Feynman var ein av dei viktigaste amerikanske fysikarane på 1900-talet, med uvurderlege bidrag til teorien for kvanteelektrodynamikken. Han var ein inspirerande forelesar og amatørmusikar, han medverka til utviklinga av atombomba, og vart seinare medlem av kommisjonen som undersøkte Challenger-ulukka. Han er òg kjend for dei mange eventyra sine, som skildra i bøkene Surely You're Joking, Mr. Feynman!, What Do You Care What Other People Think? og Tuva Or Bust!. Feynman var på mange måtar ein eksentrikar og ein fri fugl.
Bakgrunn
Feynman vart fødd i Far Rockaway i Queens i New York. Foreldra hans var jødiske, sjølv om dei ikkje praktiserte jødedommen som religion. Den unge Feynman var kraftig påverka av faren sin, som oppfordra han til å stille spørsmål for å utfordre ortodoks tenking. Mora gav han ein sterk sans for humor som han tok vare på heile livet. Som barn elska han å reparere radioar, og hadde talent for ingeniørkunst. Han eksperimenterte med og gjenoppfann stadig matematiske emne, slik som den halv-deriverte (ein matematisk operator, som nytta to gonger på ein funksjon gjev den deriverte av denne), og nytta sin eigen matematiske notasjon alt før universitetet. Alt i gymnaset utvikla han den matematiske intuisjon bak sine taylorrekkjer for matematiske operatorar. Hans nokså direkte framgangsmåte leia ofte til forvirring blant andre meir konvensjonelle tenkjarar; eit av spørsmåla hans under ei forelesning om anatomien til katten var: «Har de eit kart over katten?». Når han uttalte seg, var det som oftast klårt og tydeleg.
Som ung fysikar var medverkinga hans til prosjektet relativt fjernt frå det sentrale arbeidet. Hovudoppgåva hans var å administrere ei gruppe menneskelege kalkulatorar i den teoretiske avdelinga, og seinare saman med Nicholas Metropolis å opprette eit system som nytta IBM-holkort til kalkulasjonar. John G. Kemeny, seinare rektor for Dartmouth College, arbeidde på dette tidspunktet for Feynman. Feynman lukkast faktisk i å løyse ei av likningane til prosjektet, som var slått opp på tavler. Diverre «gjorde dei ikkje fysikken riktig», og løysinga til Feynman vart ikkje brukt i prosjektet.
Feynman sitt arbeid i Los Alamos omfatta òg å løyse nøytronlikningar for «vasskokaren» der, ein liten kjernereaktor på laboratoriet i ørkenen, for å mæle kor nær ei bestemt mengd fissilt materiale var ved å nå den kritiske grensa. Etter dette arbeidet vart han overført til Oak Ridge-laboratoriet, der han hjelpte ingeniørar med å rekne ut tryggleiksprosedyrar for oppbevaring av materiale slik at ein kunne unngå ulukker ved overskriding av den kritiske grensa. Han gjorde òg essensielt teoretisk og numerisk arbeid i samband med den teoretiske uran-hydrid-bomba, som seinare viste seg umogeleg å realisere.
Los Alamos var isolert, som Feynman sjølv formulerte det «var det ingenting å gjere der». I keisemda si fann Feynman ulike fritidsaktivitetar, som å dirke opp låsar eller bryte seg inn i pengeskap og leggje igjen spydige meldingar for å bevise at tryggleiken på laboratoriet ikkje var så god som folk gjerne ville tru. Som trommeslagar fann han isolerte delar av mesaet, der han kunne spele i indiansk stil, «og kanskje dansa og song eg litt». Desse aktivitetane vart ikkje verande umerka, men ingen visste at «Injun Joe» i røyndomen var Feynman. Han vart ven med leiaren til laboratoriet, Robert Oppenheimer, som utan å lukkast freista å lokke han vekk frå andre forpliktingar for å arbeide ved University of California i Berkeley etter krigen.
