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主题:【文摘】朗道 vs 费曼 -- 不爱吱声

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  • 家园 【文摘】朗道 vs 费曼

    ianwest,from www.oursci.org

    朗道和费曼都是公认的最有个性的理论物理学家并且各自拥有大量的崇拜者。作为冷战时代两大敌对阵营的天才骄子,把朗道和费曼拿到一起对比是很有戏剧性的。令人惊讶的是除一个是前苏联人(朗道),另一个是美国人(费曼)外,我们发现在他们的身上有很多共同点,简直就像是孪生兄弟。

    在物理学上,朗道的贡献是多方面的,借用摩西十诫之名,人们把朗道在物理学上的贡献总结为“朗道十诫”,这10项成果是:量子力学中的密度矩阵和统计物理学(1927);自由电子抗磁性的理论(1930);二级相变的研究(1936~1937);铁磁性的磁畴理论和反铁磁性的理论解释(1935);超导体的混合态理论(1934);原子核的几率理论(1937);氦Ⅱ超流性的量子理论(1940~1941);基本粒子的电荷约束理论(1954);费米液体的量子理论(1956);弱相互作用的CP不变性(1957)。

    费曼的科学工作也同样涉及到多个领域。其中最重要的是量子力学路径积分理论以及他以路径积分的形式写出的整个量子电动力学(QED),使之具有相对论协变的形式,并且通过重整化的方法避开了发散的困难,解决了电子的自能问题。利用这样的理论,就可以相当精确地计算出兰姆位移和电子的反常磁矩等用旧有的理论无法处理的问题。在此过程中,他还发展了在场论中十分重要的费曼图技术。今天,路径积分、费曼图已经成为理论物理学家通用的语言,恰似微积分对牛顿力学的重要性一样。

    朗道和费曼都不约而同的用女人和性来表达自己对物理学的热爱。费曼表示研究物理对他来说就象是性,虽然很少有功利的用途,但又绝对不能缺少。朗道也曾经酸溜溜地表示:“漂亮姑娘都和别人结婚了,现在只能追求一些不太漂亮的姑娘了。”这里漂亮姑娘指的是量子力学,量子力学是现代物理学的基础,于上世纪30年代由海森堡、薛定谔和狄拉克三个幸运儿建立,朗道因为比他们小几岁所以没能赶上这次物理学史上最关键的淘金行动。

    从朗道和费曼的科学工作看,我们很难区分出哪一个更厉害一些。朗道的工作大多集中在凝聚态物理学,被认为是凝聚态物理学这一物理学最大分支的创建者(这也和前苏联在低温物理学方面的深厚传统有直接关系)。不过朗道对自己“生不逢时”,没能赶上量子力学的创建,感到极度惋惜。而费曼的工作则主要集中在量子场论,他的量子力学路径积分理论被认为是量子力学的第三种等价理论形式(除此之外还有海森堡的矩阵力学、薛定谔的波动力学;狄拉克的贡献是建立了表象理论从而证明了矩阵力学和波动力学的等价性)。这个工作是足够让朗道羡慕的,可以说朗道想把自己的名字与量子力学创建者联系起来的愿望部分地被费曼实现了。

    朗道和费曼同时又都是优秀的教师,如果我们走进任何一个大学的图书馆,我们会发现以朗道或费曼为作者的物理教材和讲义是最多的并且是最热门的。这其中朗道的《理论物理学教程》和《费曼物理学讲义》是最被大家津津乐道的。除此之外,朗道还有一套《大众物理学》专门写给高中生和大学低年级水平读者的;而费曼也有《统计力学讲义》、《量子电动力学讲义》等研究生水平的教材。看来两个人都有使用自己风格叙述“全部”物理学的嗜好。但有趣的是,朗道和费曼几乎从未执笔去“写”过这些书,他们更像是布道者在讲坛上或研究组内去讲自己的物理。就像圣经是上帝的门徒根据其言行编纂出的经典一样,朗道书的执笔者主要是其学生及合作者;费曼书则是根据讲课录音及学生笔记整理出来的,费曼上课一般就是拿张纸神侃。

    朗道作为前苏联理论物理学的象征,是著名朗道学派的领导者,在这个科研组里学生必须先读完朗道的《理论物理学教程》才可以进入研究。据说朗道本人是从不读文献的,他的学生会把自己读过的文献拿来与他讨论,而朗道学派培养出的大师级人物也特别多,象金兹堡和阿布里科索夫(2003诺贝尔物理奖得主)。相比之下,费曼作为一名导师,却没有培养出在物理方面特别成功的学生。但费曼很热心物理学在公众中的传播,经常给世界各地的大学本科生上课、给公众做各种讲演等。

    聪明伶俐、活泼好动的费曼生活在传媒发达的美国显然吸引了更多物理学以外大众的注意力,就象是生活在物理世界中的传奇浪子。而朗道的声名则主要限制在学术圈内,在学术上朗道还多少有些“学阀”作风,有些被朗道枪毙掉的论文,后来被证明是极重要的。而朗道在经历了入狱和车祸事件后,他创造的火焰大大削弱,他自己也过早的离开了我们。朗道可以说是一个悲剧人物,他虽然在科学上取得了空前的成功,但也留下了太多的遗憾。而费曼则显然是个喜剧人物,他的才华在各方面得到了充分发展和展示,并成为美国在物理学领域崛起并取得成功的象征。

    令人惊讶的是,朗道和费曼一样都是犹太人,并且都是来自前苏联地区的犹太人。朗道的故乡是今天阿塞拜疆共和国的首都、里海边上的石油城巴库市。费曼虽然出生在美国的纽约,但他的父亲麦尔维尔则是白俄罗斯的明斯克人。费曼的父亲爱好物理,并是小费曼的启蒙,朗道的父亲则是一位工程师,俄罗斯民族及犹太人的学术及数理传统无疑是催生两个物理天才的真正父亲。

    • 家园 费曼的 path integration

      是类比思维的产物, 我还真不那么服气

      当然费曼的小聪明是不少, 不过个人崇拜

      搞成这样就有点过了.

      • 家园 个人崇拜?

        我觉得上面的帖子说的都是事实,没有添油加醋的地方。至于费曼,有欣赏的有不欣赏的,能够获得诺贝尔奖的人应该不仅仅靠的是小聪明。

        • 家园 诺贝尔

          被神化了, 其实也没那么高,诺贝尔一年一次, 而人类的

          天才一年出一个? 其实出国以后, 真的对

          诺贝尔没什么特殊感觉. 当年一个诺贝尔得主来

          我们实验室, 俺也没有多看他两眼, 到现在连

          名字都记不住, 跟他的合影几天前整理文件夹,

          才翻出来.呵呵.

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