費曼物理學講義（三卷本+習題集，費曼 著）
費曼 Richard Phillips Feynman
費曼（1918～1988），因在量子電動力學方面所做的對基本粒
1965年的諾貝爾物理學獎獲得者們彼此獨立地創建了也許是物理學中最近乎完美的理論。他們各人提出了自己獨特的想法
在量子電動力學這一理論的發展中，朝永振一郎最初是從理論上進行考慮，在相當大程度上與實驗無關
在薛丁格和朝永振一郎從電磁場的考慮出發來發展量子電動力學的同時
費曼於1918年生於紐約城。他是M.A.費曼和L.費曼的兒子。他於1939年在麻省理工學院獲得理學學士，1942年
費曼於1961年在英格半同G.豪沃斯（G.Howarth）結婚，這是他的第三個妻子，他們有兩個孩子。
除了他對理解原子所作出的許多貢獻以外，在課堂講演中費曼的獨創性
★內容簡介★
費曼物理講義有別於一般的講義，它是由費曼的課上教授錄音記錄而成
★旁徵博引★
文/關洪（中山大學物理系）
1945年秋天，27歲的理查德·費曼(Richard P.
在進入60年代之前，費曼在美國一直負責講授為研究生開設的各門理
由此可見，在費曼看來，學習一門作為自然科學的物理學
加州理工學 院物理系有一位散茲(M. Sands)教授，他早在洛薩拉莫斯和
散茲努力說服了他的系主任，後者又向福特基金會取得了支持
一天，心灰意懶的散茲靈機一動地想到： 「為什麼不請費曼來上這門課，而且讓他最終決定講些什麼呢？
散茲把這件事告訴萊屯，萊屯說：「噢，不，這是行不通的
結果，從1961年秋季開始，費曼為低年級學生講授了兩年的物理課
費曼後來回憶道：「我那時工作得非常努力，盡我所能地去解釋全部的
不過，開始的時候這一計劃執行得並不理想。問題出在負責輔導課的那 些擔任助教的研究生們，他們總是試圖把自己所參與的前沿課題的進展
近來國內有一種意見，認為基礎物理學的教學應當著重為讀者後繼課程
對比費曼的教育思想，可以看出這兩種主張之間，存在 著明顯的分別。費曼的確出色地運用現代的觀點來講解基礎物理學的內
比方說，一位旅行者去到一處陌生 的地方。他需要知道這個地區的各個交通進出口和有什麼觀光景點等等
也許會有讀者這樣想：畢竟，對於多數畢業生，只要一本觀光手冊就足
費曼在他的《講義》結束語裡，接著前頭所述的那段引文
由於個人的原因，這幾年我已經沒有怎麼閱讀新出版的基礎物理學教材
費曼生平年表
1918年 查德．費曼( Richard P. Feynman )出生在紐約的一個猶太人家庭中。
1935年 進入麻省理工學院學習
1939年 畢業於麻省理工學院，進入普林斯頓大學研究院。
1942年 在普林斯頓獲得博士學位並開始進行研發原子彈的曼哈頓計畫。
1941年 與苦戀的情人阿琳結婚。
1943年 在美國的原子彈研製基地----洛斯－阿拉莫斯工作。
1946年 戰爭結束後，成為康乃爾大學教授。
1950年 在加州理工學院任教，擔任普通教授.
