(Фейнман) Лекции по гравитации (555367), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Очевидно, что он отвлекся на различные другие проекты и больше уже не возвращался к редактированию записей лекций. Таким образом, записи только первых 11 лекций распространялись среди студентов в течении 1962-63 годов и были размножены для продажи в книжном магазине КАЛТЕХ'а в последующие годы, В июле 1971 года готовилось новое воспроизведение записей лекций для распределения через книжный магазин, и Фейнман разрешил включить в новое издание дополнительно еще пять лекций. Новые лекции предварялись своеобразным "отказом от ответственности": Широкий интерес к этим лекциям по гравитацви привел к третьему вослронзведевию этих записей. Тогда, когда готовилось это изделие, профессор Фейимеи любезно разрешил включить еще пать лекций.
Эти лекции должны были продолжить прелвщущие алиииалцать лекций, реслростраиеилмх в 1962-63 годах, однако они никогда удовлетворительшем образом ие релактировались и ве исправлялись так, чтобы профессор Фейлмаи мог считать, что ови могут быть включены в текст лекций. Эти лекции сохраняют их грубую форму: за исключением небольших ошибок, исправленных лри копировании, ови остаются в том же самом виде, в котором оии были восемь лет назад: профессор Фейимаи ие проверял их. Выра1кается надежда, что читатель будет держать это в уме и рассматривать следующие лекции как рассказ о том, о чем профессор Фейвмаи резмьпщшл в то время, а ие воспринимать этот текст как резрешеииое и полностью обработанное воспроизведение его работы.
Действительно, кажется верным, что Фейнман не исправлял детально новые лекции. Например, лекция 14 содержит неправильные утверждения (обсуждаемые ниже), и в 1971 году (или даже в течении нескольких недель после чтения этой лекции) он мог бы легко Предисловие Предисловие 15 убедиться в том, что эти утверждения неправильны и проверить их.
Таким образом, мы призываем читателя держать приведенный вьппе "отказ от ответственности" в уме при чтении лекций 12 — 16. Поскольку Фейнман никогда не разрешал распространение записей Мориниго и Вагнера последних 11 лекций, они не публикуются в этом томе. Эти последние лекции главным образом касаются радиационных поправок в квантовой гравитации и теорни Янга — Миллса. Мы предполагаем, что Фейнман не хотел, чтобы они распространялись, поскольку он не был удовлетворен юс содержанием. Замечательно, что одновременно с этим курсом по гравитации, Фейнман также создавал и читал новаторский курс физики для студентов-второкурсников, который был увековечен как второй и третий том вФейнмановских лекций по физике" [геуп 63а[, Каждый понедельник Фейнман читал свою лекцию для второкурсников утром и лекцию по гравитации после ланча.
Позднее на неделе следовала вторая лекция для второкурсников и лекция для научньпс работников в исследовательских лабораториях Хьюджа в Малибу. Кроме педагогической нагрузки н его собственных научных исследований 1 Фейнман работан в экспертном совете по рассмотрению учебников для Калифорнийского государственного совета по образованию, т.е.
был увлечен проблемами преподавания, что поглощало его целиком, как это красочно описано в книге и Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман?и [геуп 85).' Стивен Фраучи, принимавший участие в лекциях по гравитации в качестве молодого ассистента КАЛТВХ'а, вспоминал позже, что вФейнман был полностью истощен" к концу 1962-63 академического года.
Курс Фейнмана никогда не был предназначен на то, чтобы быть достаточно полньсм введением в общую теорию относительности, и некоторые из этих лекций серьезным образом устарели. Большая часть материала в лекциях 7 — 12 покрывается более систематическим и в значительной степени более детальным изложением в других книгах. Почему же зтн лекции должны были бы быть сейчас опубликованы? Существует, по крайней мере, три серьезных аргумента для подобной публикации. Во-первых, еще не было подобного педагогического опыта столь необычного подхода к основаниям общей теории относительности, который впервые был предложен Фейнманом (среди других авторов).
Этот подход, представленный в лекциях 3 — 6, развивает теорию безмассового поля спина 2 (гравитона), взаимодействующего с тензором энергии-импульса вещества, и демонстрирует, 1 Русский керенок некоторых глав этой книги онуССннкован в УФН [Фейн 86'[. (Прем. иерее.) что усилия, направленные на то, чтобы сделать теорию самосогласованной, неизбежно приводят к эйнштейновской теории относительности. (Именно благодаря этому, записи лекций стали хорошо известными в физическом сообществе).
Во-вторых, записи лехций содержат увлекательные отступления и отклонения по поводу оснований физики и других вопросов, что делает эти записи лекций поучительными и интересными для чтения. В-третьсцс, эти записи имеют историческую ценность. В то время, когда Фейнман читал зти лекции, он напряженно размышлял в течении нескольких лет о фундаментальных проблемах гравитации, и представляется полезным иметь записи его размышлений и его точки зрения того времени. Некоторые из его взглядов кажутся нам сейчас, 32 года спустя, весьма проницательными, в то время как другие его гипотезы, естественно, хажутся наивными или неверными. В некоторых случаях его взгляды быстро эволюционировали в процессе чтения этих лекций. Это, н частности, верно для материала лекции 14 о релятивистских звездах, о чем ниже мы поговорим несколько подробнее.
Эти лекции представляют особую пенность для того, чтобы обучить нас точке зрения Фейнмана на гравитацию, но они не являются самым удачным текстом для обучения начинающего студента современной геометрической формулировке общей теории относительности нли вычислительному аппарату и приложениям теории. Такие книги, как написанные Волдом [Ъ'аЫ 841, Шутцем [БсЬп 85[, и Мизнером, Торном и Уилером [МТ%' 73[, решают эту педагогическую задачу значительно лучше. Лаже догматически негеометрическая точка зрения, хоторую предпочитал Фейнман, более систематически н полно изложена Вейнбергом [%е[п 72[. Но нет другого источника, хоторый бы содержал уникальные размьппления Фейнмана и его подход х основаниям данного предмета.
Эти записи лекций могут быть прочитаны на нескольких различных уровнях читателями, имеющими различный уровень начальной подготовки: ° Лля того, чтобы понять лекции полностью, читатели должны иметь продвинутый уровень подготовки в области теоретической физики. Фейнман предполагал, что для его аудитории привычны методы квантовой теории поля в тахой степени, что этн знания позволяют получить информацию о том, как извлечь фейнмановские правила из действия и как использовать эти правила для того, чтобы вычислить древесные диаграммы. Тем не менее, эти методы теории поля серьезным образом используются только в лекциях 2-4 и 16, и даже в них ключевые идеи могут 16 Предисловие Предисловие 17 схвачены без столь высокого уровня подготовки.
Кроме того, другие лекции могут быть прочитаны более или менее независимо от этих лекций. ° Читатели с солидной подготовкой по физике могут найти эти лекции в большой степени понятными для себя, благодаря педагогическому мастерству Фейнмана. Тем не менее, такие читатели должны обладать некоторым эвристическим умением ухватить некоторые более технические детали изложения. ° Для почитателей Фейнмана, которые не иыеют достаточного уровня подготовки по физике, эти лекции также содержат многа ценного, хотя для того, чтобы извлечь это денное потребуется значительное ознакомление с техническим материалом, который разбросан среди более земных интуитивных догадок и рассужлений. Оставшаяся часть этого введения и следующий раздел, написанный Брайаном Хатфилдом, представляют собой краткое изложение лекций н обсуждение того, как они связаны с предшествующими исследованиями н последующим развитием теории.
Как н сами лекции, это краткое изложение может быть прочитано на различных уровнях. Для того, чтобы помочь читателям, которые не имеют достаточного уровня подготовки в области теоретической физики, отмечены некоторые особенно технические разделы, которые читатели могут пропустить или только бегло просмотреть.~ Вывод полевово уравнения Эйншпзейнв В период чтения этих лекций по гравитации Фейнман стремился к тому, чтобы проквантовать гравитацию, т.е.
создать синтез общей теории относительности и фундаментальных принципов квантовой механики. В делом подход Фейнмана к общей теории относительности сформирован его желанием получить квантовую теорию гравитации настолько непосредственным образом, насколько это возможна. Для этой пели тонкости геометрического подхода кажутся отвлечением от основной темы; в частности, общепринятый геометрический подход к гравитации затемнен разговором об аналогии между гравитацией и электромагнетизмом. Используя ретроспективный взгляд, мы можем получить классическую электродинамику Максвелла, исходя нз того наблюдения, что 1 8 русском перевале эти фрагменты набраны более мелким шрифтом. (Прим.
верее.) фотон является безмассовой частицей спина 1. Вид квантовой теории безмассовой частицы со спинам 1, взаимодействующей с зарюкенной материей, в большой степени ограничивается фундаментальными принципами такими, как Лоренц-инвариантность и сохранение вероятности. Самосогласованная версия квантовой теории — квантовая электродинамика определяется в классическом пределе классическими полевыми уравнениями Максвелла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
