ريتشارد فاينمان
أعوامه في كالتك > الفيزياء

أثناء وجوده في كالتك، بحث فاينمان في فيزياء الميوعة الفائقة الخاصة بالهيليوم المسال فائق البرودة، حيث أظهر الهيليوم افتقارا تاما للزوجة عند سيلانه. قدم فاينمان تفسيرا كميا لنظرية الفيزيائي السوفييتي ليف لانداو الخاصة بالميوعة الفائقة. عند تطبيق معادلة شرودينغر على هذه المشكلة، اتضح أن الميوعة الفائقة أظهرت سلوكا كميا مرئيا على المستوى الكبير (الماكروسكوبي). ساعد هذا الاستنتاج في حل مشكلة التوصيل الفائق، لكن الحل راوغ فاينمان. أتى الحل بعد ذلك من النظرية التي وضعها جون باردين، ليون نيل كوبر، وجون روبرت شريفر والتي سميت باسمهم (نظرية ب.ك.س. للتوصيلية الفائقة).
كانت لدى فاينمان رغبة في تطبيق ميكانيكا الكم على نظرية ويلر-فاينمان للكهروديناميكا، فوضع أسس لصياغة المسار التكاملي ومخططات فاينمان.
طور فاينمان، بمساعدة موراي غيلمان، نموذجا للانحلال الضعيف، وأوضح أن الشحنة المقترنة في هذه العملية كانت مزيجا من شحنات اتجاهية ومحورية (من أمثلة الانحلال الضعيف انحلال النيوترون إلى إلكترون، بروتون، ونيوترينو مضاد). رغم أن جورج سودارشان وروبرت مارشاك طورا نظرية على نحو شبه متزامن، فإن نظرية فاينمان وموراي غيلمان اعتبرت أكثر نفعا، ذلك لأن التفاعل النووي الضعيف كان موصوفا بعناية عن طريق الشحنات المحورية والمتجهة. وبذلك قامت بدمج نظرية اضمحلال جسيم البيتا لإنريكو فيرمي مع كسر التماثل.
حاول فاينمان تقديم تفسر يسمى نموذج البارتون الخاص بالتآثر القوي المتحكم في تبدد النويات. ظهر نموذج الباترون كمكمل لنموذج الكوارك الذي طوره غيلمان. كانت العلاقة بين النموذجين مظلمة، فقد أشار غيلمان ساخرا إلى باترونات فاينمان بوصفها خدّاعة. في منتصف الستينات، كان الفيزيائيون يعتقدون أن الكواركات كانت مجرد جهاز ضبط لأرقام التماثل، وليست جسيمات حقيقية، فإحصائيات جسيم الأوميجا السالب، إذا تم تفسيرها كثلاثة كواركات متلاحمة معا، كانت لتبدو مستحيلة إذا كانت الكواركات جسيمات حقيقية.
أظهرت تجارب التناثر العميق غير المرن بمعمل معجل سلاك الوطني، في أواخر الستينات، أن النويات (بروتونات ونيوترونات) تحتوي على جسيمات تشبه النقط تتسبب في تناثر الإلكترونات. كان من الطبيعي أن تصنف تلك الجسيمات ككواركات، لكن نموذج فاينمان للباترون حاول أن يفسر البيانات التجريبية على نحو لا يقود إلى مزيد من الفرضيات. فعلى سبيل المثال، أظهرت البيانات أن 45% من طاقة الزخم كانت محمولة من قبل جسيمات متعادلة الشحنة داخل النوية. تعتبر الجسيمات متعادلة الشحنة هذه في يومنا هذه غلوونات حاملة للقوى بين الكواركات، ومكننا عدد الكم ثلاثي القيمة الخاص بها من حل مشكلة الأوميجا السالب. لم يعارض فاينمان نموذج الكواركات، فعلى سبيل المثال، عندما تم اكتشاف الكوارك الخامس عام 1977، أخبر فاينمان طلابه فورا أن هذا الاكتشاف يدل على أن هناك كواركا سادسا، والذي تم اكتشافه بالفعل بعد عقد من وفاته.
بعد النجاح الباهر الذي حققته الكهروديناميكا الكمية، تحول فاينمان إلى الجاذبية الكمية. وبالتناظر مع الفوتون، الذي يملك رقم غزل يساوي 1، قام فاينمان بالبحث في وجود مجال عديم الكتلة له رقم غزل يساوي 2، واشتق معادلة أينشتاين للمجال الخاصة بالنسبية العامة، مع قليل من الزيادات. لم تكن أداة الحساب التي اكتشفها فاينمان حينها للجاذبية، والتي تدعى «أشباح»، وهي جسيمات داخل مخططاته والتي تتصل بشكل «خاطئ» بالزخم وبالإحصائيات، ذات نفع في تفسير السلوك الكمي للجسيمات وفق نظريات يانغ-ميلز، ولا الكروموديناميكا الكمية أو القوى الكهروضعيفة. عمل فاينمان على قوى الطبيعة الأربع: الكهرومغناطيسية، القوى النووية الضعيفة، القوى النووية القوية، والجاذبية. يذكر جون وماري غريبلين في كتبهما عن فاينمان أنه «ما من أحد آخر قدم أبحاثا مؤثرة مثل هذا التأثير في دراسة قوى التآثر الأربع».
كجزء من زيادة شعبنة الفيزياء، عرض فاينمان 1000 دولار كجائزة لاثنين من تحدياته التي طرحها عن تكنولوجيا النانو. كان الأول من نصيب ويليام مكليلان، والثاني من نصيب توم نيومان. كان فاينمان أيضا من أوائل العلماء الذين أدركوا إمكانية صناعة حواسيب كمية. بين عامي 1984 و1986، قام بتطوير طريقة تباينية لتقدير حسابات تكاملات المسارات، مما قاده إلى طريقة فعالة في تحويل امتدادات التشويش المتباعد إلى امتدادات اقتران قوية متقاربة (نظرية التغاير) ونتيجة لذلك، تم التوصل إلى حسابات أكثر دقة للأسس الحرجة الخاصة بتجارب الأقمار الصناعية.