ファインマン物理学講義

ファインマン物理学講義

ファインマン物理学講義（ファインマンの物理学のヒントを含む：決定版および拡張版（第 2 版、2005 年））
著者	リチャード・ファインマン、ロバート・B・レイトン、マシュー・サンズ
言語	英語
主題	物理
出版社	アディソン・ウェズリー
発行日	1964年。2005年に改訂・拡張版が発行された。
出版地	アメリカ合衆国
OCLC	19455482
Webサイト	フェインマンレクチャーズ

『ファインマン物理学講義』はで「偉大な解説者」とも呼ばれるリチャード・ファインマンによる多数の講義を基にした物理学の 教科書である。 ^{[1]この講義は、1961年から1964年にかけて}カリフォルニア工科大学（Caltech）の学部生を前に行われたものである。この本の共著者は、ファインマン、ロバート・B・レイトン、マシュー・サンズである。

2013年にネイチャー誌に掲載されたレビューでは、この本は「シンプルさ、美しさ、統一性があり、熱意と洞察力をもって表現されている」と評されている。^[2]

この教科書は 3 巻から構成されています。第 1 巻では、相対論的効果を含む力学、放射線、熱に焦点を当てています。第 2 巻では、主に電磁気学と物質について取り上げています。第 3 巻では量子力学を取り上げており、たとえば、二重スリット実験が量子力学の基本的な特徴をどのように実証しているかを示しています。この本には、数学と物理学の関係、および物理学と他の科学の関係 に関する章も含まれています。

2013年、カリフォルニア工科大学はファインマン講義ウェブサイトと協力して、この本をウェブサイト上で無料で公開しました。^[3]

1960 年までに、リチャード・ファインマンの物理学における研究と発見は、いくつかの基本理論における多くの厄介な矛盾を解決しました。特に、量子電磁力学における彼の研究により、彼は1965 年のノーベル物理学賞を受賞しました。ファインマンが名声の頂点にいたのと同時に、カリフォルニア工科大学の教授陣は、学部生向けの入門コースの質について懸念していました。コースは旧式のシラバスに縛られており、カリフォルニア工科大学で行われた近年の刺激的な発見の多くが学生に教えられていないと考えられていました。

そこで、カリフォルニア工科大学で学生に提供された最初の物理学の講義を再構成し、学生の興味をさらに引き出すことを目標にすることが決定されました。ファインマンは、1 回限りではありますが、講義を行うことに快く同意しました。カリフォルニア工科大学は、これが歴史的な出来事となることを認識し、講義を 1 つ 1 つ録音し、ファインマンが黒板に描いた絵を 1 つ 1 つ写真に撮りました。

講義と録音テープを基に、物理学者と大学院生のチームが原稿をまとめ、それが『ファインマン物理学講義』となった。物理学の分野におけるファインマンの最も価値ある技術的貢献は量子電磁力学の分野であったかもしれないが、ファインマン講義は彼の最も広く読まれる作品となる運命にあった。

ファインマン講義は、大学レベルの物理学入門書の中で最も洗練され、包括的なものの一つと考えられている。^[4]ファインマン自身は、最初の序文で、すべての学生に届くかどうかについて「悲観的」だったと述べている。ファインマン講義は、「高校を卒業してカリフォルニア工科大学に入学する、非常に熱心でかなり優秀な学生の興味を維持するため」に書かれた。ファインマンは、講義を「以前のコースの2年間の終わりに、彼らに提示された壮大で新しい現代的なアイデアが本当にほとんどなかったために非常に落胆した」学生に向けていた。その結果、物理学を学ぶ学生の中には、より伝統的なテキストを勉強して物理学を十分に理解した後、講義をより価値あるものと感じ、この本は学生よりも教師にとって役立つと思われることもある。^[5]

2年間のコース（1961～1963年）がまだ進行中だったが、その噂は物理学の研究と教育のコミュニティ全体に広まった。1989年版の特別序文で、デイビッド・グッドスタインとジェリー・ノイゲバウアーは、時が経つにつれて登録された学部生の出席率が急激に低下したが、その代わりに教員と大学院生の数が増加したと主張した。共著者のマシュー・サンズは、2005年版に付随する回顧録でこの主張に異議を唱えた。グッドスタインとノイゲバウアーはまた、「物理学をリチャード・ファインマンの新鮮でダイナミックな視点から見るという彼の素晴らしい業績の最大の受益者は、科学者、物理学者、教授といったファインマンの同僚たちだった」と述べ、彼の「才能は、教師を教える並外れた教師だったことだ」と述べた。

アディソン・ウェスレーは、ファインマン物理学講義に付随する練習問題集を出版した。問題集は1962年から1963年の学年度に初めて使用され、ロバート・B・レイトンがまとめた。問題の中には、コルモゴロフのゼロ-一法則など、高度なトピックの理解を必要とするほど複雑で難しいものもあった。オリジナルの書籍と付録には多くの誤りがあり、そのうちのいくつかは問題を解けなくしていた。さまざまな正誤表が発行され、現在はオンラインで入手できる。^[6]

アディソン・ウェスリー社は、リチャード・ファインマンとの103時間を超える講義のオーディオテープすべてを、音声のリマスターと録音のクリア化を行った上でCD形式でリリースしました。CDリリースにあたり、講義の順序は原文の順序から変更されました。出版社は、書籍とCDの対応を示す表を公開しています。

