Фейнмановские лекции по гравитации

Широкий интерес к этим лекциям по гравитации привёл к третьему воспроизведению этих записей. Тогда, когда готовилось это издание, профессор Фейнман любезно разрешил включить ещё пять лекций. Эти лекции должны были продолжить предыдущие одиннадцать лекций, распространённых в 1962-63 годах, однако они никогда удовлетворительным образом не редактировались и не исправлялись так, чтобы профессор Фейнман мог считать, что они могут быть включены в текст лекций.

Эти лекции сохраняют их грубую форму: за исключением небольших ошибок, исправленных при копировании, они остаются в том же самом виде, в котором они были восемь лет назад: профессор Фейнман не проверял их. Выражается надежда, что читатель будет держать это в уме и рассматривать следующие лекции как рассказ о том, о чем профессор Фейнман размышлял в то время, а не воспринимать этот текст как разрешённое и полностью обработанное воспроизведение его работы.

Действительно, кажется верным, что Фейнман не исправлял детально новые лекции. Например, лекция 14 содержит неправильные утверждения (обсуждаемые ниже), и в 1971 году (или даже в течении нескольких недель после чтения этой лекции) он мог бы легко убедиться в том, что эти утверждения неправильны и проверить их. Таким образом, мы призываем читателя держать приведённый выше ”отказ от ответственности” в уме при чтении лекций 12 - 16.

Поскольку Фейнман никогда не разрешал распространение записей Мориниго и Вагнера последних 11 лекций, они не публикуются в этом томе. Эти последние лекции главным образом касаются радиационных поправок в квантовой гравитации и теории Янга - Миллса. Мы предполагаем, что Фейнман не хотел, чтобы они распространялись, поскольку он не был удовлетворён их содержанием.

Замечательно, что одновременно с этим курсом по гравитации, Фейнман также создавал и читал новаторский курс физики для студентов-второкурсников, который был увековечен как второй и третий том ” Фейнмановских лекций по физике” [Feyn 63а]. Каждый понедельник Фейнман читал свою лекцию для второкурсников утром и лекцию по гравитации после ланча. Позднее на неделе следовала вторая лекция для второкурсников и лекция для научных работников в исследовательских лабораториях Хьюджа в Малибу. Кроме педагогической нагрузки и его собственных научных исследований, Фейнман работал в экспертном совете по рассмотрению учебников для Калифорнийского государственного совета по образованию, т.е. был увлечён проблемами преподавания, что поглощало его целиком, как это красочно описано в книге ”Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман?” [Feyn 85].¹ Стивен Фраучи, принимавший участие в лекциях по гравитации в качестве молодого ассистента КАЛТЕХ’а, вспоминал позже, что ”Фейнман был полностью истощён” к концу 1962-63 академического года.

¹ Русский перевод некоторых глав этой книги опубликован в УФН [Фейн 86*]. (Прим. перев.)

Курс Фейнмана никогда не был предназначен на то, чтобы быть достаточно полным введением в общую теорию относительности, и некоторые из этих лекций серьёзным образом устарели. Большая часть материала в лекциях 7-12 покрывается более систематическим и в значительной степени более детальным изложением в других книгах. Почему же эти лекции должны были бы быть сейчас опубликованы? Существует, по крайней мере, три серьёзных аргумента для подобной публикации. Во-первых, ещё не было подобного педагогического опыта столь необычного подхода к основаниям общей теории относительности, который впервые был предложен Фейнманом (среди других авторов). Этот подход, представленный в лекциях 3-6, развивает теорию безмассового поля спина 2 (гравитона), взаимодействующего с тензором энергии-импульса вещества, и демонстрирует, что усилия, направленные на то, чтобы сделать теорию самосогласованной, неизбежно приводят к эйнштейновской теории относительности. (Именно благодаря этому, записи лекций стали хорошо известными в физическом сообществе). Во-вторых, записи лекций содержат увлекательные отступления и отклонения по поводу оснований физики и других вопросов, что делает эти записи лекций поучительными и интересными для чтения. В-третьих, эти записи имеют историческую ценность. В то время, когда Фейнман читал эти лекции, он напряжённо размышлял в течении нескольких лет о фундаментальных проблемах гравитации, и представляется полезным иметь записи его размышлений и его точки зрения того времени. Некоторые из его взглядов кажутся нам сейчас, 32 года спустя, весьма проницательными, в то время как другие его гипотезы, естественно, кажутся наивными или неверными. В некоторых случаях его взгляды быстро эволюционировали в процессе чтения этих лекций. Это, в частности, верно для материала лекции 14 о релятивистских звёздах, о чем ниже мы поговорим несколько подробнее.