1918年(nian)5月11日,費曼(man)出生(sheng)于(yu)美國(guo)紐約,父親(qin)(qin)是(shi)麥爾維(wei)爾·阿(a)瑟·費曼(man),母親(qin)(qin)是(shi)露茜(qian)爾·菲(fei)利浦(pu),他父母都是(shi)猶太人,他的(de)妹妹瓊,比他小9歲,兩個人的(de)關系非(fei)常親(qin)(qin)密(mi),瓊后(hou)來也成了一名物理學家。費曼(man)在長島(dao)南岸(an)的(de)法羅克維(wei)長大。
雖(sui)然麥爾(er)(er)維(wei)爾(er)(er)和露茜爾(er)(er)都是(shi)猶太人,但是(shi)他(ta)(ta)們對孩子(zi)的教(jiao)育卻沒(mei)有(you)狹(xia)隘偏(pian)執的宗教(jiao)觀念。當(dang)兒子(zi)還坐著幼(you)兒專(zhuan)用(yong)(yong)的高椅子(zi)時,麥爾(er)(er)維(wei)爾(er)(er)就買了一(yi)套浴室(shi)用(yong)(yong)的白色(se)和藍(lan)色(se)瓷磚。他(ta)(ta)用(yong)(yong)各(ge)種方法來擺放它(ta)們,教(jiao)理查德(de)認識形(xing)狀和簡單(dan)的算術原理。當(dang)孩子(zi)長大一(yi)點(dian)時,麥爾(er)(er)維(wei)爾(er)(er)就帶他(ta)(ta)去博物(wu)館,并(bing)且給他(ta)(ta)讀(du)《不列顛百科(ke)全書》,然后(hou)用(yong)(yong)自己的語言耐心(xin)地解釋。后(hou)來費曼愉快地回憶道:“沒(mei)有(you)壓力,只有(you)可愛的、有(you)趣的討論。”
麥爾維爾教會(hui)了理(li)蒂(di)(小(xiao)理(li)查德(de)的(de)(de)昵稱)怎樣思考。他讓理(li)蒂(di)設想(xiang)他遇見了火(huo)星(xing)人(ren)(ren),火(huo)星(xing)人(ren)(ren)肯(ken)定(ding)要問很多關于(yu)地球的(de)(de)問題。比(bi)如說,為(wei)什么人(ren)(ren)在夜里睡(shui)覺呢?理(li)蒂(di)怎么回答(da)這(zhe)個(ge)問題呢?這(zhe)種培(pei)養和教導(dao)是很有好處的(de)(de)。年輕(qing)的(de)(de)理(li)查德(de)很快就開始自(zi)己讀《不列顛百科全書》了,他對上(shang)面的(de)(de)科學(xue)和數(shu)學(xue)文(wen)(wen)章尤(you)其感興趣。他從閣(ge)樓上(shang)找到一本(ben)舊課本(ben),于(yu)是就照著課本(ben)自(zi)學(xue)起幾何。盡管理(li)查德(de)是一個(ge)智力(li)早熟的(de)(de)少(shao)年,但是他卻覺得人(ren)(ren)文(wen)(wen)科學(xue)枯燥無味,他對歷史和文(wen)(wen)學(xue)毫無興趣。他認為(wei)英(ying)語的(de)(de)拼寫太缺乏(fa)邏輯性,所以(yi)(yi)他即使到了成年以(yi)(yi)后也不擅(shan)長拼寫。
父親對(dui)他(ta)(ta)早年(nian)的(de)訓練對(dui)費曼的(de)教學生涯來說(shuo)是無價之(zhi)寶。最重要(yao)的(de)是,麥(mai)爾維爾在他(ta)(ta)身上灌注了(le)一(yi)種對(dui)于大自然(ran)的(de)美的(de)贊嘆和欣賞,并使他(ta)(ta)產生了(le)與他(ta)(ta)人(ren)分享(xiang)這(zhe)種感受的(de)灼人(ren)的(de)欲望。
1935年進入麻省理工學院(MIT),先(xian)學數學,后學物理。
1939年(nian)本科畢業,畢業論文(wen)發表在(zai)《物理評論》(Phys.Rev.)上,內有一個后來以(yi)他的(de)名字命名的(de)量(liang)子力學(xue)公式。
1939年9月在(zai)普林斯頓大學當惠勒(J.Wheeler)的(de)(de)研(yan)究生,致力(li)于研(yan)究量子力(li)學的(de)(de)疑難問題:發(fa)散困(kun)難。
1942年6月獲得普林斯頓大學(xue)理(li)論物理(li)學(xue)博(bo)士(shi)學(xue)位。
1942年,24歲的費曼加入美國(guo)原(yuan)(yuan)子彈研究項目小組,參與研制原(yuan)(yuan)子彈的秘密項目“曼哈頓計劃”。
