Richard Feynman

Feynman 於1918年5月11日出生在紐約市皇后區，父親 Melville Feynman 是商人，母親 Lucille Phillips 曾受訓為小學教師。父親對科學懷有濃厚興趣，在他童年時竭力引導他走向科學。他十歲時全家定居 Far Rockaway，他從《大英百科全書Encyclopædia BritannicaEncyclopædia Britannica（大英百科全書，又譯不列顛百科全書）是1768年在蘇格蘭愛丁堡開始出版的英語綜合性百科全書，也指出版它的總部位於美國芝加哥的 Encyclopædia Britannica, Inc.（對外稱 The Britannica Group）；紙質版於2012年停印，此後以 Britannica.com 線上百科、面向學校與圖書館的數字教育產品和 Merriam-Webster 詞典為主要業務。點擊查看完整詞條》中自學了大量科學知識，在中學接觸數學之前已自學基礎數學，並在自己房間裡設立實驗室，接電路、做防盜警報器、修理收音機。⁠[1][2][2][2][2][2][2][2]

他在 Far Rockaway 讀完中學，在校期間的興趣幾乎全在數學和科學上，最後一學年贏得紐約大學數學競賽冠軍。申請大學時，他的數理成績突出而其他科目平平，又遇上當時美國大學對猶太學生的名額限制；哥倫比亞大學Columbia UniversityColumbia University（正式名稱 Columbia University in the City of New York）是位於美國紐約市的私立研究型大學，常春藤盟校成員。學校前身是1754年依英王 George II 特許狀創立的 King's College，是紐約州歷史最悠久、全美第五古老的高等教育機構；1784年改名 Columbia College，1896年遷至曼哈頓晨邊高地並啟用大學名稱。學校設17個學院，另有4所附屬學院，2025年秋季在校學生35,978人。2026年7月1日起，法學學者 Jennifer L. Mnookin 任校長。點擊查看完整詞條拒絕了他，麻省理工學院錄取了他。⁠[1][2][2][2][2][2][2]

1935年，Feynman 進入麻省理工學院，起初讀數學，因不滿課程過於抽象、缺少應用而轉讀電機工程，很快又轉入物理。二年級時他修讀了為研究生開設的理論物理導論；學校當時沒有量子力學課程，他便在1936年春與同學 T. A. Welton 自學相關教材。1939年，他獲得物理學理學學士學位，同年獲評 Putnam 數學競賽優勝者（Putnam Fellow）。⁠[2][2][2][2][2][1][3]

麻省理工物理系主任 John Slater 建議他換一所學校讀博士，並向普林斯頓Princeton UniversityPrinceton University（普林斯頓大學）是位於美國新澤西州普林斯頓的私立大學、常春藤盟校成員。學校於1746年10月22日獲特許狀，原名 College of New Jersey，1756年遷至普林斯頓，1896年改用現名。本科教育授予文學學士與工程理學學士，強調小班討論、獨立研究及住宿學院生活；研究生教育覆蓋人文、社會科學、自然科學和工程領域。截至2026年10月，校長為 Christopher L. Eisgruber。學校2026—2027年度運營預算為34.07億美元，本科助學預算為3.42億美元。點擊查看完整詞條推薦；當時普林斯頓物理系對猶太學生有顧慮，經 Slater 再次去信後才錄取他。1940年至1942年，Feynman 以 Proctor Fellow 身份在普林斯頓大學就讀，1940年至1941年兼任研究助理，在 John A. Wheeler 指導下開始研究量子電動力學。⁠[2][2][2][1][4]

他在為 Wheeler 工作期間提出電荷之間相互作用的設想並與 Wheeler 討論，這成為日後時空觀量子電動力學的起點。他在普林斯頓所作的第一次研討報告，聽眾中有愛因斯坦、泡利和馮·諾依曼。他的博士論文研究量子力學中的最小作用量原理；由於 Wheeler 已去芝加哥參與核反應堆工作，Eugene Wigner 建議他儘快完成論文，經兩人審查後，他於1942年6月獲得博士學位。他後來在諾貝爾演講中說，自己當時並未真正解決論文中的難題，只是在自以為解決了的短暫時期裡發表了論文、拿到了博士學位。⁠[5][5][2][1][2][5]

Feynman 在普林斯頓讀博士期間被招募參加原子彈研製計劃。他起初因論文已到最後階段而拒絕，後來考慮到納粹德國可能先造出原子彈而改變主意。招募他的是 Robert Wilson，當時他年僅24歲，以初級物理學家身份加入。他先在普林斯頓研究鈾235與鈾238的分離理論，此後轉到新建的洛斯阿拉莫斯實驗室。⁠[1][2][2][3][2][2]

