物理学界人人皆知的这本科普大作《费曼物理学讲义》，它是怎么来的？
物理学界人人皆知的这本科普大作《费曼物理学讲义》，它是怎么来的？
《费曼物理学讲义》是物理学界人人皆知的科普经典之作，它不仅是一本教材，更是一种独特的教学理念的体现。本文将为您讲述这本讲义的诞生故事，以及它背后两位伟大的物理学家——理查德·费曼和杨振宁。
《费曼物理学讲义》的诞生
20世纪60年代初，加州理工学院正处于教育改革的酝酿阶段，学校领导决定邀请一位极具影响力的物理学家来主讲基础课程。这位被邀请的物理学家就是理查德·费曼。
理查德·费曼（Richard Phillips Feynman）
从1961年9月至1963年5月，费曼为大一和大二的学生讲授物理学课程。这段时间的讲课内容后来在学院教师的笔记和录音的基础上，经过几年的整理，最终出版成了《费曼物理学讲义》这套经典教材。
费曼路径积分
费曼不仅是一位卓越的物理学家，他的口才同样令人折服，能够将复杂的物理概念用浅显易懂的语言讲解给没有物理基础的人听。这种独特的魅力使得他的讲义成为物理学教育的瑰宝。
什么是路径积分？
路径积分（Path Integral）是一种数学方法，用于求解涉及所有可能路径的积分问题。在物理学中，路径积分方法最早由诺伯特·维纳（Norbert Wiener）引入，用于解决随机过程和热力学中的问题，尤其是在研究布朗运动时。
费曼路径积分
费曼路径积分是由理查德·费曼在量子力学领域引入的一种路径积分方法。他创造性地提出了用路径积分来描述量子粒子运动的新方法，具体包括以下几个方面：
- 量子力学表述：费曼路径积分提供了一种与薛定谔方程和海森堡矩阵力学等价的量子力学表述方法。
- 概率振幅：粒子从一个点到另一个点的概率振幅是通过对所有可能路径的振幅进行积分得到的。
- 概率性特质：在量子力学中，我们只能预测粒子在某个位置被发现的概率，这意味着即使多次重复同一实验，粒子的位置也可能每次都不同。
在时间t0，粒子从点A出发，则在时间t1，可能出现在点B。图中的三条路径，皆对此量子幅有贡献。（也有许多其他路径。）
杨振宁在清华大学授课
2004年9月至12月，82岁高龄的杨振宁在清华大学为基础科学和物理学的学生讲授了一学期的普通物理课。这项计划酝酿了五年多，因为杨振宁的夫人身体状况不佳，他自己也接连动了四次手术，直到2004年课程才最终成型。
青年时期的杨振宁
在这段时间里，杨振宁坚持每周两次授课，并外加一次答疑，考试时亲自监考。在最后一堂课上，杨振宁还分享了他与米尔斯在1954年取得诺贝尔奖成果的故事。
杨振宁的学术成就超越费曼，他的Yang-Mills理论导致了后续七个诺贝尔物理奖的诞生。杨振宁的两个方程也是数学界研究的重点，曾经诞生过6个菲尔兹奖。其中Yang-Mills方程的证明也是千禧年七大数学难题之一。
结语
费曼与杨振宁，两位物理学大师的故事，不仅展现了他们在科学领域的非凡贡献，也反映了他们在教育和普及科学知识方面的巨大影响力。通过他们的努力，复杂的物理概念变得浅显易懂，使更多的人能够领略物理学的魅力。这不仅推动了科学的发展，也激励了无数学子投身于科学的殿堂。
无论是费曼的讲义，还是杨振宁的大一物理课，都将永远铭刻在科学教育的史册上，成为后人仰望的高峰。