محاضرات فاينمان في الفيزياء

كتاب "محاضرات فاينمان في الفيزياء" هو كتاب دراسي في الفيزياء ، يستند إلى عدد كبير من المحاضرات التي ألقاها ريتشارد فاينمان ، الحائز على جائزة نوبل والذي يُلقب أحيانًا بـ"المُفسِّر العظيم". ^{[ 1 ]} أُلقيت هذه المحاضرات أمام طلاب المرحلة الجامعية الأولى في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) خلال الفترة 1961-1964. وشارك في تأليف الكتاب كلٌّ من فاينمان، وروبرت ب. لايتون ، وماثيو ساندز .

وصفت مراجعة نُشرت في مجلة Nature عام 2013 الكتاب بأنه يتميز بـ "البساطة والجمال والوحدة ... ويُقدم بحماس وبصيرة". ^{[ 2 ]}

يتألف الكتاب من ثلاثة مجلدات. يركز المجلد الأول على الميكانيكا والإشعاع والحرارة ، بما في ذلك التأثيرات النسبية . ويتناول المجلد الثاني بشكل أساسي الكهرومغناطيسية والمادة . أما المجلد الثالث فيتناول ميكانيكا الكم ؛ فعلى سبيل المثال، يُبين كيف تُظهر تجربة الشق المزدوج الخصائص الأساسية لميكانيكا الكم. كما يتضمن الكتاب فصولًا حول العلاقة بين الرياضيات والفيزياء ، وعلاقة الفيزياء بالعلوم الأخرى.

في عام 2013، قامت جامعة كاليفورنيا للتكنولوجيا بالتعاون مع موقع محاضرات فاينمان بإتاحة الكتاب مجاناً على الموقع الإلكتروني. ^{[ 3 ]}

بحلول عام 1960، ساهمت أبحاث واكتشافات ريتشارد فاينمان في الفيزياء في حلّ عدد من التناقضات المقلقة في العديد من النظريات الأساسية. وعلى وجه الخصوص، نال جائزة نوبل في الفيزياء عام 1965 عن عمله في الديناميكا الكهربائية الكمومية . وفي الوقت الذي كان فيه فاينمان في أوج شهرته، كان أعضاء هيئة التدريس في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) قلقين بشأن جودة المقررات التمهيدية لطلاب البكالوريوس. إذ ساد الاعتقاد بأن هذه المقررات مثقلة بمنهج تقليدي، وأن الاكتشافات المهمة التي تحققت في السنوات الأخيرة، والتي جرى الكثير منها في كالتك، لم تُدرّس للطلاب.

وهكذا، تقرر إعادة تصميم أول دورة في الفيزياء تُقدم لطلاب معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك)، بهدف إثارة المزيد من الحماس لديهم. وافق فاينمان على الفور على تقديم الدورة، ولو لمرة واحدة فقط. وإدراكًا منه لأهمية هذا الحدث التاريخي، قام معهد كالتك بتسجيل كل محاضرة وتصوير كل رسمة رسمها فاينمان على السبورة.

استنادًا إلى المحاضرات والتسجيلات الصوتية، قام فريق من الفيزيائيين وطلاب الدراسات العليا بتجميع مخطوطة أصبحت فيما بعد كتاب " محاضرات فاينمان في الفيزياء" . ورغم أن إسهام فاينمان التقني الأهم في مجال الفيزياء ربما كان في مجال الديناميكا الكهربائية الكمومية، إلا أن محاضرات فاينمان أصبحت فيما بعد عمله الأكثر قراءةً وانتشارًا.

تُعتبر محاضرات فاينمان من أكثر المداخل الجامعية شمولاً وتطوراً في الفيزياء. ^{[ 4 ]} وقد صرّح فاينمان نفسه في مقدمته الأصلية بأنه كان "متشائماً" بشأن نجاحه في الوصول إلى جميع طلابه. كُتبت محاضرات فاينمان "للحفاظ على اهتمام الطلاب المتحمسين والذكيين الذين ينتقلون من المدارس الثانوية إلى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا". كان فاينمان يستهدف بهذه المحاضرات الطلاب الذين "أُصيبوا بالإحباط الشديد في نهاية عامين من دراستنا السابقة، لقلة الأفكار الجديدة والحديثة التي عُرضت عليهم". ونتيجةً لذلك، يجد بعض طلاب الفيزياء أن المحاضرات أكثر فائدة بعد أن يكتسبوا فهماً جيداً للفيزياء من خلال دراسة النصوص التقليدية، ويُنظر أحياناً إلى الكتب على أنها أكثر فائدة للمعلمين منها للطلاب. ^{[ 5 ]}