在洛斯阿拉莫斯，他被分配到 Hans Bethe 領導的理論部，不久升為小組組長，帶領團隊用當時非常原始的計算機器完成複雜計算，並參與推導預測原子彈爆炸當量的公式。他還曾短期調往橡樹嶺，幫助工程師計算核材料儲存的安全規程，以免意外發生臨界事故。他在洛斯阿拉莫斯以撬鎖、挑戰保密制度出名，這令上級頗為不快。⁠[3][1][6][3][3][7]

1945年，Feynman 在現場觀看了三位一體（Trinity）核試驗，隔著卡車擋風玻璃看到了爆炸。⁠[3]

他後來在電視節目 Nova 的訪談中說，參加原子彈研製的道德問題起初因德國也在研製而擱置，但德國戰敗後他沒有重新考慮，“我只是沒去想”（“I simply didn’t think”）；戰後他一度認為一切都註定被毀，看到有人造橋也覺得毫無意義，陷入低落。他事後後悔德國投降後沒有重新審視自己的工作，但仍認為納粹德國擁核的威脅足以說明當初加入的理由。⁠[7][7][7][7][3]

Feynman 在洛斯阿拉莫斯與 Hans Bethe 結為好友，戰爭結束時 Bethe 為他在康奈爾大學Cornell UniversityCornell University 是位於美國紐約州伊薩卡（Ithaca）的私立研究型大學，常春藤盟校成員，也是紐約州的聯邦贈地大學，在常春藤盟校中獨一無二。學校由 Ezra Cornell 與 Andrew Dickson White 於1865年創辦，1868年開學。除伊薩卡主校區外，學校在紐約市設有 Weill Cornell Medicine 和 Cornell Tech，並在卡塔爾設有醫學院分校。2024年秋季在校學生26,793人。現任校長為 Michael I. Kotlikoff。點擊查看完整詞條爭取到物理學副教授職位。他謝絕了普林斯頓高等研究院的邀請，於1945年秋隨 Bethe 到康奈爾大學講授理論物理，直至1950年。⁠[1][3][2]

初到康奈爾時，Feynman 把精力放在教學上，暫時擱下研究，後來才重拾戰前的量子電動力學研究。他當時的研究生 Laurie M. Brown 回憶，Feynman 工作極為投入，常把最新想法先講進課堂，再寫成論文，讓習慣傳統場論的學生難以適應。⁠[2][2][8][8][8]

1947年，Lamb 與 Retherford 發現氫原子中理論上應當重合的能級其實略有位移（蘭姆位移），舊量子電動力學在計算電子質量和電荷時又會得出無窮大的結果。同年 Feynman 參加 Shelter Island 會議，向美國一流物理學家介紹了自己的量子電動力學理論。Bethe 堅持要從理論上算出蘭姆位移的實驗數值，促使 Feynman 著手解決這個問題，並在 Bethe 的黑板講解下學會計算電子自能。⁠[9][9][1][1][5][5]

在康奈爾期間，Feynman 發展出計算帶電量子粒子在電磁場中行為的路徑積分方法和圖示方法。1948年4月，他在 Reviews of Modern Physics 發表《非相對論量子力學的時空方法》（Space-Time Approach to Non-Relativistic Quantum Mechanics）。同年，他引入後來稱為“費曼圖”的圖示，用圖形表示粒子之間的各種相互作用，使相互作用概率的計算大為簡化。⁠[10][11][12]

1949年9月15日出版的 Physical Review 第76卷第6期同時刊出他的《正電子理論》（The Theory of Positrons）與《量子電動力學的時空方法》（Space-Time Approach to Quantum Electrodynamics）。諾貝爾委員會後來評價，他用比同時代人更激進的方法解決量子電動力學的問題，在他的描述中電磁場不再顯式出現，這對還須考慮其他相互作用的基本粒子物理尤其有用。⁠[13][14][9][9]

1950年，Feynman 轉到加州理工學院任理論物理學教授，先為客座教授，後獲正式聘任，此後終身在該校任教。由於接受聘任前已計劃好學術休假，他把新職位的頭十個月用於在巴西訪問。他後來為在巴西講學，花六週學習葡萄牙語，用葡萄牙語講授量子理論系列課程。⁠[15][4][8][2][15]

