samo vaše osebno stališče in nekdo drug z enakim razlogom lahko trdi, da se je eden od teh dogodkov zgodil pred drugim, torej koncept simultanosti se izkaže za čisto subjektivno<…>. Seveda ne more biti drugače, saj imamo v vsakdanjem življenju opravka z ogromnimi kopičenjem delcev, zelo počasnimi procesi in drugimi zelo specifičnimi pogoji, tako da nam naše izkušnje dajejo le zelo omejeno razumevanje narave. Le zelo majhen delež naravnih pojavov je mogoče pridobiti iz neposredne izkušnje. In le s pomočjo zelo subtilnih meritev in skrbno pripravljenih poskusov je mogoče doseči širši pogled na stvari. In potem se začnemo srečevati s presenečenji. To, kar opazujemo, sploh ni tisto, kar bi si lahko predstavljali, sploh ne to, kar smo si predstavljali. Svojo domišljijo moramo bolj napeti, ne zato, da bi si, kot v fikciji, predstavljali nekaj, česar v resnici ni, ampak zato, da bi razumeli, kaj se v resnici dogaja. O tem želim danes govoriti.

Predavanje št. 7

"V iskanju novih zakonov"

Strogo gledano tega, o čemer bom govoril v tem predavanju, ne moremo imenovati značilnost fizikalnih zakonov. Ko govorimo o naravi fizikalnih zakonov, lahko vsaj domnevamo, da govorimo o naravi sami. Zdaj pa želim govoriti ne toliko o naravi, ampak o našem odnosu do nje. Rad bi vam povedal o tem, kar danes štejemo za znano, kaj je treba še ugibati in o tem, kako se ugibajo zakoni fizike. Nekdo je celo predlagal, da bi bilo najbolje, če ti, kot ti povem, po malem razložim, kako uganiti zakon, na koncu pa ti razkrijem nov zakon. Ne vem, če lahko to naredim.

Richarda Feynmana o materialu, ki poganja vse fizikalne zakone (materijo), o problemu nekompatibilnosti fizikalnih principov, o mestu tihih predpostavk v znanosti in seveda o tem, kako se odkrivajo novi zakoni.

Feynmanova predavanja, ki sta jih profesorja M. Sands in R. Leighton najprej posnela na trak in nato "prevedla" v "pisno angleščino", niso podobna nobenemu znanemu tečaju. Odlikuje jih izviren način podajanja, ki odraža svetlo avtorjevo znanstveno osebnost, njegov pogled na način poučevanja fizike študentov in sposobnost, da bralce okuži z zanimanjem za znanost. Tudi zaporedje podajanja in izbira gradiva se razlikujeta od tradicionalnih. Predavanja ne izgubljajo časa z razlago v »znanstvenem jeziku«, kar sodobni bralec že ve ali je slišal. Toda pripovedujejo zanimivo zgodbo o tem, kako človek proučuje naravo okoli sebe, kakšen položaj zaseda fizika v številnih drugih znanostih, katere probleme znanost rešuje danes in jih bo reševala jutri.
Feynmanova zgodba nazorno zajame razloge, ki motivirajo fizika k trdemu raziskovalnemu delu, pa tudi dvome, ki se pojavijo, ko se sooči s težavami, ki se zdijo nepremostljive. Ta predavanja pomagajo ne le razumeti, zakaj je zanimivo delati znanost, ampak tudi občutiti, kako drage so zmage in kako težke so včasih poti do njih.
Tečaj bo koristen za učitelje, saj jih bo prisilil k novemu pogledu na proces poučevanja fizike; študenti, ki bodo poleg tega, kar bodo izvedeli na predavanjih, našli še marsikaj novega; šolarje, ki bodo razvili zanimanje za fiziko in jim pomagali vstopiti v sodobno znanost; in tudi za vse, ki jih zanima fizika.

Seznam knjig

Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, 1. zvezek. Moderna znanost o naravi. Zakoni mehanike - 1965 (260 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, 2. zvezek. Prostor, čas, gibanje - 1965 (164 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 3. Sevanje, valovi, kvanti - 1965 (234 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 4. Kinetika, toplota, zvok - 1965 (257 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 5. Elektrika in magnetizem - 1965 (291 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 6. Elektrodinamika - 1965 (339 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 7. Fizika zveznih medijev - 1965 (286 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 8. Kvantna mehanika (I) - 1965 (267 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 9. Kvantna mehanika (II) - 1965 (254 str.)
Feynman R., Laymon R., Sands M. - Feynmanova predavanja o fiziki, zvezek 10. Problemi in vaje z odgovori in rešitvami - 1965 (621 str.)