1953年 與瑪麗露完成第二次婚姻。
1959年 在加州理工學院成為圖爾曼理論物理學教授。除了曾短期到巴西講學之外，他一直在加州理工學院工作。
1965年 在量子電動力學方面的研究工作，費曼與美國物理學家Julian Schwinger和日本物理學家Sin-Itiro Tomonaga共同獲得了諾貝爾物理學獎。
1985年 費曼出版了他的第一本回憶錄。
1988年10月25日 因患癌症而在洛杉磯去世。
天才費曼
費曼自小深受父親的薰陶，他用一種能使人興致油然的方式傳授科學的觀念：科學的概念並不神秘枯燥。舉例來說：「序列」就是按照兩藍一白排列下去的小瓷片，原則其實不複雜，他常常做的是同小費曼一起一步一步地推理，總是採用這樣的句型：為什麼這樣做呢…如果是那樣，那就應該怎樣…事實上（不）是這樣…。費曼的父親認為這是激發思考最有效的方式，而事實上，科學解決問題的途徑也就是這樣簡單，尋找可能性，再進行驗證，週而復始地繼續。使用自己的腦袋去想清楚一個問題是怎麼回事，科學沒有別的要求。或許，這造就費曼與其他人思路上極大的不同。很多人沒有一顆冷靜的頭腦，所以很多需要仔細推敲細節的問題，他們便應付不來了，而費曼是一位同時具有「冷靜」以及「耐心」這兩樣特質的人。他那冷靜且聰明過人頭腦很小便顯現出來了：在十一、十二歲的時候，曾經單用「想」的便將一個收音機修好；能夠費上好幾小時來研究開保險櫃的方法；研究螞蟻如何認路…這是一般人沒有能力及興趣去做的，尤其是沒有興趣，但費曼靠他過人的耐性去研究，獲得了別人不知道的知識，也得到了莫大的成就感。很多人說費曼是「20世紀美國物理界第一人」、「諾貝爾獎主之主」。台大物理系教授高湧泉卻表示：「以實際的物理貢獻來說，費曼並不值得獲此殊榮。」誰說得有理，這有待歷史與時間證明。但是，接觸過他的人必定會對他的幽默和敏銳印象深刻。這事不可否認的。
費曼的幽默
費曼先生是一個愛開玩笑的人，他懂得如何使自己生活更愜意，似乎總在遊戲人間。有強烈的好奇心，腦子裡總想著「看看下一步會有什麼有趣的發展」，這當然促使他在理論物理研究有卓越的成就，同時也是他不按牌理出牌、喜愛惡作劇的行為舉止令人拍案叫絕。例如他在小時候便可到處幫人修收音機；讀大學時惡作劇的把同學的房門給偷走；訪問巴西時加入了森巴舞團，學會了玩「潘得魯」(pandeiro)，也打一手道地的森巴鼓；雖然自認沒什麼藝術天分，卻辦了個人的畫展；開鎖技術更堪稱一絕，連放著原子彈機密的檔案櫃也難逃其魔爪；興子來時會到賭城享受幾天，與職業賭徒大談賭經；有時甚至會去試試催眠和觀心術；有一次，為了證明尿液不是因地心引力作用才排出體外，他便一邊倒立、一邊小便給同學們看；在上空俱樂部推演物理：在酒吧廁所裡與混混大打出手：為按摩院畫裸畫…。這位科學大師一生中，許許多多的小故事令人啞口無言，只好瞪大眼、張大嘴，不可思議。此外，費曼也喜歡表演。他知道印度數學天才Ramanujan的故事，包括其算出，二立方數之和可表達的最小數目是1729。這位印度天才曾用這個數字把英國數學家Hardy嚇了一跳，費曼也用此唬過一位普林斯頓的數學家，世事無巧不巧。有次他參加數學研討會，某數學家說：「你對數論也有興趣嗎？」「有一點。」數學家把話轉到Ramanujan及1729上。費曼假裝不知此事，然後說：「別告訴我，讓我想想」於是開始表演：敲頭擠腦、皺眉閉目、踱方步吹口哨。然後恍然大悟的叫：「1729是二立方數之和可表達的最小數目」。數學家呆住了，他一定以為費曼是數論天才。這就是出自於麻省理工學院畢業、進入普林斯頓大學研究所、接著加入羅沙拉摩斯實驗室、對原子彈發展貢獻卓著的理查‧費曼。他打破了傳統的迷思。