Tidleg karriere: Cornell University
Etter prosjektet byrja Feynman som professor ved Cornell University, der Hans Bethe, som beviste at kjernefysisk fusjon er energikjelda til sola, arbeidde. Han følte seg uinspirert her, og då han frykta at han var utbrent, vende han seg mot mindre brukande, men underhaldande problem, som å analysere fysikken bak roterande, vippande tallerkenar som vert balansert av ein sjonglør. Det viste seg seinare at dette arbeidet skulle vera nyttig i seinare forsking. Han var difor overraska då han vart tilboden professorat ved konkurrerande universitet, og valde til sist å arbeide ved California Institute of Technology i Pasadena i California, til trass for at han vart tilboden ei stilling nær Princeton, ved Institute for Advanced Study som på den tida inkluderte respekterte medlemmar som Albert Einstein.
Feynman avviste instituttet med grunngjevinga at det ikkje var noka undervisningsplikt. Feynman oppfatta studentane sine som ei kjelde til inspirasjon, og i uproduktive periodar, trøyst. Han følte at viss han ikkje kunne vere kreativ, kunne han i det minste undervise.
Feynman er vorte kalla «Den store forklararen»; han var særs omhyggeleg med å forklare ulike emne for studentane sine, og gjorde det til ein regel ikkje å gjere eit emne uforståeleg, men i staden tilgjengeleg for andre. Prinsippa hans var at viss han ikkje kunne lage ei førelesing om eit emne for førsteårsstuderande, så hadde han ikkje forstått det. Overalt der han kom, gjekk han imot utenatslære og andre undervisningsmetodar som la vekt på form framfor funksjon, frå ein konferanse om undervising i Brasil til eit statleg utval omkring val av undervisningsbøker i skulane. Klår tenking og klår framlegging var fundamentale føresetnader for merksemda hans.
I eit sabbatår vende han tilbake til NewtonsPrincipia for å studere verket på ny. Det han lærde av Newton gav han vidare til studentane sine, som til dømes Newtons forsøk på å forklare diffraksjon.
Åra på Caltech
Feynman gjorde mesteparten av det beste arbeidet sitt på Caltech, inklusive forsking i:
Kvanteelektrodynamikk. Teorien som Feynman vann Nobelprisen for er kjend for å ha gjeve ekstremt nøyaktige føreseiingar. Han medverka til utviklinga av ein vegintegralformulering av kvantemekanikken, der kvar og ein mogeleg overgang frå ein tilstand til ein annan vert teke omsyn til. Den endelege overgangen vert ein sum av alle dei mogelege løysingane.
Fysikken bak superflyting av kryogen flytande helium, der helium tilsynelatande flyt utan viskositet. Bruksområde av schrödingerlikninga på problemet viste at den superflytande væska viste kvantemekaniske eigenskapar som kunne observerast på makroskopisk skala. Dette hjelpte enormt for forståinga av superleiing.
Han utvikla òg Feynman-diagram, eit bokføringsverktøy som hjelper til med å stille opp og rekne ut vekselverknader mellom partiklar i rom-tid. Dette verktøyet tillét han, og andre etter han, å arbeide med konsept som ville ha vore mindre tilgjengelege utan, slik som reversibilitet av tid og andre fundamentale prosessar. Desse diagramma er no fundamentale for strengteori og M-teori, og er vorte utvida topologisk. Feynmans mentale bilete av desse diagramma starta med biljardkule-tilnærminga, og til å byrje med kunne ein tenkja på vekselverknadene som kollisjonar. Det var først tiår seinare at fysikarar kom på å nærare analysere knutepunkta i Feynman-diagramma. Verdslinjene i diagrammet er vorte til røyr for betre å skildre meir kompliserte objekt som strengar og M-branar.
Frå diagrammet hans over ei lita mengd partiklar som vekselverkar i rom-tid kunne Feynman modellere all fysikk uttrykt ved spinnet til desse partiklane og dessutan rekkjevidda koplinga til dei fundamentale kreftene. Kvark-modellen var ein konkurrent til Feynmans parton-formulering, men Feynman motarbeidde ikkje kvark-modellen. Til dømes påpekte han overfor studentane sine, då den femte kvarken vart oppdaga, at oppdaginga medførte eksistensen av ein sjette kvark. Denne vart då òg oppdaga i tiåret etter at han døydde.