1958年1月1日出版的 Physical Review 第109卷第1期刊出 Feynman 與 Murray Gell-Mann 合著的《費米相互作用理論》（Theory of the Fermi Interaction），提出一種弱衰變模型。⁠[16][3]

1959年，Feynman 成為加州理工學院 Richard Chace Tolman 理論物理學教授，此後一直擔任這一講席，直至去世。⁠[15][8][1]

1959年12月29日，Feynman 在加州理工學院舉行的美國物理學會年會上發表演講《底部還有很大空間》（There’s Plenty of Room at the Bottom），講稿刊於1960年2月出版的加州理工刊物 Engineering and Science 第23卷第5期。他在演講中討論如何在極小尺度上操控和控制物體，設想把24卷《大英百科全書》寫在一枚針頭上，並認為物理學原理並不排斥逐個原子地操縱物質。⁠[17][18][18][18][18][18][18][18]

他在演講末尾設立兩項各1000美元的獎金：一項給第一個把書頁信息縮小到線性尺寸的兩萬五千分之一、並能用電子顯微鏡讀出的人；另一項給第一個造出可從外部控制、不計引線時只有1/64英寸見方的旋轉電動機的人。不到一年，加州理工校友 Bill McLellan 造出這樣的電動機，Feynman 兌付了獎金。⁠[18][18][18][18][18][18][17]

加州理工物理學家 Matthew Sands 推動改革當時幾乎不含現代物理的入門課程，在他與 Robert Leighton 對課程大綱意見難以統一時，提議請 Feynman 親自講課。Feynman 起初並不熱心，後來問 Sands 是否有偉大的物理學家給新生講過課，得知沒有後答應：“我來講。”（“I’ll do it.”）系主任 Robert Bacher 擔心研究生教學受影響，起初也不贊成，最終同意。⁠[19][19][19][19][19][19][19]

1961年9月起，Feynman 連續兩個學年為加州理工一、二年級學生講授入門物理，每週兩次各一小時。他講課時頸掛麥克風錄音，黑板內容定期拍照，錄音整理成文字後由 Robert Leighton 組織編輯，供學生學習。Sands 回憶，Feynman 每堂課只帶一兩張小紙片作提綱，卻幾乎不看，課程按引入、展開、高潮、收尾精心安排，時間掌控極準。⁠[19][19][19][19][19][19][19][19]

1963年春，Leighton 與 Sands 決定把講稿整理成書，選中 Addison-Wesley 出版社，後者承諾在1963年9月新學年前出版精裝本，且因作者不收版稅而定價較低。書名幾經爭論，最後定為《費曼物理學講義》（The Feynman Lectures on Physics），署名 Feynman、Leighton 與 Sands。1963年6月前後，Feynman 對著口述錄音機錄下序言初稿，其中寫道“我不認為我對學生做得很好”。⁠[19][19][19][19][19][19][19]

第二學年的講稿被拆成兩卷，一卷主要講電磁學，另一卷講量子力學；Feynman 為第三卷另外補講了量子物理內容。Sands 於1964年3月完成第二卷的最終編輯，同年12月完成第三卷。講義的版權歸加州理工學院所有。⁠[19][19][19][19][1]

1965年10月21日凌晨3時45分，美國廣播公司ABCABC（American Broadcasting Company，美國廣播公司）是美國商業廣播電視網，起源於 NBC 的藍色廣播網，1943年獨立後定名，1953年與 United Paramount Theatres 合併後發展為全國性電視網，1985年被 Capital Cities 收購，1996年起為華特迪士尼公司所有；它與 CBS、NBC 並稱美國三大傳統電視網，也是白宮電視採訪池的五家輪值電視網之一。點擊查看完整詞條的電話吵醒了 Feynman，告知他獲得諾貝爾物理學獎；他回答說“早上晚些時候再知道也行”。瑞典皇家科學院隨後發來電報確認：他與朝永振一郎、Julian Schwinger 共同獲得1965年諾貝爾物理學獎，獲獎理由是“在量子電動力學方面的基礎性工作，對基本粒子物理學產生了深遠影響”，三人各得三分之一獎金。三人的工作是在1947年至1949年間各自獨立完成的，獎金共5.5萬美元。⁠[15][15][15][20][12][15]

當天上午，他在加州理工學院的 Athenaeum 會見記者。被問到能否用外行話解釋自己的工作時，他說：“肯定有辦法，但我不知道是什麼。”他後來說，自己起初想過拒絕領獎，但意識到拒絕會比接受引起更大風波。⁠[15][15][7]