費曼的敏銳
基督教生態工作者陳慈美小姐回憶在加州大學上課時：「『費曼第一句話：「Ladies and Gentlemen」（各位女士們先生們）說完，看了陳小姐一眼，然後改口：「lady and Gentlemen」（女士、先生們）。』因為上那堂課的數百學生中，只有一位女性。」由此看出，費曼對事情的洞察力是相當的敏銳。也因為如此，敏銳讓費曼在解決問題的領域裡，成了不可一世的傢伙。工研院副院長鄭瑞雨先生：「每次有百思不解的難題，或覺得有很棒卻未弄通的想法時，我就去找費曼，他會一面聽，一面在紙上算。等到我把問題講完，他就把紙遞給我說：『這就是答案』－我想了好多天無解，他聽完就解出。」這位鄭先生曾任教哈佛大學，功力有一定水準以上。他的經驗，印證康乃爾大學的波蘭數學家Mark Kac 的話：「費曼不是普通天才，他是頂尖魔術師般的天才」。 這類故事的一再重演：物理學家常問費曼，請他對他們花了好幾個月做出來的東西提供意…他會讓這些人把問題大略介紹一下，忽然跳起來說：「喔，這個我知道！」然後在黑板寫下結果。寫的不是對方想了好幾個月的答案Ａ，而是一個更艱深廣泛令人不解的Ｘ，而Ａ只是Ｘ的特例…。這種經驗人很沮喪，閃電般的答案怎麼來的…。 Chandrasekhar根據費曼所提供的意見，發揮擴充，成為他20年後拿諾貝爾獎的基礎（1983-Subramanyan Chandrasekhar for his theoretical studies of the physical processes of importance to the structure and evolution of the stars。）芝加哥大學的 Philip Morrison回憶說：「我們大家都跑去看這位天才露一手。果然他立刻解出，而那個題目我們已經用盡各種方法算了一個月沒結果」。 1958年，美國開始與蘇俄太空競爭，困難之一是追蹤火箭軌跡。雖有巨大電腦，主事人 Hibbs還是擔心，他向老師費曼求援。費曼打賭他可以算得比電腦更快。火箭升空，大電腦的許多操作者和費曼開始工作。半小時後，費曼站起來說：「火箭摔到大西洋了」。實驗的人發現事實後，沒有為發射失敗難過，倒為費曼勝過電腦興奮。 並且他演示用一杯冰水浸泡橡皮而使其在低溫下失去彈性的簡單實驗，說明推進火箭管道接口的漏氣原因，使美國公眾大為震驚。
費曼的執著
在他看似吊兒郎噹的生活態度中，對真理與事實真相的追求卻是相當的執著。他可以花許多的時間來觀察、實驗螞蟻怎麼認路，也可以在他還是個小人物時，對著科學界泰斗說：「不，這行不通，這沒有效。」或直截了當的說那些大師們的看法太差勁了。他認為從事研究者「必須交待清楚任何你知道、可能會使人懷疑的細微末節。「如果你知道那裡出了問題，或可能出問題，你必須要盡力解釋清楚。重點在於提供所有資訊，讓其他人得以裁定你究竟作出了多少貢獻；而不是單單指出會引導大家偏向某種看法的資料。」這是他一貫的作風。一個人究竟有多大的潛能，我們並不知道，或許我們所展現的能力不過是冰山一角，潛藏在水底下的部分，可能大得驚人。但要開發那部分未知的能力，所需的可能就是擁有強烈的好奇心、追求事物真理的執著，不自限於某些表現或成就，而能勇於嘗試，創造更新的生活領域。在費曼的一生中，他總是樂於發現問題、思考問題、解決問題，如他自己所言：「從小，只要一開始研究某個謎題，我便停不下來，非要把它解開不可。」這樣的學習態度，正是我們國內許多精於考試的莘莘學子所欠缺的。