بينما كانت الدورة التدريبية التي استمرت عامين (1961-1963) لا تزال قائمة، انتشرت شائعات عنها في أوساط البحث والتدريس في الفيزياء. في مقدمة خاصة لطبعة عام 1989، ادعى ديفيد غودستين وجيري نويغباور أنه مع مرور الوقت، انخفض حضور الطلاب الجامعيين المسجلين انخفاضًا حادًا، لكن قابله ارتفاعٌ مماثل في عدد أعضاء هيئة التدريس وطلاب الدراسات العليا. وقد عارض المؤلف المشارك ماثيو ساندز هذا الادعاء في مذكراته المصاحبة لطبعة عام 2005. كما ذكر غودستين ونويغباور أن "أقران [فاينمان] - العلماء والفيزيائيين والأساتذة - هم المستفيدون الرئيسيون من إنجازه العظيم، الذي لم يكن أقل من رؤية الفيزياء من خلال منظور ريتشارد فاينمان الجديد والديناميكي"، وأن "موهبته كانت أنه كان معلمًا استثنائيًا للمعلمين".

نشرت دار أديسون-ويسلي مجموعة من التمارين والمسائل المصاحبة لمحاضرات فاينمان في الفيزياء . استُخدمت هذه المسائل لأول مرة في العام الدراسي 1962-1963، وقام بتنظيمها روبرت ب. لايتون . بعض هذه المسائل معقدة وصعبة لدرجة تتطلب فهمًا لمواضيع متقدمة، مثل قانون كولموغوروف للصفر والواحد . احتوت المجموعة الأصلية من الكتب والملاحق على عدد من الأخطاء، بعضها جعل حل المسائل مستحيلاً. صدرت تصويبات مختلفة ، وهي متاحة الآن على الإنترنت. ^{[ 6 ]}

أصدرت دار أديسون-ويسلي أيضًا على أقراص مدمجة جميع التسجيلات الصوتية للمحاضرات، التي تجاوزت 103 ساعات مع ريتشارد فاينمان، بعد تحسين جودة الصوت وتنقيح التسجيلات. وقد أُعيد ترتيب المحاضرات في إصدار الأقراص المدمجة عن ترتيبها في النصوص الأصلية. ونشرت الدار جدولًا يوضح التوافق بين الكتب والأقراص المدمجة .

في مارس 1964، ظهر فاينمان مرة أخرى أمام طلاب السنة الأولى في الفيزياء كمحاضر، لكن ملاحظات هذه المحاضرة بالذات فُقدت لسنوات عديدة. وأخيرًا، تم العثور عليها وترميمها وإتاحتها للجمهور تحت عنوان " محاضرة فاينمان المفقودة: حركة الكواكب حول الشمس" .

في عام ٢٠٠٥، شارك مايكل أ. غوتليب ورالف لايتون في تأليف كتاب "نصائح فاينمان في الفيزياء" ، الذي يتضمن أربعًا من محاضرات فاينمان لطلاب السنة الأولى التي لم تُدرج في النص الرئيسي (ثلاث منها عن حل المسائل ، وواحدة عن التوجيه بالقصور الذاتي )، ومذكرات كتبها ماثيو ساندز حول أصول محاضرات فاينمان في الفيزياء ، وتمارين (مع إجاباتها) كان روبرت ب. لايتون وروخوس فوغت قد كلفا بها الطلاب في جلسات مراجعة مقرر محاضرات فاينمان في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. كما صدرت في عام ٢٠٠٥ "طبعة نهائية" من المحاضرات تضمنت تصحيحات للنص الأصلي.

