チャプター28 科学の達人が新人に出会うとき

プリンストン大学の大学院にいたとき、ウィーラー教授の研究助手として働いていました。彼は私に話題を与えてくれましたが、それが難しすぎるとは思っていませんでした。そこで私は MIT 時代に思いついたアイデアを調べました 電子は自分自身に作用するのではなく 他の電子とのみ相互作用するというものです ここに問題があります。電子がぐらぐらすると、エネルギーの放射輝度に等しい電磁波を放射します。エネルギーの損失は、電子に何らかの力が作用していることを意味します。 さらに考えてみると、荷電電子を揺さぶる力は、荷電していない電子を揺さぶる力とは異なるはずです。両方のケースで力がまったく同じであると仮定すると、一方のケースではエネルギーを失い、もう一方のケースではエネルギーを失うことが知られていないと仮定すると、同じ質問に対する 2 つの異なる答えのように見えますが、これは基本的に不可能です。

当時の標準的な理論は、電子が自分自身に作用して、放射反応と呼ばれる力を生み出すというものでした。MIT でアイデアを磨き始めたとき、私はこの問題に注意を払っていませんでした; 電子は他の電子にしか作用しないと常に考えていました。これらの標準理論について聞いて、元の概念が深刻な問題を抱えていることに気付いたのは、プリンストンに着いてからでした。 現時点では、まずこの電子を振動させてから、私の考えに従って、近くの電子に作用してそれらを振動させます。この擾乱された電子が生み出す影響が放射線反力の源です。そこで私はいくつかの計算を行い、結果を持ってホイーラー教授に行きました。 ホイーラー教授はそれについて考えず、すぐに言いました: ああ、これは間違っています。なぜなら、それは他の電子間の距離の 2 乗に反比例するという意味だからですが、これらの変数とは関係があるべきではありません.また、他の電子の質量に反比例し、他の電子の電荷に比例する必要があります。

私が悲しいのは、彼がこれらの計算をどのように行ったかです。後で気がついたのですが、ホイーラーのような達人は、質問をすればすぐにその要点を理解できるということです。 彼は続けた：「そして、放射波が後で戻ってくるので、これは遅れます. つまり、あなたが説明するのは反射光にすぎません。 おお！そうです。私はがっかりして言った。 ちょっと待って、この反射光が進行した波、つまり時間に対する反応だと仮定して、通常の時間に戻ると彼は言った。この効果が距離の 2 乗に反比例することは既に知られています. 空間全体を電子が埋め尽くしていて、電子の数が距離の 2 乗に反比例している場合、すべての効果が相殺される可能性があります。 .

このアイデアは実際に機能することがわかりました。再計算の結果は完璧で、すべての面が正しく対応していました。ジェームズ・クラーク・マクスウェルやヘンドリック・アントゥーン・ローレンツが提唱した標準的な理論とは大きく異なりますが、古典物理学の領域では、この理論は真実である可能性が高いです。しかし、電子の自己作用理論に見られる無限の量の問題はなく、非常に賢く、作用、遅延効果、時間の前後移動などの物理学を含んでいます。この一連の理論を、準前進ポテンシャルと半遅延ポテンシャルと呼びます。 ホイーラーと私は、次のステップは量子動電論に目を向けることだと感じました。なぜなら、そこでも電子の自己作用の難しさが生じると思うからです。この古典物理学の難しさを克服し、そこから一連の量子論を発展させることができれば、それは同時に量子論の欠落を正すことに等しいと想像します。

古典的な理論的な部分を理解したと言えます。この時、ホイーラーは私にこう言いました: ファインマン、あなたはまだ若いです。それまでの間、量子論の部分を取り出して、後で報告します。それは私の最初の学術講演であり、Wheeler は Eugene Wigner 教授と話をしに行き、私をセミナーのスケジュールに入れました。 ここにもアインシュタインが プレゼンテーションを行う番の 1、2 日前に、私は廊下で Wigner に出くわしました。ファインマン、彼は言った、ウィーラーとのあなたの研究は非常に興味深いと思うので、ラッセルをあなたのセミナーに招待しました.現代の有名な天文学者であるラッセル (ヘンリー ノリスラッセル) が私のレポートを聞きたがっています!