非理性的費曼
每一個人的一生都有一段真摯的愛情故事，然而，費曼與他的老婆卻是一段淒美又感人的故事…費曼第一次見到阿琳的時候，那是他正在跟一個女生練習接吻，全部人都停下來看阿琳，只有他繼續跟女生接吻，從這點就可以看出費曼是很理性的，不隨波逐流！後來費曼與阿琳越來越熟；有一次，費曼去阿琳家幫忙做作業，他們討論到笛卡兒，這時，費曼對笛卡兒說的話有一點意見，就毫無畏懼的提出反駁；他父親曾說：「絕不因對方是權威而尊敬他，不管話是誰說的，只看他說的是否合理！！」真是令人震撼了一下，於是他大膽又有理的提出對笛卡兒的反駁，毫不畏懼權威；且告訴阿琳：任何問題都可以有不同的看法！！（梅比斯環）於是費曼在阿琳心中漸漸佔有地位。他們彼此都互相關心，也開始互摸個性，費曼主張「不管別人怎麼想」，聽聽別人的意見，考慮一下，如果覺得沒道理，就別管他！而阿琳也就能同意他的說法，彼此互相瞭解，相愛日深。無奈好景不長，阿琳生病了，在找醫生的過程，可以清楚又深刻的感覺到費曼的擔心及他堅忍不拔地查閱各種書籍想要幫助他心愛的阿琳，可是造化弄人，有好幾個醫生誤診，延誤了診療時間，這時費曼才清楚，醫生懂的已經沒比他多，而當時檢驗結果出來，發現是淋巴腺結核時，費曼仍堅持告訴她真相，不願意欺騙自己最心愛的人，堅守互信的承諾，令人感動。阿琳也很堅強，知道自己病後及馬上想下一步該如何走，精神令人佩服。當阿琳過世後，費曼不要等他的眾好友哭喪著臉，於是每次有人問起，他就馬上說：她死了。便轉換另一個話題。過了一個月後，有一天費曼在一家百貨公司看到一件漂亮衣服，心想「阿琳會喜歡的」一下子悲從中來，流出了積欠已久的淚水！除了科學界理性的費曼，我們發現了費曼亦為性情中人。在理性中散出感性，感性中透出理性。
熱愛教育
費曼可學當學之二是他熱衷教學。在當時許多大學教授不會教也不想教，他們只做研究寫報告，產品又奇差無比。 「1940年代，我在普林斯頓期間，親眼看到那些卓越心靈的下場。他們有聰明絕頂的頭腦，因此被選中，住在森林邊的漂亮房子，整天悠哉游哉的閒坐，不用教書，沒有約束或負擔，但他們想不出新東西，沒有靈感。」 「其實教書很有意思，學生問的問題，能提供新的研究方向…使我的生命繼續發亮發光」。費曼真是太謙虛了。也許學生啟發過他，但他給學生的啟示更深更遠。費曼的學生，都佩服他那深入淺出的解說，一針見血的比喻。這裡有愛和智慧。愛，因為老師要花很多力氣心血去使學生明白，他正有此過人的耐性。智慧，因為只有聰明人才能想出好方法、好比喻來指點迷津，他正是解決問題的翹楚。出色的教師，中國的孟子、希臘的蘇格拉底等，都很會舉例子說故事。因為他們的好故事，他們才是好的老師，幾千年後才會有人一直推崇。我們來看看費曼如何在巴西教書及審核美國教科書。 費曼和數學家 von Neumann都喜歡講「不負社會責任」（social irresponsibility）。他們的意思是，誠實作好科學工作，不必去管其他。事實上，這樣的態度比那些憂國憂民的假道學，對社會更有貢獻。起碼我不知道天天喊正義公平關懷的人，有幾個真的放下身段，到第三世界教書或為關懷兒童教科書花力氣，而費曼都做了。 他發現巴西的學生只在背答案只在計算，但沒去思想。 「學生把什麼都背得很熟，但完全不理解背什麼。他們會背『具某個折射率的介質』，但他們不會聯想到這就是水之類的東西」「教授會講『慣性矩』的定義，但不會舉例說明。