1965年12月10日的頒獎典禮上，諾貝爾物理學委員會委員 Ivar Waller 致頒獎詞，指出三位得主的重要成果之一是解釋了蘭姆位移，並稱新的量子電動力學是物理學中最精確的理論之一。朝永振一郎因意外未能到場，其獎項經瑞典駐東京大使轉交。⁠[9][9][9][9]

當晚 Feynman 在諾貝爾宴會上致辭，說獲獎後從朋友、學生、老師乃至陌生人那裡收到大量祝賀，讓他感受到前所未有的深切情誼。12月11日，他發表諾貝爾演講《量子電動力學時空觀的發展》（The Development of the Space-Time View of Quantum Electrodynamics），不講成熟的理論，而是以個人經歷回顧自己走向這一理論的思路，包括走過的彎路；演講稿於1966年8月刊於 Physics Today。⁠[21][21][21][5][5][10]

1969年12月15日出版的 Physical Review Letters 第23卷第24期刊出 Feynman 的論文《強子的超高能碰撞》（Very High-Energy Collisions of Hadrons）。他關於“部分子”（parton）的理論推動了對粒子物理的理解，後來通向現今的夸克理論。⁠[22][2]

1982年6月，Feynman 在 International Journal of Theoretical Physics 第21卷第6—7期發表《用計算機模擬物理》（Simulating physics with computers）。美國國家科學與技術獎章基金會將他列為最早設想量子計算機可能性的科學家之一。⁠[23][6]

1985年，Feynman 出版個人回憶錄《別鬧了，費曼先生！》（Surely You’re Joking, Mr. Feynman!），書中彙集了他年輕時的惡作劇與成年後的得意事，出人意料地成為暢銷書，他本人說始終不明白此書為何暢銷。同年出版的《QED：光和物質的奇妙理論》（QED: The Strange Theory of Light and Matter）源自他的 Mautner 講座，此前他已在新西蘭奧克蘭大學以 Robb 講座講過同一內容。⁠[2][1][7][2][2][1]

1986年1月28日挑戰者號航天飛機發射後爆炸，2月3日里根總統宣佈成立事故調查委員會，依第12546號行政命令負責查明事故可能原因並提出改正建議。委員會由 William P. Rogers 任主席、Neil A. Armstrong 任副主席，Feynman 以物理學家身份任委員。他向來避免參加各種委員會，這次也是勉強接受任命，但接手後全力投入。⁠[2][24][24][25][26][7][7]

1986年2月11日，委員會在華盛頓舉行公開聽證。Feynman 在電視鏡頭前把航天飛機模型上的一段合成橡膠 O 形環用普通 C 形夾夾緊，放進一杯冰水，取出後鬆開夾子。他隨即對 Lawrence Mulloy 說，這種密封材料在冰水中受壓一段時間後鬆開，不會回彈，在32華氏度（0攝氏度）時至少在幾秒鐘內完全沒有彈性，“我認為這與我們的問題有關”。主席 Rogers 表示將在討論天氣因素的會議上詳細審議這一點。⁠[25][7][7][25][25][25]

這次被他稱為“小實驗”的演示，直觀顯示低溫削弱了 O 形環的回彈能力；數週後委員會向總統提交的最終報告得出了基本相同的結論。⁠[7][7]

1986年6月6日，委員會向總統提交報告。Feynman 撰寫的《關於航天飛機可靠性的個人觀察》（Personal Observations on Reliability of Shuttle）作為報告第2卷附錄F收錄。他在其中寫道，對航天飛機失事概率的估計從約百分之一到十萬分之一不等，較高的數字來自一線工程師，極低的數字來自管理層；飛行準備審查的認證標準往往逐漸放寬，以“過去同樣的風險飛過而未出事”作為再次接受風險的理由，已在先前飛行中出現燒蝕和漏氣的密封件因而一再獲准飛行。⁠[27][28][28][28][28]

他的結論是，航天飛機實際上在相對不安全的狀態下飛行，失事概率約為百分之一量級，而管理層聲稱的概率低一千倍，這種對可靠性的誇大鼓勵普通公民搭乘這樣危險的飛行器；他建議只提出有合理把握完成的飛行計劃。他後來把參與調查的經歷寫成《一個局外人眼中的挑戰者號調查》（An Outsider’s Inside View of the Challenger Inquiry），於1988年2月刊於 Physics Today，並在《你幹嗎在乎別人怎麼想？》（What Do You Care What Other People Think?）一書中親述了調查經過。⁠[28][28][28][28][8][2][2]

