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费恩曼物理学讲义补编 [:1700946329]
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费恩曼物理学讲义补编 序言
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今天，在《费恩曼物理学讲义》出版四十多年以后，仍旧有人研读，并且还在启发着人们。
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一个特别的情况：几年前我在一次聚会上见到迈克尔·戈特利勃，这次聚会的主人在计算机显示屏上展示一个真实的图瓦喉音演唱歌手——这件事为旧金山的生活增添了许多乐趣——的谐波泛音。戈特利勃学过数学，并且对物理学非常感兴趣，因此我建议他读一读《费恩曼物理学讲义》——大约一年以后，他花了一生中的六个月时间从头到尾非常仔细地研读了《费恩曼物理学讲义》。正如戈特利勃在他的导言中所说，这终于导致产生了你现在正在阅读的这本书，以及《费恩曼物理学讲义》新的“定本”。
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因此，我很高兴全世界对物理学有兴趣的人现在可以和这本补编卷一同读到更正确、更完全的《费恩曼物理学讲义》版本——一本里程碑式的著作，它还将在今后的几十年中给学生继续提供知识和启发灵感。
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拉尔夫·莱顿 2005年5月11日
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费恩曼物理学讲义补编 [:1700946330]
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费恩曼物理学讲义补编 导言
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理查德·费恩曼，大约在1962年
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我第一次听说理查德·费恩曼和拉尔夫·莱顿是在1986年，通过阅读他们的有趣的书《别逗了，费恩曼先生！》。十三年后，在一次聚会上我见到了拉尔夫。我们成了好朋友，并且在下一年中为设计纪念费恩曼的虚拟邮票[1] 一同工作。拉尔夫不断地给我读费恩曼编著的或有关他的各种书籍，包括《费恩曼关于计算的讲演》[2] （因为我是一个计算机编程员）。这本吸引人的书中关于量子力学计算的讨论引起了我的兴趣。但是因为没有学过量子力学，领会这些讨论让我感到困难。拉尔夫推荐我阅读《费恩曼物理学讲义》第3卷：量子力学。我从这本书开始读，但第3卷的第1、第2章是第1卷第37和第38章的复制，所以我自己发现要回过头去参考第1卷而不只是研读第3卷。因此我决定从头到尾研读全部《费恩曼物理学讲义》——我下决心学点量子力学！然而，随着时间的推移，这个目标成为第二位了，我越来越强烈地被费恩曼的迷人世界所吸引。学习物理学的乐趣，仅仅是为了对它的兴趣，这成为我最优先的事。我上瘾了！大约第1卷读到一半的时候，我暂时停止编写程序的工作，在哥斯达黎加乡间待了六个月，用全部时间学习《费恩曼物理学讲义》。
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每天下午，我学一章新课并且做习题；上午我复习并校对昨天的课程。我通过电子邮件和拉尔夫联系，他鼓励我把我提到的在第1卷中发现的错误记录下来。这并不是很重的负担，因为在那一卷里只有很少的错误。然而，当我进行到第2和第3卷时，我对发现越来越多的错误感到困惑。最后，我收集了《费恩曼物理学讲义》中总共170个以上的错误，拉尔夫和我都很吃惊：怎么会有这么多的错误在这么长的时间里一直漏网了？我们决定试试看可以做些什么，以便能在下一版中将它们改正。
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那时，我注意到在费恩曼的前言中几句有趣的话：
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“没有关于怎样解习题的课是由于有辅导课。虽然在第一年中我确实讲过三次怎样解习题的课，这些都没有包含在这本书里。还有一堂关于惯性导航的课，这肯定是在讲转动系统课的后面，但是很遗憾，它不见了。”
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于是就产生了重建这些丢失的讲课稿的想法：如果认为这些确实是有价值的话，就要把它们提交给加州理工学院和艾迪生-卫斯利出版社，纳入更为完整的、经过校勘的《费恩曼物理学讲义》的新版本中。但首先我必须找到遗失的讲课稿，可我当时还在哥斯达黎加！经过稍许逻辑推理和研究，拉尔夫就可以确定讲课记录的所在，它原先收藏在他的父亲的办公室或加州理工学院档案馆的某处。拉尔夫还找到了遗失的讲课录音磁带，并且在我回到加利福尼亚查找案卷中的错误时，偶然地在一个有各种各样照相底片的盒子里发现了黑板照相（一直以为丢失了的）。费恩曼的后人慷慨地允许我们使用这些材料，从而，加上费恩曼——莱顿——桑兹三人组中唯一在世的成员——马修·桑兹（Matthew Sands）有益的点评，拉尔夫和我重现了复习课B作为一个样品，并将它和《费恩曼物理学讲义》的勘误一同提供给加州理工学院和艾迪生-卫斯利出版社。
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艾迪生-卫斯利热情地接纳了我们的想法，但是加州理工学院最初表示怀疑。因此拉尔夫求助于加州理工学院的理查德·费恩曼理论物理讲座教授基普·索恩（Kip Thorne），他终于设法使所有的有关方面达成一致的认识，并且他还慷慨地义务花时间指导我们的工作。由于历史的原因，加州理工学院不愿修改已有的《费恩曼物理学讲义》，拉尔夫提出将遗漏的讲课稿放在另一本书中，这就是这本补编的起因。它和新的《费恩曼物理学讲义》定本并行出版，在定本中我找到的错误以及许多读者发现的其他错误都已改正。
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马修·桑兹的回忆
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在我们重建这四讲课程的努力过程中，拉尔夫和我遇到了很多问题。我们觉得非常幸运可以从马修·桑兹教授那里得到答案，他是尽力于实现《费恩曼物理学讲义》这个雄心勃勃的计划的人。我们对大家都不知道这些讲课起源的历史觉得惊讶，并且还认识到我们这个计划提供了补救这方面不足的机会。桑兹教授还爽快地答应写一篇关于包括这本补编在内的《费恩曼物理学讲义》起源的回忆文章。
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四次讲课
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我们从马修·桑兹那里得知，在1961年12月，费恩曼在加州理工学院一年级第一学期物理学课程将近结束时[3] ，当时觉得离期末考试只有几天，还要给学生介绍新的内容不大合适。所以在考试前的一星期，费恩曼讲了三堂可任意选择的复习课，在这些课上不讲新的内容。这些复习课是为班上有困难的学生讲的，强调理解和求解物理习题的技巧。有些例题具有历史的意义，包括卢瑟福发现原子核，以及确定π介子的质量。费恩曼以其超人的洞察力讨论了另一种问题的答案，这对于他的一年级学生课堂上的至少一半学生是同样的重要：这些学生因觉得他们自己处在平均水平以下而产生的情绪上的问题。
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第四次课——《动力学效应及其应用》，是一年级第二学期开始、学生寒假后刚刚返校时讲的。原来它是第21讲，当时的想法是在18章到20章中讲解了关于转动的较难的理论讨论后稍稍放松一下，还要给学生讲一些由转动引起的有趣的应用和现象，“只是为了娱乐。”这次讲课的大部分是讨论在1962年时相对新的技术：实际的惯性导航。讲课的其余部分讨论了转动引起的自然现象，并且也提供了一些线索，就是关于费恩曼把这一讲从《费恩曼物理学讲义》中删去说成是“不恰当的”的原因。
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讲课以后
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每次讲课结束以后，费恩曼总是让麦克风继续开着，这就给我们提供了宝贵的机会，可直接听到费恩曼如何与他的本科学生交流。这里提供了《动力学效应及其应用》课后的记录作为例子，特别值得注意的是关于1962年刚出现的从模拟到数字方法转变的实时计算的讨论。
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习题
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