يقدم ساندز سردًا لتاريخ هذه المجلدات الشهيرة في مقالته المذكراتية "استخلاص حكمة فاينمان"، ^{[ 7 ]} ومقال آخر بعنوان "ذكريات فاينمان" بقلم الفيزيائي تي إيه ويلتون. ^{[ 8 ]}

في رسالة بريد إلكتروني بتاريخ 13 سبتمبر/أيلول 2013، موجهة إلى أعضاء منتدى محاضرات فاينمان الإلكتروني، أعلن غوتليب عن إطلاق موقع إلكتروني جديد من قِبل معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا وموقع محاضرات فاينمان، والذي يُقدّم نسخة إلكترونية مجانية عالية الجودة من نص المحاضرة. ولتوفير تجربة قراءة مُتاحة على جميع الأجهزة، يستفيد الموقع من تقنيات الويب الحديثة مثل HTML5 و SVG و MathJax لعرض النصوص والرسومات والمعادلات على أي شاشة عرض مع الحفاظ على جودة العرض. ^{[ 9 ]}

جُمعت ستة فصول سهلة الفهم لاحقًا في كتاب بعنوان " ستة أجزاء سهلة: أساسيات الفيزياء يشرحها ألمع معلميها" . كما يتضمن الكتاب ستة فصول أخرى بعنوان " ستة أجزاء ليست سهلة: النسبية، والتناظر، والزمكان عند أينشتاين" .

" نشأ كتاب " ستة قطع سهلة" من الحاجة إلى تقديم مقدمة فيزيائية جوهرية وغير تقنية لأكبر عدد ممكن من الجمهور، تستند إلى علم ريتشارد فاينمان ... إن القراء العاديين محظوظون لأن فاينمان اختار تقديم بعض المواضيع الرئيسية بعبارات نوعية إلى حد كبير دون استخدام الرياضيات الرسمية ..." ^{[ 10 ]}

• فاينمان ر ، لايتون ر ، وساندز م. محاضرات فاينمان في الفيزياء . ثلاثة مجلدات، 1964، 1966. رقم بطاقة فهرس مكتبة الكونغرس 63-20717
  • رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 0-201-02115-3(مجموعة من ثلاثة مجلدات بغلاف ورقي صدرت عام 1970)
  • رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 0-201-50064-7(مجموعة تذكارية من ثلاثة مجلدات بغلاف مقوى صدرت عام 1989)
  • رقم الكتاب المعياري الدولي (ISBN) 0-8053-9045-6(2006 الطبعة النهائية، الطبعة الثانية، غلاف مقوى)
• نصائح فاينمان في الفيزياء: ملحق لحل المسائل لمحاضرات فاينمان في الفيزياء (غلاف مقوى) ISBN 0-8053-9063-4
• ست مقطوعات سهلة (كتاب بغلاف مقوى مع تسجيلات صوتية أصلية لفينمان على أقراص مدمجة) ISBN 0-201-40896-1
• ست قطع سهلة (كتاب ورقي) ISBN 0-201-40825-2
• ست قطع ليست سهلة (كتاب ورقي مع تسجيلات صوتية أصلية لفينمان على أقراص مدمجة) ISBN 0-201-32841-0
• ست قطع ليست سهلة (كتاب ورقي) ISBN 0-201-32842-9
• تمارين لمحاضرات فاينمان (كتاب ورقي) ISBN 2-35648-789-1(نفدت الطبعة)
• Feynman R , Leighton R , and Sands M. , The Feynman Lectures Website, September 2013.
  • "محاضرات فاينمان في الفيزياء، المجلد الأول" (نسخة إلكترونية)
  • "محاضرات فاينمان في الفيزياء، المجلد الثاني" (نسخة إلكترونية)
  • "محاضرات فاينمان في الفيزياء، المجلد الثالث" (نسخة إلكترونية)

• دورة بيركلي في الفيزياء – سلسلة أخرى من دورات الفيزياء الجامعية التي تم تطويرها في نفس الفترة الزمنية وكانت مؤثرة
• طبيعة القانون الفيزيائي – سلسلة مكثفة من محاضرات فاينمان للعلماء وغير العلماء
• مشروع توفا
• قائمة الكتب الدراسية في الميكانيكا الكلاسيكية والكمية
• قائمة الكتب الدراسية في الكهرومغناطيسية
• قائمة الكتب الدراسية في الديناميكا الحرارية والميكانيكا الإحصائية

• محاضرات فاينمان في الفيزياء - معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك) - نسخة HTML.
• محاضرات فاينمان في الفيزياء - موقع محاضرات فاينمان الإلكتروني - نسخة HTML بالإضافة إلى تمارين ومواد أخرى ذات صلة.