1964 年 3 月、ファインマンは再び新入生の物理学のクラスに講師として登場しましたが、この特別講義のメモは何年もの間紛失していました。最終的にメモは発見され、復元され、『ファインマンの失われた講義: 太陽の周りの惑星の運動』として公開されました。

2005年、マイケル・A・ゴットリーブとラルフ・レイトンは共著で『ファインマンの物理学のヒント』を著した。この本には、本文には含まれていなかったファインマンの新入生向け講義4つ（問題解決に関する3つ、慣性誘導に関する1つ）、マシュー・サンズによるファインマン物理学講義の起源に関する回想録、カリフォルニア工科大学のファインマン講義の暗唱セクションでロバート・B・レイトンとロクス・フォークトが学生に課した演習問題（解答付き）が含まれている。また、2005年には、元のテキストの訂正を含む講義の「決定版」も出版された。

これらの有名な書物の歴史については、サンズの回想録記事「ファインマンの知恵を捉える」^[7]と物理学者TAウェルトンの別の記事「ファインマンの思い出」^{[8]で説明されています。}

2013年9月13日、ファインマン講義オンラインフォーラムのメンバーに宛てた電子メールで、ゴットリーブは、カリフォルニア工科大学とファインマン講義ウェブサイトが新しいウェブサイトを立ち上げ、講義テキストの「無料の高品質オンライン版」を提供すると発表した。デバイスに依存しない読書体験を提供するために、このウェブサイトはHTML5、SVG、MathJaxなどの最新のウェブ技術を利用して、表示品質を維持しながら、テキスト、図、方程式をあらゆるサイズで表示している。^[9]

序文: 「新しいアイデアが浮かんだとき、それが推論可能なら推論するか、あるいはそれが新しいアイデアであり、証明できるはずがないことを説明しようとしました。」

章

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6 つのわかりやすい章は、後にSix Easy Pieces: Essentials of Physics Explained by Its Most Brilliant Teacherというタイトルの本にまとめられました。さらに 6 つの章がSix Not So Easy Pieces: Einstein's Relativity, Symmetry and Space-Timeという本にまとめられています。

「『Six Easy Pieces』は、リチャード・ファインマンの科学に基づいた、技術的ではないが充実した物理学の入門書をできるだけ幅広い読者に届けたいという思いから生まれました。一般読者にとって、ファインマンが特定の重要なトピックを形式的な数学を使わずに主に定性的な言葉で提示することを選んだことは幸運です。」^[10]

章:

1. 運動する原子
2. 基礎物理学
3. 物理学と他の科学との関係
4. エネルギーの保存
5. 重力の理論​
6. 量子の振る舞い

章:

1. ベクトル
2. 物理法則における対称性
3. 特殊相対性理論
4. 相対論的 エネルギーと運動量
5. 時空
6. 曲がった空間

章:

1. 重力理論（第 1 巻、第 7 章）
2. 曲がった空間（第2巻、第42章）
3. 電磁気学（第2巻、第1章）
4. 確率（第1巻、第6章）
5. 波動と粒子の観点の関係（第3巻第2章）
6. 超伝導（第3巻、第21章）

• ファインマン R、レイトン R、サンズ M. ファインマン物理学講義。全 3 巻、1964 年、1966 年。米国議会図書館カタログ カード番号 63-20717
  • ISBN  0-201-02115-3（1970年ペーパーバック3巻セット）
  • ISBN  0-201-50064-7（1989年記念ハードカバー3巻セット）
  • ISBN  0-8053-9045-6 (2006 決定版、第 2 刷、ハードカバー)
• ファインマンの物理学のヒント：ファインマン物理学講義の問題解決補足（ハードカバー）ISBN 0-8053-9063-4 
• Six Easy Pieces（ハードカバー本、CDに収録されたオリジナルのファインマン音声付き）ISBN 0-201-40896-1 
• シックス・イージー・ピーシーズ（ペーパーバック）ISBN 0-201-40825-2 
• 6 つのそれほど簡単ではない作品(ペーパーバック本、CD に収録されたオリジナルのファインマン音声付き) ISBN 0-201-32841-0 
• 6つのそれほど簡単ではない作品（ペーパーバック）ISBN 0-201-32842-9 
• ファインマン講義のための練習問題（ペーパーバック）ISBN 2-35648-789-1（絶版） 
• Feynman R、Leighton R、Sands M.、The Feynman Lectures ウェブサイト、2013 年 9 月。
  • 「ファインマン物理学講義 第 1 巻」（オンライン版）
  • 「ファインマン物理学講義第2巻」（オンライン版）
  • 「ファインマン物理学講義第3巻」（オンライン版）

• バークレー物理学コース– 同時期に開発され、影響力のある大学レベルの物理学シリーズ
• 物理法則の特徴– 科学者と非科学者向けのファインマン講義の要約シリーズ
• トゥヴァプロジェクト
• 古典力学と量子力学の教科書一覧
• 電磁気学の教科書一覧
• 熱力学と統計力学の教科書一覧

• ファインマン物理学講義 カリフォルニア工科大学 (Caltech) – HTML 版。
• ファインマン物理学講義 ファインマン講義ウェブサイト – HTML 版と演習およびその他の関連資料。