1945年7月(yue)16日5時30分,美(mei)國制造的(de)(de)(de)世界上(shang)第(di)一顆試驗性原子彈(dan)在(zai)美(mei)國新墨(mo)西(xi)(xi)哥沙(sha)漠(mo)爆炸。同年8月(yue)9日,費曼在(zai)寫給(gei)母親的(de)(de)(de)信中,描述(shu)了他在(zai)爆炸現(xian)場看(kan)到的(de)(de)(de)景象:“原子彈(dan)被安裝在(zai)阿拉莫可德沙(sha)漠(mo)中心一座100英尺高的(de)(de)(de)鋼(gang)塔上(shang),天氣看(kan)起來不太好。大家(jia)都分到了防光輻射的(de)(de)(de)眼鏡。然后,大家(jia)都坐(zuo)下來,邊(bian)吃東西(xi)(xi)邊(bian)等待。
“凌晨5時,每(mei)個人都把(ba)表調好,并圍(wei)在(zai)收(shou)音機(ji)(ji)旁。當收(shou)音機(ji)(ji)里(li)開(kai)始倒(dao)數3分(fen)鐘時,人們分(fen)散開(kai)來,找有利觀(guan)看的地(di)點,并紛(fen)紛(fen)拿(na)出防(fang)光輻射的眼睛戴上,有人甚至(zhi)開(kai)始涂抹防(fang)曬油。
“我要一個完全立(li)體(ti)的(de)(de)經歷(li),因(yin)此我決定(ding)不(bu)戴眼鏡(jing)直(zhi)接觀(guan)看爆(bao)炸過(guo)程(cheng)。我繞到了武器載運器的(de)(de)擋(dang)風玻(bo)璃后(hou)面——如果有(you)紫外線輻射的(de)(de)話不(bu)會傷到我的(de)(de)眼睛(jing)。一個聲(sheng)音說:‘15秒后(hou)開始。’
“一道可怕的銀白色(se)(se)的強光晃了我(wo)的眼睛,無論看(kan)哪兒視(shi)野里(li)都有紫色(se)(se)的斑點出現,我(wo)的理智告訴我(wo):這是(shi)看(kan)過(guo)強光后產生的殘留影(ying)像,并非看(kan)到了爆炸。轉回頭(tou)看(kan)到,原子彈所在(zai)的地方,一個明亮的橙(cheng)色(se)(se)大火球開始上升(sheng)……”
1943年進入洛斯阿(a)拉莫斯國(guo)家(jia)實驗室(shi),參加了曼(man)(man)哈(ha)(ha)頓計劃(hua)。理查德·費曼(man)(man)是(shi)曼(man)(man)哈(ha)(ha)頓計劃(hua)天才小(xiao)組(zu)成員(yuan)之一,該研究小(xiao)組(zu)負責研制原子(zi)彈。在第二次世界大(da)戰期間費曼(man)(man)被招(zhao)募(mu)作(zuo)為普林斯頓大(da)學的(de)美(mei)國(guo)原子(zi)彈項(xiang)目職(zhi)員(yuan)(他(ta))然后在洛斯阿(a)拉莫斯新的(de)秘密實驗室(shi),新墨西哥(1943-1945)。在洛斯阿(a)拉莫斯國(guo)家(jia)實驗室(shi),他(ta)成為曼(man)(man)哈(ha)(ha)頓項(xiang)目在理論上(shang)的(de)小(xiao)組(zu)長(chang)。
1946年,第二排左起第四個為費(fei)曼,在奧本海(hai)默旁(pang)邊。
1945年6月(yue)16日,費(fei)曼(man)的第一個妻子阿琳·格林鮑姆去世。同年費(fei)曼(man)開始在康奈(nai)爾大學任教。
1945年7月16日,他觀看了世界第(di)一顆原(yuan)子彈的在新墨西(xi)哥阿拉莫(mo)戈多(duo)爆炸(zha)。
1946年10月,父親麥爾維爾在一次中(zhong)風后去世,使(shi)費曼變(bian)得憂郁。
1949年,費曼(man)發表了“正電(dian)子理論(lun)”和“量子電(dian)動(dong)力學的(de)空時探(tan)討”,就電(dian)子與(yu)光子的(de)相互作用給出(chu)了相應(ying)的(de)費曼(man)圖和費曼(man)規則。
1951年轉入(ru)加(jia)(jia)州理工學(xue)(xue)院。在加(jia)(jia)州理工學(xue)(xue)院期間,費(fei)曼(man)因其(qi)幽默生動(dong)、不拘一(yi)格(ge)的講(jiang)課(ke)風(feng)格(ge)深受學(xue)(xue)生歡迎。加(jia)(jia)州理工學(xue)(xue)院把(ba)他的一(yi)系列講(jiang)座收集(ji)在一(yi)起,出版了《費(fei)曼(man)物理學(xue)(xue)講(jiang)義》,費(fei)曼(man)被稱做“老師的老師”。