Etter kvantesuksessen til elektrodynamikken vende Feynman seg mot kvantegravitasjon. I analogi med fotonet, som har spinn 1, undersøkte han konsekvensane av eit fritt, masselaust spinn 2-felt, og kunne av dette utleie Einsteins feltlikning frå den generelle relativitetsteorien, men ikkje mykje meir. Diverre vart han på dette tidspunktet utkjørt av å arbeide på fleire prosjekt på same tid; mellom anna arbeidde han òg på Lectures on Physics.
The Feynman Lectures on Physics
På Caltech vart Feynman bede om å livne opp undervisinga av bachelorstuderande. Resultatet av å ha vigd tre år til oppgåva var ein rekkje førelesingar som seinare vart til dei kjende The Feynman Lectures on Physics. Desse er ein av hovudårsakene til at Feynman enno vert rekna av dei fleste fysikarar som ein av dei største fysikklærarane nokonsinne. Feynman vann seinare Ørsted-medaljen for undervising, noko han verka særs stolt av. Studentane hans konkurrerte intenst om merksemda hans; ein gong vart han vekt då ein student hadde løyst eit problem og levert det i brevsprekken på privatadressa hans. Då Feynman såg studenten snike seg bort over grasplenen, kunne han ikkje leggje seg til å sove att, og las løysinga til studenten. Ved frukosten neste dag vart han avbroten av ein annan triumferande student, men Feynman måtte skuffe denne studenten med at han kom for seint.
Feynman var ein entusiastisk formidlar av fysikk i både bøker og forelesningar, mellom anna i ei banebrytande forelesning om nanoteknologi med tittelen There's Plenty of Room at the Bottom. Feynman lova ut premiar på 1000 dollar til to av utfordringane hans innan nanoteknologi. Han var òg ein av dei første vitskapsmennene som innsåg mogelegheitene i kvantedatamaskinar. Mange av forelesningane hans og andre talar vart til bøker som The Character of Physical Law og QED: The Strange Theory of Light and Matter. Han gav forelesningar som studentane hans skreiv ned og som deretter vart gjeven ut i bokform, slik som Statistical Mechanics og Lectures on Gravity. The Feynman Lectures on Physics kravde to fysikarar, Robert B. Leighton og Matthew Sands som redaktørar på heiltid i fleire år. Sjølv om dei ikkje vart brukt av noko universitet som lærebøker, er bøkene stadig bestseljarar, fordi dei formidlar ei djup forståing om fysikk.
Privatliv
Under arbeidet sitt på doktorgraden gifta Feynman seg med den første kona si, Arline Greenbaum, som hadde fått diagnosen på den dødelege sjukdommen tuberkulose. Dei var varsame for å unngå smitte, og Feynman fekk aldri sjølv tuberkulose. Dei siste åra av livet sitt budde Arline på sanatorium i Santa Fe, og heilt fram til ho døydde i juli 1945 vitja Feynman kona si kvar helg.
Arline Feynman døydde medan Richard arbeidde på Manhattanprosjektet. Han gifta seg igjen med Mary Louise Bell frå Neodesha, Kansas, i juni 1952; ekteskapet vart ein kortvarig fiasko. Feynman gifta seg seinare med Gweneth Howarth frå England, som delte hans livsglede. Ut over heimen deira i Altadena i California, hadde dei ein strandvilla i Baja California. Dei var gifte resten av livet, og fekk ein son, Carl, og ei adoptivdotter, Michelle.
Feynman hadde stor suksess med å undervise Carl ved hjelp av diskusjonar om maur og marsmenn som eit verktøy for å få eit perspektiv på ulike problem og emne. Til hans overrasking verka ikkje dei same undervisningsverktøya på Michelle. Matematikk var ei felles interesse for far og son, og dei gjekk begge inn i databransjen som konsulentar.
Jet Propulsion Laboratory brukte Feynman som berekningskonsulent under kritiske oppdrag. Ein kollega skildra Feynman som ein slags «Don Quijote» ved skrivebordet sitt, i staden for ein computer, klår til å kjempe mot vindmøllene.
Ifølgje kollegaen til Feynman, professor Steven Frautschi, var Feynman den einaste personen i Altadena-området som kjøpte flaumforsikring etter ein omfattande brann i 1978. Han føresåg at øydeleggingane til elden ville føre til erosjon av jorda, med jordras og flaum til følgje. Flaumen kom i 1979 etter kraftig regn om vinteren, og øydela mange hus i området.
