走近费曼丛书QED_光和物质的奇妙理论

版权信息 QED：光和物质的奇妙理论 作者：【美】R.P·费曼 目 录 版权信息 2006年版引言 讲座前言 编录者序 致谢 1.绪论 2.光子：光的粒子 3.电子和它们的相互作用 4.松散的结尾 2006年版引言 我们是怎样终于认识了光，这个故事的演进简直就是一出充满了命 运的纠结、曲折、逆转的扣人心弦的活剧。 光子，在所有基本粒子中是最可见的：试想在一个晴天，你置身于 一个灰尘弥漫而开着一扇小窗的房间，盯着看一大群小灰尘颗粒在急匆 匆地满屋子乱飞乱舞。牛顿很自然地认为，光是由粒子（“微粒”）流组 成的。但他对此已经有一些怀疑；甚至就是在17世纪，光的衍射也已经 能够很容易地被观察到。最终，衍射和其他现象看来毫无疑问地表明光 是一种电磁波。19世纪物理学的那座丰碑——麦克斯韦电磁学方程组 ——阐明了光完完全全就是一种波。接着，爱因斯坦出现了，他以光是 小能量包（量子）之总和的假设解释了光电效应。这样，“光子”这个词 和光的量子理论诞生了。（这里，我就不再离开主题去回顾爱因斯坦那 著名的对量子力学的不待见，尽管他曾为量子力学的诞生助产过。）20 世纪20～40年代那段时间，物理学家们彻底弄清楚了物质（“大量原 子”）的量子行为。而光的量子行为和光与电子的相互作用是更大的难 题，困扰着像保罗·狄拉克和恩里科·费米这样最棒的、最聪明的著名人 物。物理学不得不充满着悲喜交加的情绪等待三位年轻人——费曼、施 温格和朝永振一郎，因为根据他们在第二次世界大战时的经验，这种情 况很可能会产生出量子电动力学（亦称QED）的正确的系统阐明。 理查德·费曼（1918～1988）不仅是一位杰出的物理学家，他还是 个非同寻常的人物，那极其张扬的个性在理论物理学界可说是空前的， 此后也还没有同类。理论物理学家们偶尔也消磨一点悠闲的时光来比较 比较费曼和施温格的贡献，他们俩都是来自纽约的犹太好男孩，刚好又 几乎是同龄。这些比较没什么意义，也没什么目的；不过有一点倒是事 实，即朱里安·施温格是个羞涩的腼腆谦和的人（不过藏在他冷淡外表 后面的是一副很温暖很善意的好心肠）；而Dick费曼（Dick是本文作者 为作为偶像的费曼杜撰的名字——译注）则性格极其外向，天生一个传 奇人物的坯子。他的手鼓，他的秀女郎，他的由大批崇拜者热情培育起 来的相当有文化品位的其他一些标志性的偶像特征形象，使得费曼无疑 问地成为仅次于爱因斯坦的最受爱戴的理论物理学家。 才华横溢的苏俄物理学家列夫·朗道曾为理论物理学家的高下排行 制作了一个著名的对数标度尺，爱因斯坦高居榜首。大家也都知道，朗 道在系统阐释相变理论之后把他自己提升了半步。我则有我自己的......