如：一件重物掛在門邊，要推門會很困難，掛在近門軸處，推門會輕鬆得多」「師生不求甚解，教科書也是：『摩擦發光（Triboluminescence）：當晶體被撞擊時所發的光。』這樣的句子，只是教名詞，只是用一些字說出另一些字，一點都沒提到大自然－－沒有提到撞擊什麼晶體會發光。學生看了，會不會想回家做實驗？不會，他根本不知怎麼做。可是，如果你寫『在黑暗中拿鉗子打在一塊糖上，會看到一絲藍光。其他晶體也有此效應，這叫摩擦發光』。那麼就會有人回家試著做，那是一次與大自然的美妙相遇經驗。」 「美國教科書往往寫得不理想：『摩擦力使鞋子耗損』並沒有教科學知識。『鞋子耗損是因地面有小坑洞小突起！會把極小塊鞋底皮夾住並扯斷』。這才是知識」他在麻省理工學院附近的「思考機器」公司擔任顧問時，常責備工程師：「不要賣弄什麼區間極小值等名詞。只要說，晶體裡有氣泡，必須把它搖掉就是了」。費曼這種說明的能力，是從他父親那裡來的。科學的概念並不神秘枯燥。
最平凡的卓越智慧
「我小時候，父親讀百科全書上的『暴龍』給我聽：高25尺，頭寬6尺。父親便會停下來說：『我們想想這是什麼意思。想想，牠若站在我們前院，會有二樓窗戶那麼高。不過頭太大，擠不進窗口』。不管念什麼，他都會儘量轉換成實際可以瞭解的東西。....以後我讀到任何東西，都會設法『翻譯』成實例。」有一次，費曼和鄰居小孩一起玩。鄰居指著一隻鳥問費曼：「那是什麼鳥？」費曼說不出，被鄰居笑。其實費曼父親教過他：「看到那隻鳥沒有？許多語言都有它的名字。但你通通會說，對這鳥仍然一無所知。我們要觀察它做什麼才好」。觀察思想中，費曼沒學會鳥名，但充實了對鳥的認識。
許多人文社會學者相反。他們化簡為繁、化短為長、化名為暗、化對為錯，把普通的事情變成了難以親近的理論學說。費曼參加過一個這樣的討論會。他完全不懂與會者在談什麼。如這麼一句話：「社會群體的個體分子常常透過形象化的、符號化的管道獲得資訊。、這句話不過是：「人們閱讀」。 費曼痛恨哲學、社會學、心理學。常說這些是巫術，因他們亂用一些科學名詞，如相對論和量子力學來壯自己聲勢。神學界、教會界也有此現象，聽過一個兩腳書櫥的牧師對會友講道：「我們要 Paradigm shift（通譯「典範轉移」）」。吐血！Paradigm shift是時髦名詞。它的對錯暫且不討論，但起碼牧師用不著向可憐的會友拋出這種學問，簡單的說：「我們要改變觀念」就可以了。令人難懂不表示這門學問有價值。 說穿了，費曼的天才當然學不來，他似乎什麼都做得很出色，如之前提過的：開鎖無敵手；打鼓使他的舞團得到美國第一、巴黎第二；繪畫能在美術館展出；他晚年對電腦的的貢獻，也許不久就可以看到成果。費曼討論過「根據量子力學，電腦可以做到多小；計算時所牽涉的熵和測不準原理的影響」。現在媒體已在報導量子力學電腦的浮現。 然而，天才不能學，可是誠實、用功、講理、執著、認真，不但可學，在反理性、不講理塵風的時代，更要大大提倡。費曼有一場被全美甚至世界各地的人都看到的好戲，就不是天才的創作，而是用心觀察、用常識推敲的結果，這正是他為何優於別人敏銳的最佳證明：太空梭失事調查。 太空梭爆炸後，政府成立調查委員會。如果不是費曼也被邀請參加，那結果會像成千上萬的委員會一樣，花大筆錢，寫一份五千頁，誰也看不懂的報告。所謂委員會，就是民主時代，庸才當道，人管負責又不能負責的推託工具。費曼勉強被勸服參加後，在調查中發現，只要和科學家工程師打交道，就又實際又有效，一但面對官僚，就落入不知所云中（和哲學會議一樣）。