Feynman reiste ein del, mellom anna til Brasil, og seint i livet planla han å vitje den obskure russiske republikken Tuva, ein draum som på grunn av dei byråkratiske problema under den kalde krigen aldri vart realisert. I denne perioden oppdaga han at han hadde kreft, men takka vere kirurgiske inngrep kunne han halde sjukdomen i sjakk.
Feynman arbeidde ikkje berre med fysikk; han hadde ein stor venekrets, mellom anna innan kunstverda. Han byrja på eit tidspunkt å måle og hadde ein viss suksess under pseudonymet «Ofey», som kulminerte i ei utstilling dedisert til arbeidet hans. Han lærde å spele på trommer (frigideira) i tilstrekkeleg god samba-stil i Brasil, ved uthald og øving, og deltok i ein samba-«glyme». Desse interessene gav han ry for å vere eksentrikar.
Feynman hadde eit særs frisinna syn på seksualitet. I Surely You're Joking, Mr. Feynman!, fortel han korleis han mora seg på bordell og strippeklubbar, og teikna ein dekorasjon til ein massasjeklinikk. Han har dessutan uttalt at han har vore cannabisbrukar og har eksperimentert med LSD. Feynman likte òg å sykle og å verte intervjua.
Seinare år
Feynman var medlem av undersøkingskommisjonen for Challenger-ulukka i 1986. «For at ein teknologi skal verte vellukka må røyndomen prioriterast over reklameverdi, for naturen kan ikkje narrast.»
Feynman vart beden om å vere med i presidenten sin Rogers-kommisjon, som undersøkte Challenger-ulukka i 1986. Han fekk leietrådar frå ei kjelde med intern informasjon, og viste med ein enkel demonstrasjon på TV kva for ei avgjerande rolle dei fleksible glasforseglingane til O-ringen på boosterrakettane spelte, berre ved å bruke eit glas med isvatn og ein prøve av O-ring-materialet. Han hadde ei anna oppfatning om årsaka til ulukka enn den offisielle, og han var langt meir kritisk overfor måten leiinga ignorerte uroa til ingeniørane. Etter eit omfattande lobbyarbeid vart minoritetsuttalane til Feynman tekne med som eit vedlegg til den offisielle rapporten. I boka What Do You Care What Other People Think? kan ein finne historier frå arbeidet til Feynman i undersøkingskommisjonen. Evnene hans som ingeniør er spegla i hans estimat av kor mykje ein kunne lita på romferjene (98 %), som diverre vert avspegla i dei to ulukkene av dei kring 100 oppskytingane til romferjene fram til 2003.
Kreftsjukdommen hans blussa opp att i 1987, og Feynman vart innlagt på sjukehuset eit år seinare. Komplikasjonar frå dei kirurgiske inngrepa forverra tilstanden hans, og Feynman gav beskjed om at han ynskte å døy med vørdnad og ikkje motta vidare handsaming. Han døydde 15. februar 1988. Dei siste orda hans skal visstnok ha vore: «Eg ville hata å døy to gonger. Det er så kjedeleg» («I'd hate to die twice. It's so boring.»).
Utmerkingar til minne om Feynman
Feynman vart minna med eit amerikansk heidringsfrimerke i 2005 som ein av fire amerikanske vitskapsmenn i eit frimerkesett saman med Barbara McClintock, Josiah Willard Gibbs og John von Neumann. Settet med sjølvklebande 37 centar frimerke vart gjort tilgjengeleg 4. mai 2005 i ark med 20 frimerke med fem frimerke for kvar person. Feynmans frimerke, tona i stil med eit gammalt fotografi, viser eit fotografi av Feynman i 30-åra og dessutan åtte små Feynman-diagram.
Verk av Feynman
The Feynman Lectures on Physics er kanskje det mest tilgjengelege verket hans for ein kvar som er interessert i fysikk. Dei vart til under førelesingar for bachelorstudentar i 1962. Etterkvart som ryktet om kor tilgjengelege førelesingane var spreidde seg, byrja ei lang rekkje profesjonelle fysikarar å dukke opp til dei. Ein av desse, Robert B. Leighton, redigerte dei om til bokform. Verkt har har stått seg, og tener oppgåva sjølv i dag.