1961年9月至1963年5月在(zai)加州(zhou)理工學院講(jiang)授大(da)學初等(deng)物(wu)理課(ke)程(cheng),錄音(yin)在(zai)同事(shi)幫助下(xia)整理編輯為《費曼物(wu)理學講(jiang)義(yi)》。
1965年費曼(man)因(yin)在(zai)量(liang)子電動(dong)力學方面的貢獻與施(shi)溫格(ge)(Julian.Schwinger)、朝永振(zhen)一(yi)郎(lang)一(yi)同(tong)獲得諾貝爾物理(li)獎。
1968年提出費曼強子結構(gou)模型。
1972年獲得的奧爾斯特教育(yu)獎章。
晚(wan)年,費曼努力地做(zuo)好他的(de)(de)前妻阿琳認為重要的(de)(de)事情。他開始繪畫(hua),并畫(hua)出了很(hen)好的(de)(de)素描和(he)油畫(hua)作(zuo)品。
1986年,參與調查(cha)“挑戰者號”航天飛機失事事件。
1986年(nian),挑(tiao)戰(zhan)者號(hao)航(hang)天飛(fei)機失(shi)事后,費曼受委托調(diao)查失(shi)事原因(yin)。費曼做了著名的O型環(huan)(huan)演示實驗,只用(yong)一(yi)杯冰水(shui)和一(yi)只橡皮(pi)環(huan)(huan),就在國會向公眾(zhong)揭示了挑(tiao)戰(zhan)者失(shi)事的根本原因(yin)——低溫(wen)下橡膠失(shi)去彈(dan)性。
在(zai)生命(ming)即(ji)將結(jie)束的(de)時候,費(fei)曼患(huan)了好幾種罕見的(de)癌癥,他的(de)腎也幾乎衰竭。
1988年2月15日(ri),費曼因腹膜癌在加(jia)州洛杉磯逝世,終年69歲。
費(fei)曼于(yu)40年(nian)代發展了(le)用路徑積分表達量(liang)子振幅的(de)方法(fa),并(bing)于(yu)1948年(nian)提出量(liang)子電(dian)動力學(xue)新的(de)理論(lun)形式、計(ji)算方法(fa)和重正化(hua)方法(fa),從而避免了(le)量(liang)子電(dian)動力學(xue)中(zhong)的(de)發散困(kun)難。量(liang)子場論(lun)中(zhong)的(de)“費(fei)曼振幅”、“費(fei)曼傳播(bo)子”、“費(fei)曼規則”等均以他的(de)姓氏(shi)命名。
費(fei)(fei)(fei)曼圖表是(shi)費(fei)(fei)(fei)曼在四十(shi)年(nian)代末首先(xian)提(ti)出(chu),用(yong)(yong)(yong)于表述(shu)場與場間(jian)(jian)的(de)相互作用(yong)(yong)(yong),可(ke)以(yi)簡明(ming)扼要(yao)地(di)(di)體(ti)現出(chu)過(guo)程(cheng)的(de)本質,至今還是(shi)物(wu)理(li)學中對(dui)電磁相互作用(yong)(yong)(yong)的(de)基本表述(shu)形式被(bei)廣(guang)泛應用(yong)(yong)(yong)。它改(gai)變(bian)了把(ba)物(wu)理(li)過(guo)程(cheng)概(gai)念化(hua)和(he)數學化(hua)的(de)處(chu)理(li)方式。費(fei)(fei)(fei)曼總是(shi)以(yi)自己(ji)獨(du)特的(de)方式來研(yan)究物(wu)理(li)學。他不(bu)受已有的(de)薛定諤的(de)波函數和(he)海森堡(bao)的(de)矩(ju)陣(zhen)這(zhe)(zhe)(zhe)兩種方法的(de)限(xian)制,獨(du)立(li)地(di)(di)提(ti)出(chu)用(yong)(yong)(yong)躍遷振(zhen)幅的(de)空(kong)(kong)間(jian)(jian)-時間(jian)(jian)描述(shu)來處(chu)理(li)幾率(lv)(lv)問(wen)題。他以(yi)幾率(lv)(lv)振(zhen)幅疊加的(de)基本假設為出(chu)發(fa)點(dian)(dian),運用(yong)(yong)(yong)作用(yong)(yong)(yong)量的(de)表達形式,對(dui)從一(yi)個(ge)空(kong)(kong)間(jian)(jian)-時間(jian)(jian)點(dian)(dian)到另(ling)一(yi)個(ge)空(kong)(kong)間(jian)(jian)-時間(jian)(jian)點(dian)(dian)的(de)所有可(ke)能(neng)路徑的(de)振(zhen)幅求和(he)。這(zhe)(zhe)(zhe)一(yi)方法簡單(dan)明(ming)了,成了第(di)三種量子(zi)(zi)力學的(de)表述(shu)法。 