sunnuntai 17. tammikuuta 2010

Feynmanin QED-luennot

Mielestäni Richard Feynmanin QED-luennot kuuluvat yleissivistykseen. Ei minään historiallisena kuriositeettina vaan poikkeuksellisen selkeänä esityksenä siitä miten luonto toimii.

Koska selitykseen kuuluu olennaisesti kvanttifysiikka, niin lukija saattaa tässä vaiheessa pelätä, että ei ymmärrä Feynmanin esitystä. Pelko ei ole turha. Lukija ei tule ymmärtämään esitystä. Mutta se johtuu vain siitä, että fysiikan jatko-opiskelijatkaan eivät ymmärrä kvanttifysiikkaa. Ja se taas johtuu siitä, että fysiikan professoritkaan eivät ymmärrä sitä. Feynman itse ei ymmärtänyt [1].

Feynmanin esityksen pointti on kuvailla säännöt, joilla luonto näyttää toimivan. Nämä säännöt itsessään eivät ole teknisesti vaikeita ymmärtää. Ne voivat olla vaikea hyväksyä, koska niistä seuraava maailmankuva on niin outo. Tämä on tietysti vain jokaisen henkilökohtainen psykologinen ongelma. Jos haluaa ymmärtää miten luonto toimii, niin se pitää vain hyväksyä. Meillä ei ole oikeutta sanoa, että miten luonnon pitäisi toimia.

Näiden sääntöjen kanssa operoiminen on myös erittäin vaikeaa, koska niiden laskemiseen tarvitaan hyvin monimutkaista matematiikkaa. Juuri sen takia fysiikan opiskelijat joutuvat opiskelemaan vuosikaupalla. Sääntöihin liittyvien nuolien aritmeettinen operoiminen vaatii monenlaisten matemaattisten menetelmien ja temppujen opettelua. Mutta näiden menetelmien opettelu ei sinänsä lisää asian ymmärrystä millään perustavalla tavalla.

Feynmanin esityksen nerokkuus onkin siinä, että hän pystyy kuvailemaan nämä säännöt siten, että kuka tahansa normaalijärjellä varustettu ymmärtää näiden sääntöjen perusperiaatteet. Tietysti tämäkään homma ei ole aivan triviaalia, koska Feynmankin tarvitsee selitykseen neljä reilusti yli tunnin luentoa.

Ensimmäinen luento itse asiassa alkaa sillä, että Feynman kuvailee aika pitkälti samaa mitä minä olen yrittänyt kuvata yllä. (Feynman tekee tietysti tämän paljon paremmin kuin minä.) Että mitä tarkoittaa QED:n ymmärtäminen. Kun tämän ymmärtää, niin esitystä on helppo seurata.

[1] Feynman käyttää itse esityksessä vastaavaa retorista keinoa ja jotakuinkin vastaavia sanoja.

Ei kommentteja: