理查德·费因曼

理查德·费因曼(Richard Feynman1918-1988)于1988年2月15日逝世.他是自第二次世界大战以来最伟大的物理学家之一,我相信他也是最富有创造力的物理学家.他因在量子电动力学方面的工作而获得1965年诺贝尔奖金物理学奖.1948年,费因曼与Schwinger和朝永(Tomonaga)(他俩与费因曼同时获奖)一起证明了量子电动力学可以蹦重正化,消除无限,所以量子电动力学对所有可观察的量都产生一个有限的结果.Schwinger和朝永的做法是,在已有的理论基础上采用灵活的方式处理问题.费因曼则是发明一种全新的方法来处理薛定谔(或狄喇克)方程.这是费因曼物埋学灼典…     

著名物理学家谈超弦(五)

 理查德·费因曼去世前是美国加利福尼亚理工学院物理系的教授.他被公认为是现代粒子物理理论和量子场论的一位奠基人.由于他关于量子电动力学的开创性工作,曾荣获诺贝尔奖.作为现代基础物理学界的一位元老,他对于超弦理论的批评特别中肯.1988年他因病与世长辞.问:几年前斯替芬·霍金(Stephen Hawking)说过,理论物理学的末日似乎已经为期不远了.     

走向统一的自然力 强力、弱力和电磁力的大统一(Ⅲ)

<正>(3)量子电动力学量子电动力学是在量子力学和相对论的基础上发展起来的描述电磁力的基本理论。如果说电动力学是描述电磁力的经典场论,那么量子电动力学就是描述电磁力的量子场论。场是连续分布的、具有无穷维自由度的系统;场论是关于场的性质、相互作用和运动     

强力、弱力和电磁力的大统一(Ⅲ)

 量子电动力学是在量子力学和相对论的基础上发展起来的描述电磁力的基本理论。如果说电动力学是描述电磁力的经典场论,那么量子电动力学就是描述电磁力的量子场论。场是连续分布的、具有无穷维自由度的系统;场论是关于场的性质、相互作用和运动规律的理论;量子场论则是把量子力学原理应用于场使其量子化后建立起来的场的理论。     

高能物理学de发展及其展望

 高能物理学、亦称粒子物理学,是在原子、原子核和宇宙线的研究中诞生的.在原子的研究中发现了电子和光子,建立了量子力学和量子电动力学.量子电动力学是一种最简单的量子规范场论.以后提出的量子非阿贝耳规范场论是当前粒子物理基本理论的基础.在原子核的研究中发现了质子和中子,并且发现:除了二十世纪以前发现的万有引力相互作用和电磁相互作用以外,自然界还存在着另外两种基本相互作用:强相互作用和弱相互作用.     

量子理论的发展过程与浅评

量子理论,亦称量子物理学,是20世纪与相对论并肩崛起的又一场物理科学的重大变革,是探索微观粒子运动规律的物理学新理论。到目前为止,它的发展过程历经了旧量子论,量子力学,量子电动力学,量子味动力学和量子色动力学五个阶段。这里作简要介绍如下。     

狄拉克与相对论量子力学

以20世纪20年代物理学发展所遇到的困难为科学背景,从3个方面阐述了狄拉克相对论量子力学形成的过程及其深刻的物理内涵;作为完全相对论量子理论中的一种单粒子理论,狄拉克方程的建立又进一步推动了量子电动力学和量子场论等新理论的建立与发展.     

高能物理学de发展及其展望

高能物理学、亦称粒子物理学,是在原子、原子核和宇宙线的研究中诞生的.在原子的研究中发现了电子和光子,建立了量子力学和量子电动力学.量子电动力学是一种最简单的量子规范场论.以后提出的量子非阿贝耳规范场论是当前粒子物理基本理论的基础.在原子核的研究中发现了质子和中子,并且发现:除了二十世纪以前发现的万有引力相互作用和电磁相互作用以外,自然界还存在着另外两种基本相互作用:强相互作用和弱相互作用.这四种基本相互作用的强度可以用下列四个无量纲常数表达:     

纪念理查德·费因曼

当代最杰出的理论物理学家之一,理查德·菲利普·费因曼(Richard Phillips　Fey-timan)因患癌症于1988年2月15日逝世,享年69岁. 1918年5月11日,费因曼出生于美国纽约市郊区一个从俄国迁来的犹太移民家庭里.他在中学读书时就表现出非凡的数学才能,高中毕业前已经读通了微积分课程. 1935年,费因曼进入麻萨诸塞州理工学院,起初决定攻读数学,后来转修物理学.他学习成绩优异,本科毕业论文发表在权威性的刊物《物理评论》上[1],其中包含了后来被称为费因曼-海尔曼定理的量子力学公式. 1939年,费因曼进入普林斯顿大学深造.他的导师是只比他大六岁…     

计算机代数在量子力学和量子电动力学中的应用

本文通过作者具体工作的几个例子说明计算机代数在量子力学和量子电动力学中的应用。它们是:①以一维多项式幂次势的计算为例说明升降算符的计算机代数处理方法;②以因式分解法解三维谐振子径向方程为例说明解析递推关系和公式匹配的计算机处理;③以特殊函数为例说明递归的使用方法;④以Compton散射和电子-电子散射为例说明γ矩阵和Feynman图的计算机代数处理方法。并且最后讨论了在量子力学和量子电动力学中应用计算机代数的一些情况。     

爱因斯坦对量子理论发展的重要影响

结合20世纪量子力学发展的特殊历史背景,从早期的量子论到现行量子力学理论体系的形成和完善过程出发,讨论了爱因斯坦在量子力学方面的重要工作,指出他在量子理论发展的不同时期都发挥了重要作用,对量子力学理论的研究产生了重要而又深远的影响,极大地促进了量子力学的发展.     

费因曼对凝聚态物理的贡献

费因曼是一位著名的物理学家,他对理论物理的很多方面作出过重要贡献.费因曼的思想是十分机敏且具有独创性的.他喜欢用不同于其他人的角度去注视物理学中的每一个问题,不论是重要的或不重要的,他经常喜欢说的一句话是:“看看问题的其他方面.”正是这种独特的思维方式加上他的极端努力,使费因曼成为一个与众不同的人.任何一个从事创造性工作的人,为了摆脱常规的思想,去掉一些看来是可接受的但却是错误的方式,而需要找出解决问题的更好的途径时,总是以各种方式冲击着原有的传统.但费因曼的这种“看看问题其他方面”的做法,往往与别人不同.其结…     

《量子场论导论》——一本推荐给研究生的好教材

正中国科学院高能物理研究所黄涛研究员撰写的《量子场论导论》由北京大学出版社作为《中外物理学精品书系》出版,已于2015年底与读者见面。量子场论是描述高速微观粒子现象和规律的基本理论,它的基础是量子力学和相对论。量子电动力学是最早发展和最成功的量子场论,已经经受了60多年实验的验证,为电磁相互作用的基本理论。由于粒子物理实验的飞速发展和理论的深入研究进一步推动了量子场     

计算机代数在量子力学和量子电动力学中的应用

本文通过作者具体工作的几个例子说明计算机代数在量子力学和量子动力学中的应用。它们是：①以一维多项式幂次势的计算为例说明升降算符的计算机代数处理方法；②以因式分解法解三维谐振子径向方程为例说明解析递推关系和公式匹配的计算机处理；③以特殊函数为例说明递归的使用方法；④以Compton散射和电子——电子散射为例说明γ矩阵和Feynman图的计算机代数处理方法。并且最后讨论了在量子力学和量子电动力学中应用计算机代数的一些情况。     

宏观量子现象和它的应用

一、引 言 一般说来,量子现象只能发生在微观的尺度(原子)上.当我们研究分子、原子、电子和核子等等一些微观粒子的运动时,才能明显看到量子力学效应,例如分子、原子光谱的不连续谱线.而当微观粒子数目足够大时,量子力学效应就不明显了,也就是说,过渡到了经典力学的范围.因此,人们常把量子力学称为“微观力学”.但是,对超导体和超流液态氦来说,由于它们具有独特的性质,量子力学效应能够在宏观的尺度上表现出来.这个思想早在1935年研究超导体的电动力学性质时,伦敦就提出来了[1],但是直到六十年代初才从实验上得到证实,并为人们所普遍接受.它…     