ウィグナーは続けた: フォン・ノイマン教授も興味があると思います.ジョン・フォン・ノイマンは、彼の時代の最も偉大な数学者でした。たまたまスイスからバオ・リー教授が来ていたので、バオ・リーも誘いました。神様！1945 年にノーベル物理学賞を受賞したヴォルフガング パウリも非常に有名な物理学者です。この時、顔が黄色くなるほど怖かったです。最後にウィグナーは、「アインシュタイン教授は私たちの毎週のセミナーに参加することはめったにありませんが、あなたのトピックは非常に興味深いので、彼を特別に招待します。彼も来るでしょう. ウィグナーも言った：いいえ！いいえ！心配しないで！しかし、最初に警告しなければならないのは、ラッセル教授がリスニング中に居眠りをしてしまい、眠ってしまったとしても、それはあなたのプレゼンテーションが悪いという意味ではなく、すべてのセミナーで居眠りをしていたということです。一方、ボウリー教授があなたの言うことすべてに同意するかのようにうなずき続けても、満足しないでください。ボーリー教授はパーキンソニズムに苦しんでいます。

私は戻ってホイーラーに話しました。彼は私に講義の練習をするように頼んだのですが、今では科学の達人が私の講義を聞きに来てくれているので、とても不快です。 大丈夫です、心配しないで、あなたのすべての質問に答えます。 私は一生懸命レポートを準備し、その日が来ると会場に出くわし、学術レポートを書いたことのない多くの若者のように、黒板に方程式を書きすぎるという同じ過ちを犯しました.若い若者はいつ言っていいかわからない: もちろん、これはそれに反比例し、実際には聴衆はすでにこれを知っているので、このようになるだろう. 彼らは皆それを見ている.わからない。彼は結論を出すために実際の計算に頼らなければならなかったので、多くの方程式を書きました。

会議の前に、私は黒板にたくさん書いていました。私がまだ書いている間に、アインシュタインが走ってきて親切に言いました:こんにちは、私はあなたのセミナーに参加するためにここにいます.すみません、お茶はどこですか？ 私は彼に言い、方程式を書き始めました。 いよいよレポートタイム。科学の達人たちが目の前に座って、私が話すのを待っています！生まれて初めてのアカデミックレポートでしたが、こんな聴衆に会えました！ つまり、彼らはたくさんの難しい質問をするつもりで、私は自分を馬鹿にするつもりです! 茶色の紙袋からスピーチを取り出したとき、手の震えが止まらなかったのを今でも鮮明に覚えています。 しかし奇跡が起こりました. 実際, 私はとても幸運でした. 同様の奇跡は私の人生で何度も起こりました. 物理学について考え始め、説明する問題に集中しなければならない限り、私の心には他の気を散らす考えはありませんでした.頭、そして私はまったく緊張していませんでした。そのため、プレゼンテーションを開始したとき、聴衆が誰であるかはわかりませんでした。物理学の概念を説明するだけでした。それはとても簡単です！

レポートが終わり、質問セクションが始まります。アインシュタインの隣に座っていたパウリは、まず立ち上がり、「私はこの理論が正しいとは思いません。なぜなら、これ、これ、これだからです。」彼はアインシュタインの方を向いて、「同意しますか、アインシュタイン教授?」と尋ねました。 アインシュタインは次のように述べています。重力相互作用について同じ理論を思いつくのは非常に難しいに違いないと私は感じています.彼は、彼の最愛の子供である一般相対性理論について言及していました。彼は続けて、「まだ十分な実験的証拠がないので、どちらが正しい重力理論なのか確信が持てません.アインシュタインは、多くのアイデアが彼の理論とは異なる可能性があることを理解しており、他の人々のアイデアに対して非常に寛容でした.

当時パウリが言ったことを書き留めておけばよかったと心から思います。数年後、その一連の理論では量子論を構築するには不十分であることがわかったからです。偉大なパウリがその問題に気付き、当時私に説明してくれたのかもしれませんが、私はリラックスして質問に答えることができなかったので、注意深く耳を傾けませんでした。 私はパウリと一緒にパルマ図書館の階段を上っていたのを覚えています。パウリは私にこう尋ねました。 私は言った：わからない、彼は私に言わなかった。この部分は彼がしていることです。 おお？彼は、彼が一体何をしていたのかをアシスタントに言わずに、その男が一人でそれをすべてやっていたと言いました?彼は身を乗り出して、低い神秘的な口調で言った：ウィーラーはそのスピーチをするつもりはありませんでした.

案の定、ウィーラーは報告を提出しませんでした。彼は最初、量子論に関係する部分は簡単に解けると思っていたが、ほとんど解けたと思っていたが、実際には解けなかった。報告の時が来たとき、彼は何をすべきかわからないことに気づいたので、報告するものは何もありませんでした。私は、半進み半遅れポテンシャルの量子論を解いたことがありません。正直なところ、私は何年もかけて取り組んできました。