1968年(nian)費(fei)(fei)(fei)曼根據(ju)電子(zi)(zi)深度非(fei)彈(dan)性散(san)射(she)實驗和(he)布約(yue)肯(J.D.Bjorken)的(de)標度無關性提(ti)出(chu)高能(neng)碰撞(zhuang)中的(de)強子(zi)(zi)結構模型(xing)。這(zhe)(zhe)(zhe)種模型(xing)認為強子(zi)(zi)是(shi)由許多點(dian)(dian)粒(li)子(zi)(zi)構成,這(zhe)(zhe)(zhe)些點(dian)(dian)粒(li)子(zi)(zi)就叫部分(fen)子(zi)(zi)(parton)。部分(fen)子(zi)(zi)模型(xing)在解釋(shi)高能(neng)實驗現象(xiang)上比較(jiao)成功,它能(neng)較(jiao)好地(di)(di)描述(shu)有關輕子(zi)(zi)對(dui)核子(zi)(zi)的(de)深度非(fei)彈(dan)性散(san)射(she)、電子(zi)(zi)對(dui)湮(yin)滅、強子(zi)(zi)以(yi)及高能(neng)強子(zi)(zi)散(san)射(she)等高能(neng)過(guo)程(cheng),并在說明(ming)這(zhe)(zhe)(zhe)些過(guo)程(cheng)中逐步豐(feng)富了強子(zi)(zi)結構的(de)物(wu)理(li)圖像。
除(chu)了(le)量子(zi)電動力學(xue)(xue)方面的卓越貢獻,費曼還建(jian)立了(le)解(jie)決液態氦(hai)超(chao)流體現象的數(shu)學(xue)(xue)理論。他和(he)默里·蓋(gai)爾曼在弱相(xiang)互作(zuo)用(yong)領域,比如β衰變方面,做了(le)一些奠(dian)基性工作(zuo)。費曼通過(guo)(guo)提(ti)出高能質子(zi)碰撞(zhuang)過(guo)(guo)程的層子(zi)模(mo)型,在夸克理論的發展中,起了(le)重要作(zuo)用(yong)。
費曼有(you)一(yi)種特殊能力,就是能把復(fu)雜(za)的(de)觀點(dian),用(yong)簡單的(de)語言把它表述出來,這(zhe)使(shi)得他成為一(yi)位(wei)碩(shuo)果累累的(de)教(jiao)(jiao)育(yu)家。在獲得的(de)諸多(duo)獎項中他自豪的(de)是1972年獲得的(de)奧爾(er)斯(si)特教(jiao)(jiao)育(yu)獎章。
1962年(nian)(nian)出版的(de)(de)(de)《費(fei)曼物理學(xue)講義》被《科學(xue)美國(guo)人》這樣(yang)贊(zan)譽:“盡管這套教材深奧難懂(dong),但是(shi)它(ta)的(de)(de)(de)內容(rong)豐富(fu)而且富(fu)有啟(qi)發性。在它(ta)出版25年(nian)(nian)后,它(ta)已(yi)經成為講師、教授和低年(nian)(nian)級優秀(xiu)學(xue)生(sheng)的(de)(de)(de)學(xue)習指南。”費(fei)曼自(zi)己(ji)則在前言中寫道(dao):“我講授的(de)(de)(de)主要目的(de)(de)(de),不(bu)是(shi)幫(bang)助你們應(ying)付考試,也不(bu)是(shi)幫(bang)你們為工業或國(guo)防服務。我最希望(wang)做到的(de)(de)(de)是(shi),讓你們欣賞(shang)這奇妙(miao)的(de)(de)(de)世(shi)界(jie)以(yi)及(ji)物理學(xue)觀(guan)察它(ta)的(de)(de)(de)方法”。
為了(le)(le)促進普通公眾(zhong)對物(wu)理(li)學(xue)(xue)的(de)(de)理(li)解,費曼撰(zhuan)寫(xie)了(le)(le)《物(wu)理(li)定律的(de)(de)特征》和(he)《量(liang)子(zi)電動力學(xue)(xue):光和(he)物(wu)質的(de)(de)奇特理(li)論(lun)(lun)》等。同(tong)時發表了(le)(le)許多高深的(de)(de)專業論(lun)(lun)文(wen)(wen)和(he)著作,這些(xie)成為研究者(zhe)和(he)學(xue)(xue)生的(de)(de)經典(dian)文(wen)(wen)獻和(he)教科書。
20世紀60年代,費(fei)曼(man)還在加州課(ke)程(cheng)設計委(wei)員(yuan)會上,為反對(dui)教科書的(de)平庸,作出了努(nu)力。