量子电动力学的实验验证

一、量子电动力学的产生 量子电动力学是目前物理学中最成功的理论之一.然而,与认识任何其他的客观规律一样,它是在实践、认识、再实践、再认识的循环往复的过程中发展和建立起来的,这一认识运动是永远不会完结的.实践是检验真理的唯一标准,量子电动力学的理论与实验间的比较将继续进行下去. 氢原子的光谱由许多分立和尖细的谱线组成,这是很早就发现了的.1885年巴尔末总结了大量光谱数据,得出氢原于光谱中可见谱线频率的经验公式,这一规律性是经典理论所无法解释的.1913年玻尔提出了氢原子的理论,在当时的实验误差范围内,为巴尔末的经验公式…     

原子物理

长期以来,实验原子物理不但与基础研究的进展并驾齐驱,而且还是检验新理论的试金石。要是没有原子物理学家们许多巧妙和精密的实验所提供的数据,当今物理所基于的量子力学和量子电动力学简直是不可想象的。尽管现在在世界最大的加速器上所从事的核物理及主要是基本粒子物理研究已成为科学工作的主要课题,但是,为了更多地理解自然界所遵循的基本规律.     

量子电动力学—粒子模拟极端等离子体动力学研究

新一代拍瓦激光装置有望将激光强度提升至10²³~10²⁴ W·cm^-2,在此极端强场条件下非线性量子电动力学效应对等离子体动力学过程产生重要影响.相对论电子在强电磁场作用下会同步辐射大量伽马光子,当后者穿过超强电磁场时会级联产生正负电子对.与此同时,这些量子电动力学效应也会反作用于激光等离子体相互作用过程,如辐射阻尼严重影响电子运动过程.为了研究这样极端的等离子体动力学,我们介绍最近几年发展的量子电动力学数值模拟模块,并将其耦合到传统的粒子模拟程序中,即量子电动力学-粒子模拟程序.由于大量新辐射的光子和产生的正负电子对会造成模拟粒子数目的不断增加,我们发展了粒子融合技术来减小模拟规模.利用此量子电动力学-粒子模拟程序,我们对极端强场激光物质相互作用以及极端天体物理现象开展了数值模拟研究.     

量子电动力学—粒子模拟极端等离子体动力学研究（英文）

新一代拍瓦激光装置有望将激光强度提升至10~(23)~10~(24)W·cm~(-2),在此极端强场条件下非线性量子电动力学效应对等离子体动力学过程产生重要影响.相对论电子在强电磁场作用下会同步辐射大量伽马光子,当后者穿过超强电磁场时会级联产生正负电子对.与此同时,这些量子电动力学效应也会反作用于激光等离子体相互作用过程,如辐射阻尼严重影响电子运动过程.为了研究这样极端的等离子体动力学,我们介绍最近几年发展的量子电动力学数值模拟模块,并将其耦合到传统的粒子模拟程序中,即量子电动力学-粒子模拟程序.由于大量新辐射的光子和产生的正负电子对会造成模拟粒子数目的不断增加,我们发展了粒子融合技术来减小模拟规模.利用此量子电动力学-粒子模拟程序,我们对极端强场激光物质相互作用以及极端天体物理现象开展了数值模拟研究.     

从量子电动力学的创立历史看物理学思维的特色和价值

<正>物理学是在人类的技术、语言和思维的极限之处的极限运动。——作者人们常说20世纪有两大成功的物理理论,即相对论和量子力学,而量子场论是狭义相对论和量子力学结合的产物。虽说这样一个简单的说法大体上是没错的,量子电动力学作为第一个量子场论理论确实是作为狭义相对论和量子力学结合的产物而诞生的,但是这个简单的说法并不足以揭示量子场论所具有的巨大价值和魅力,反而好像是说可以由相对论和量子力学的原理自然地导出量子场论。