1988年2月15日晚，Feynman 在洛杉磯的加州大學洛杉磯分校醫療中心去世，終年69歲。他直到去世前兩週仍在加州理工學院授課。⁠[12][7][2][2]

1989年1月18日，美國物理教師協會、美國物理學會與美國科學促進會在舊金山的聯席會議上舉行全天紀念 Feynman 的專場，John Archibald Wheeler、Julian Schwinger、Freeman J. Dyson、Murray Gell-Mann 等人發言。Physics Today 隨後於1989年2月出版紀念特刊，並引用 Hans Bethe 的說法：天才有兩種，普通的天才讓別人覺得只要夠努力也能做到，另一種則像魔術師，“那就是 Feynman”。⁠[8][8][8][8][8][8]

Feynman 的工作文稿分兩批入藏加州理工學院檔案館：第一批由他本人於1968年捐贈，第二批約佔全部文獻的四分之三，由其遺孀 Gweneth 於1989年初捐贈。⁠[1][1]

除量子電動力學外，Feynman 在加州理工學院還從事液氦超流物理、粒子物理及後來的量子色動力學研究，並涉足量子引力；他的工作筆記涉及的領域從量子電動力學一直延伸到生物學和計算機。⁠[3][1][3][1]

同事 Robert Leighton 說，Feynman 在課堂上把事情講得如此簡單，學生以為自己懂了，回家後卻納悶“他是怎麼做到的”。1964年，他還曾任加州州立課程委員會委員，參與為小學算術課選定教材。⁠[7][7][15]

Laurie M. Brown 認為，Feynman 喜歡塑造粗魯卻憑機智、常識與幽默取勝的表演者形象，這固然令人愉快，卻忽略了他的科學天才、對自然的熱愛、對教學的熱情，以及他極高的個人誠信標準。⁠[8][8][8]

Feynman 喜歡和家人露營、打邦戈鼓和畫畫，曾與一位藝術家朋友以物理課交換繪畫課；他對密碼和開保險櫃的愛好、演出經歷與美術作品，在他的回憶錄和加州理工檔案中都有詳細記錄。⁠[15][1][1]

Feynman 獲得的主要榮譽包括：1954年 Albert Einstein Award；1962年美國原子能委員會頒發的 Ernest Orlando Lawrence 紀念獎；1965年當選英國皇家學會外籍會員；1965年諾貝爾物理學獎；1972年 Oersted Medal；1973年 Niels Bohr 國際金質獎章。1979年，他獲美國國家科學獎章（物理科學類），由 Jimmy CarterJimmy CarterJimmy Carter（1924—2024）是美國政治人物，民主黨人，1977年至1981年任美國第39任總統。任內促成埃及與以色列的戴維營協議、簽訂巴拿馬運河條約並與中華人民共和國建交，也因能源危機、通貨膨脹和伊朗人質危機在連任選舉中落敗；卸任後創辦 The Carter Center 從事調解、選舉觀察和疾病防治，2002年獲諾貝爾和平獎。點擊查看完整詞條 總統頒授，表彰他對輻射量子理論的重要貢獻，以及對原子、原子核和亞核粒子行為的闡明。他也是美國物理學會、美國科學促進會和美國國家科學院成員。⁠[15][4][26][6][6][4]

“要讓一項技術成功，現實必須優先於公共關係，因為大自然是騙不了的。”（“For a successful technology, reality must take precedence over public relations, for nature cannot be fooled.”）——1986年挑戰者號事故調查報告附錄F的結語。⁠[28]

“我想談的是在小尺度上操控和控制物體的問題。”（“What I want to talk about is the problem of manipulating and controlling things on a small scale.”）——1959年演講《底部還有很大空間》。⁠[18][18]

“我所做的工作已經得到了充分的回報和認可。”（“The work I have done has, already, been adequately rewarded and recognized.”）——1965年諾貝爾宴會致辭的開頭。⁠[21]

“我們在科學期刊上寫文章，習慣把工作寫得儘可能完整，掩蓋所有的痕跡，不去提那些死衚衕，也不描述自己最初是怎樣想錯的。”（“We have a habit in writing articles published in scientific journals to make the work as finished as possible, to cover all the tracks, to not worry about the blind alleys or to describe how you had the wrong idea first”）——1965年諾貝爾演講的開頭。⁠[5]