费曼图是如何彻底改变物理学的

作为20世纪最著名的物理学家之一，理查德·费曼是众所周知的。在他职业生涯的早期，作为曼哈顿计划的负责人，他为第一颗原子弹的研制做出了贡献。1967年(费曼工作两年后)获得诺贝尔物理学奖的科学领袖汉斯·贝特引用他的门徒的话说:“天才有两种类型。普通的天才已经做了许多伟大的事情，但是只要你努力工作，他们就会给你空间去相信你也能做同样的事情。还有魔术师。你不知道他们是怎么做到的。费曼是个魔术师。”

在他1993年的传记天才中，詹姆斯·格雷克称费曼为“傲慢”、“热情”和“现代最聪明、非传统和最有影响力的物理学家”费曼在演奏邦戈鼓和唱橙汁时，抓住了公众的想象力。他是一个充满乐趣和魅力的实用小丑，在美国长途旅行。他的同事弗里曼·戴森称他为“半天和半个小丑在一起”有时，他吸入氧气的傲慢态度是错误的，他的表现性别歧视看起来完全不同于现代人的眼睛。费曼还将因他的教学而被人们铭记:1962年，加州理工学院的一年级和二年级学生在物理教学中树立了一个黄金标准，该标准后来以三卷本的形式发行，并在全球销售了数百万册。

大多数物理学以外的人可能对费曼的最高科学成就工作最不熟悉。20世纪40年代末，当物理学家们努力重构描述带电粒子相互作用的相对论量子理论时，费曼创造了一些魔法，并获得了诺贝尔奖。他引入了一种可视化方法来简化描述基本粒子相互作用所需的看似不可能的计算。正如格雷克在《天才》中所说，“他在20世纪40年代采用了半成品波和粒子的概念，并把它们塑造成普通物理学家可以使用和理解的工具。”通过费曼、戴森、朱利安·施万格和辛伊蒂罗·托莫纳的工作，一种新的和改进的量子电动力学理论诞生了。

科学历史学家大卫·恺撒在2005年写道，费曼的线条和曲线，后来被称为费曼地图，已经“改变了理论物理学的几乎每一个方面”。“正如今天计算机计算可能被称为实现基因组革命一样，费曼的地图有助于改变物理学家看待世界的方式和他们在世界中的地位。”

几十年后，正如娜塔莉·沃尔乔弗在2013年报道的那样，“很明显，费曼的装置是一台鲁伯·戈德堡机器。”她写道，即使两个亚原子粒子(分别称为胶子)碰撞产生四个高能胶子，在此期间大型强子对撞机也会发生数十亿次碰撞，“涉及220张地图，它们共同贡献的散射振幅计算为100，000。”现在，一群物理学家和数学家正在研究被称为“扩增体”的几何物体，这可能会进一步简化粒子相互作用的计算。

与此同时，其他物理学家希望费曼图和数论之间正在出现的联系将有助于识别由更复杂的图生成的值的模式。正如凯文·哈特奈特在2016年报道的那样，理解这些模式可以使粒子计算更简单，但是像放大器方法一样，这仍然是一项正在进行的工作。

三年前获得诺贝尔物理学奖的物理学家弗兰克·维尔泽克写道:“费曼的地图仍然是物理学中的宝贵财富，因为它们通常非常接近现实。”。"它们帮助我们把视觉想象带到一个我们看不见的世界."