Bøker om fysikk
Elementary Particles and the Laws of Physics : The 1986 Dirac Memorial Lectures
Six Easy Pieces: Essentials of Physics Explained by Its Most Brilliant Teacher
Six Not So Easy Pieces: Einstein's Relativity, Symmetry and Space-Time
The Feynman Lectures on Physics (saman med Leighton og Sands). 3 bind 1964 i 1966. Library of Congress Catalog Card No. 63-20717
Genius: The Life and Science of Richard Feynman (av James Gleick)
Most of the Good Stuff: Memories of Richard Feynman (redigert av Laurie M. Brown and John S. Rigden)
No Ordinary Genius: The Illustrated Richard Feynman (redigert av by Christopher Sykes)
Tuva Or Bust! (av Ralph Leighton)
QED and the Men Who Made It: Dyson, Feynman, Schwinger, and Tomonaga (Princeton Series in Physics) (av Silvan S. Schweber)
Selected Papers on Quantum Electrodynamics (Fermi, Jordan, Heisenberg, Dyson, Weisskopf, Lamb, Dirac, Oppenheimer, Retherford, Pauli, Bethe, Bloch, Klein, Schwinger, Tomonaga, Feynman, Wigner, and many others) (av Julian Schwinger (Redaktør))
Richard Feynman: A Life in Science (av John Gribbin and Mary Gribbin)
The Beat of a Different Drum: The Life and Science of Richard Feynman (av Jagdish Mehra)
Feynman's Rainbow: A Search for Beauty in Physics and in Life (av Leonard Mlodinow) ISBN 0-446-69251-4
Perfectly Reasonable Deviations from the Beaten Track: The Letters of Richard P. Feynman - Redigert av Michelle Feynman (Basic Books, ISBN 0-7382-0636-9, April 2005).
The art of Richard P. Feynman: Images by a curious character - Redigert av Michelle Feynman (G+B Arts International, ISBN 2-88449-047-7 (1995).
Lydbøker og opptak
Safecracker Suite (anekdotar av Feynman innimellom ei samling trommeverk)
Six Easy Pieces (dei opphavlege førelesingane som boka byggjer på)
Six Not So Easy Pieces (dei opphavlege førelesingane som boka byggjer på)
The Feynman Lectures on Physics: The Complete Audio Collection
Quantum Mechanics, Volume 1
Advanced Quantum Mechanics, Volume 2
From Crystal Structure to Magnetism, Volume 3
Electrical and Magnetic Behavior, Volume 4
Feynman on Fundamentals: Energy and Motion, Volume 5
Feynman on Fundamentals: Kinetics and Heat, Volume 6
Feynman on Science and Vision, Volume 7
Feynman on Gravity, Relativity and Electromagnetism, Volume 8
Basic Concepts in Classical Physics, Volume 9
Basic Concepts in Quantum Physics, Volume 10
Verk om Feynman
Det finst fleire dokumentarar med og om Feynman, alle produsert i England for BBCsHorizon-program, og vist i USA på PBSsNova:
The Pleasure of Finding Things Out
The Quest for Tannu Tuva (tittelen endra til Last Journey of a Genius på Nova)
No Ordinary Genius, del 1 og 2 (eintimes versjon med tittelen The Best Mind Since Einstein vist på Nova)
Ein film om livet til Feynman med tittelen Infinity og med Matthew Broderick i hovudrolla vart produsert i 1996. Filmen fokuserer på tilhøvet Feynman hadde med første kona si, Arline, med arbeidet hans på Manhattanprosjektet som bakgrunn for filmen, som hovudsakleg var ei kjærleikssoge. Filmen fekk blanda kritikk, og gjekk dårleg på kino.
Feynman vart spelt av Alan Alda i eit skodespel med tittelen QED i 2001. Stykket var stort sett eit ein-mannsshow, med berre korte passasjer med andre personar, og viste Feynman på kontoret sitt på Caltech. Skodespelet dekte mange av historiene og anekdotane frå Surely You're Joking, Mr. Feynman! og What Do You Care What Other People Think?