費曼聽了一大堆不清楚，甚至故意混淆視聽、誤導的證詞後，決定要做個表演。吃晚飯時，他看到一杯冰水，馬上有點子。雖然這個點子乍看太簡單粗糙。他要在眾人面前證明，發射那天太冷，（約是冰水的溫度），以致橡皮墊圈失效（無彈性）。在記者會中，面對全美（以及轉播到的全世界）觀眾，費曼要了杯冰水，對大家以及主管官僚說：「我把橡皮墊圈放在冰水中冰一下」。再用夾子把墊圈拿出：「現在墊圈暫時沒彈性了，這是事件的關鍵」。事後，科學家戴森說：「民眾親眼看見怎麼做科學，怎樣思考、動手。」大自然會給你一個明確的答案，只要你問得夠清楚。平凡的自然現象，卓越的過人成就。
省思
雖然，天才是天生的，然而，他們之所以為天才，更重要的是重視平凡，費曼證明了這一點。發表J粒子存在的丁肇中表示：「我只是恰巧看到別人沒注意到的東西罷了。」是的，我們看不到的東西，這正是關鍵。很多很多人喜歡去探討「為什麼他可以做到？」可是，卻忘了我們自己應有的自省與改進。一個成功的科學家，絕對與暴發戶一夜致富運氣不同，他們對事情的價值觀，利用理性引導的態度，融合感性立身處事觀察實驗。卓越，絕不是偶然。如同愛因斯坦喜歡說的：「成功是99%的努力加上1％的天分。」天分不代表什麼東西，認真才是海夜的燈塔。此外，費曼到巴西訪問教學後，談到對巴西科學教育的心得很值得檢討。費曼所提到巴西僵化的科學教育，正是臺灣教育的一面鏡子，換言之，以費曼先生的觀點，臺灣也沒有「科學教育」，因為我們也培養了一大堆「把什麼都背得很熟，但完全不理解自己在背什麼」的學生，而這樣的學生所學得的知識除了用於考試，卻無法帶入生活中，來解決實際問題，除了背下來的東西之外，什麼也不會。結果，在強烈的競爭下，成績學習方式的充斥在人們的腦海中：文憑比較重要，管他懂不懂；造就一群又一群只會拷貝，卻沒有思考能力，卻沒有自我意識，最糟的是，不知道什麼是懷疑的複印紙。從小在學校學了一大堆知其然而不知其所以然的東西，除了偶爾從考試成績獲得一點快感外，很少真正體驗到學習的喜悅，以及由不知而知的成就感，試問，我們究竟學到了什麼？如果我們從小所接受的教育（含家庭與學校教育）仍只是"listen and repeat" ，缺乏思考的時間和空間，那麼學習的歷程，不過是一代又一代的複製，難以變出什麼新把戲，而教育充其量只是一個「訓練」的歷程。個人書讀得再好，也不過是他人的陰影罷了，永遠找不到自己的東西，弄得連自己究竟「知道」什麼都不清楚，應了費曼先生的話：「有些時候，我真搞不清楚人是怎麼回事：他們都不是透過瞭解而學習，而是靠背誦死記或其他方法，因此知識的基礎都很薄弱。」失去自我的人，還談什麼站在巨人的肩膀上呢？從一位被譽為天才的人身上，我們每一個人學到雖不盡相同，但是殊途同歸，擁有自己的想法並執著去追求「對的事物」，會是共同的目標。一個十年前去世的人，對這世界造成的衝擊，正持續發酵中。
習題集：
ed2k://|file|Feynman.Lectures
ed2k://|file|Audio.Books.-
ed2k://|file|Feynman.Physics
ed2k://|file|Audio.Book.-
ed2k://|file|Audio.Book.-
ed2k://|file|Audio.Book.Physik
ed2k://|file|(EBOOK.-.AUDIO.-
ed2k://|file|Audio.Book.-
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