The Feynman Lectures on Physics

Les Feynman Lectures on Physics est un manuel en trois volumes tiré d'une série de cours donnés par Richard Feynman, lauréat du prix Nobel souvent surnommé « The Great Explainer ». Ces cours ont été dispensés à des étudiants de premier cycle au California Institute of Technology (Caltech) entre 1961 et 1964. Feynman a coécrit l'ouvrage avec Robert B. Leighton et Matthew Sands. Une critique de 2013 dans Nature a salué l'œuvre pour sa « simplicité, beauté, unité… présentée avec enthousiasme et perspicacité ».

Le premier volume traite de la mécanique, du rayonnement et de la chaleur, y compris les effets relativistes. Le deuxième volume porte principalement sur l'électromagnétisme et la matière. Le troisième volume aborde la mécanique quantique, en utilisant l'expérience des fentes de Young pour illustrer les caractéristiques fondamentales du domaine. L'ouvrage contient également des chapitres sur la relation entre les mathématiques et la physique, ainsi que sur les liens entre la physique et les autres sciences. En 2013, Caltech, en partenariat avec The Feynman Lectures Website, a rendu le livre librement accessible en ligne.

Vers 1960, les recherches de Feynman avaient résolu plusieurs incohérences majeures dans les théories fondamentales, notamment en électrodynamique quantique, pour laquelle il a remporté le prix Nobel en 1965. À peu près à la même époque, les professeurs de Caltech s'inquiétaient du fait que leurs cours d'introduction étaient dépassés et ne couvraient pas les découvertes récentes, dont beaucoup avaient été faites à Caltech même. Ils ont décidé de remanier le premier cours de physique pour susciter davantage d'enthousiasme chez les étudiants.

Feynman a accepté de l'enseigner, mais une seule fois. Conscient de l'importance historique de l'événement, Caltech a enregistré chaque cours et photographié chaque dessin au tableau réalisé par Feynman. Une équipe de physiciens et d'étudiants diplômés a ensuite transformé les enregistrements en un manuscrit, qui est devenu Les Feynman Lectures on Physics. Bien que la contribution technique la plus importante de Feynman ait été en électrodynamique quantique, ces cours sont devenus son œuvre la plus lue.

Ces cours sont considérés comme une introduction sophistiquée et complète à la physique au niveau universitaire. Dans sa préface originale, Feynman admettait être « pessimiste » quant à la possibilité d'atteindre tous ses étudiants, écrivant que les cours étaient destinés « à maintenir l'intérêt d'étudiants très enthousiastes et plutôt intelligents sortant du lycée et entrant à Caltech ». Il visait les étudiants qui, après deux ans du cours précédent, étaient « très découragés car très peu d'idées nouvelles, grandioses et modernes leur étaient présentées ». Par conséquent, certains étudiants en physique trouvent les cours plus utiles après avoir maîtrisé les manuels traditionnels, et les livres sont souvent considérés comme plus utiles pour les enseignants que pour les étudiants.

Alors que le cours de deux ans (1961-1963) était encore en cours, sa réputation s'est répandue dans la communauté des physiciens. Dans une préface à l'édition de 1989, David Goodstein et Gerry Neugebauer affirmaient que la fréquentation des étudiants inscrits de premier cycle avait fortement diminué au fil du temps, mais qu'elle avait été compensée par une augmentation de la fréquentation des professeurs et des étudiants diplômés. Le coauteur Matthew Sands, dans un mémoire accompagnant l'édition de 2005, a contesté cette affirmation.

Goodstein et Neugebauer ont également écrit que « ce sont ses pairs — scientifiques, physiciens et professeurs — qui seraient les principaux bénéficiaires de sa magnifique réalisation, qui n'était rien de moins que de voir la physique à travers la perspective fraîche et dynamique de Richard Feynman », et que « son don était d'être un enseignant extraordinaire pour les enseignants ».

Addison-Wesley a publié un recueil d'exercices et de problèmes pour accompagner les cours. Ces séries de problèmes, utilisées pour la première fois au cours de l'année universitaire 1962-1963, ont été organisées par Robert B. Leighton. Certains problèmes sont suffisamment sophistiqués pour nécessiter la compréhension de sujets avancés comme la loi zéro-un de Kolmogorov. Les livres originaux et les suppléments contenaient plusieurs erreurs, certaines rendant les problèmes insolubles ; des errata ont été publiés par la suite et sont désormais en ligne.

Addison-Wesley a également publié toutes les bandes audio des cours sur CD, totalisant plus de 103 heures, avec un son remasterisé et des cours réorganisés. Un tableau de correspondance entre les livres et les CD a été fourni. En mars 1964, Feynman a donné un cours invité à la classe de physique de première année, mais les notes ont été perdues pendant des années. Elles ont finalement été retrouvées, restaurées et publiées sous le titre Feynman's Lost Lecture: The Motion of Planets Around the Sun.

En 2005, Michael A. Gottlieb et Ralph Leighton ont coécrit Feynman's Tips on Physics, qui comprend quatre cours de première année inédits (trois sur la résolution de problèmes, un sur le guidage inertiel), un mémoire de Sands sur les origines des cours, et des exercices avec réponses attribués par Leighton et Rochus Vogt lors des séances de travaux dirigés. La même année, une « édition définitive » des cours a été publiée.