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Prefácio de Feynman Estas são as palestras de Física que proferi para as turmas de calouros e de segundo ano em Caltech. As palestras, é claro, não são textuais --- - elas foram revisadas, às vezes extensamente e às vezes em menor grau. As palestras fazem parte apenas do curso completo. O grupo inteiro de 180 estudantes reuniu-se em um grande auditório duas vezes por semana para ouvir estas palestras e, depois, dividiu-se em pequenos grupos de 15 a 20 estudantes em sessões de recitação sob a orientação de um professor assistente. Além disso, havia uma sessão de laboratório uma vez por semana. O
problema especial que tentamos atacar com estas palestras foi
manter o interesse dos entusiasmadíssimos e inteligentes
estudantes vindos do curso secundário para a Caltech.
Eles ouviram muito sobre quão interessante e excitante é a
Física --- - a teoria da relatividade, mecânica quântica e
outras idéias modernas. As palestras aqui não pretendem absolutamente ser um curso de pesquisa, mas são muito sérias. Pensei em destiná-las aos mais inteligentes na classe e certificar, se possível, que mesmo o aluno mais inteligente seria capaz de acompanhar completamente tudo que estava nas palestras --- acrescentando sugestões de aplicações das idéias e dos conceitos em várias direções fora da linha principal de ataque. Por esta razão, porém, esforcei-me ao máximo para tornar todos os enunciados o mais precisos possível, para assinalar em cada caso onde as equações e idéias se encaixavam no corpo da Física e como --- quando aprendiam mais --- as coisas seriam modificadas. Também senti que para tais estudantes é importante indicar o que deveriam --- se forem suficientemente inteligentes --- ser capazes de entender por dedução do que foi dito antes e o que está sendo mostrado como algo novo. Quando surgiam novas idéias, eu tentava deduzi-las caso fossem dedutíveis ou explicar que era uma nova idéia sem nenhuma base em termos das coisas já aprendidas e que não deveria ser demonstrável --- mas apenas acrescentada. No início destas palestras, pressupus que os alunos soubessem algo ao saírem do curso secundário --- coisas como ótica geométrica, noções de química simples e assim por diante. Tampouco via razão para dar as palestras em uma ordem definida, no sentido de não poder mencionar algo até que estivesse pronto para discuti-lo em detalhe. Houve muitas menções às coisas vindouras, sem discussões completas. Essas discussões mais completas viriam mais tarde, quando a preparação se tornasse mais avançada. Exemplos são as discussões da indutância e de níveis de energia, de início trazidas de forma bem qualitativa e mais tarde desenvolvidas mais completamente. Ao mesmo tempo em que visava aos alunos mais ativos, também queria cuidar do "indivíduo" para quem o brilho extra e as aplicações laterais são meramente inquietadoras incapaz de compreender todo o material de uma palestra. Para tal tipo de aluno, queria garantir pelo menos um núcleo central ou espinha dorsal que ele conseguisse captar. Ainda que não entendesse tudo em uma palestra, eu esperava que não ficasse nervoso. Não esperava que entendesse tudo, mas apenas os aspectos centrais e mais diretos. É preciso, é claro, certa inteligência para ver quais são os teoremas e idéias centrais e quais são os temas e aplicações laterais mais avançadas que ele só conseguirá entender no futuro. Ao dar estas palestras, senti uma grande dificuldade: do modo como o curso foi ministrado, não houve nenhum retorno dos alunos ao conferencista para indicar quão bem as palestras estavam sendo dadas. Trata-se de uma terrível dificuldade, e não sei quão boas as palestras realmente são. Tudo não passou de uma experiência. Se o fizesse de novo, não o faria da mesma forma --- espero não ter de fazê-lo de novo! Acho, porém, que as coisas se desenrolaram --- na medida em que a Física está desenvolvida --- bem satisfatoriamente no primeiro ano. No segundo ano, não fiquei satisfeito. Na primeira parte do curso, que tratava de eletricidade e magnetismo, não consegui realmente achar uma forma singular ou original --- alguma forma que fosse particularmente mais empolgante que a forma normal de apresentá-los. Assim, não acho que fiz grande coisa nas palestras sobre eletricidade e magnetismo. No final do segundo ano, eu pretendera originalmente prosseguir, após a eletricidade e o magnetismo, com algumas palestras adicionais sobre as propriedades dos materiais, mas sobretudo para retomar coisas como modo fundamentais, soluções da equação da difusão, sistemas vibratórios, funções ortogonais..., desenvolvendo os primeiros estágios do que costuma ser denominado "os métodos matemáticos da física". Em retrospecto, acho que, se fosse repetir a experiência, voltaria àquela idéia original. Mas como não estava planejado que eu desse estas palestras de novo, foi sugerido que poderia ser uma boa idéia tentar dar uma introdução à mecânica quântica. Não há dúvida que os alunos que se especializarão em física podem esperar até o terceiro ano para a mecânica quântica. Por outro lado, argumentou-se que muitos dos alunos em nosso curso estudam física como base para seus interesses primários em outros campos. E a forma normal de lidar com a mecânica quântica torna esta matéria quase inacessível para a grande maioria dos alunos, devido ao longo tempo para aprendê-la. Porém, em suas aplicações reais --- sobretudo em suas aplicações mais complexas, como na engenharia elétrica e na química --- , o pleno maquinário na abordagem na equação diferencial não é realmente usado. Assim, tentei descrever os princípios da mecânica quântica de uma forma que não exigisse o conhecimento prévio da matemática das equações diferenciais parciais. Mesmo para um físico, acho que esta é uma tentativa interessante --- apresentar a mecânica quântica desta forma invertida --- por várias razões que poderão ser evidentes nas próprias palestras. Contudo, acho que a experiências na parte da mecânica quântica não foi totalmente bem-sucedida --- em grande parte por ter me faltado tempo no final (eu deveria, por exemplo, ter dado três ou quatro palestras adicionais para lidar mais completamente com matérias como bandas de energia e a dependência espacial das amplitudes). Além disso, eu nunca apresentara o assunto desta forma antes, de modo que a falta de retorno foi particularmente grave. Acredito agora que a mecânica quântica deve ser ensinada mais à frente. Talvez eu tenha uma chance de fazê-lo de novo um dia. Então, farei da forma certa. A razão da ausência de palestras sobre como resolver problemas é que estas foram sessões de recitação. Embora eu incluísse três palestras no primeiro ano sobre a resolução de problemas, não estão incluídas aqui. Além disso, houve uma palestra sobre orientação inercial cujo lugar é após a palestra sobre sistemas rotativos, mas que foi infelizmente omitida. A quinta e a sexta palestra devem-se, na verdade, a Matthew Sands, pois eu estava viajando. A questão, claro, é se a experiência foi bem-sucedida. Meu próprio ponto de vista --- que, porém, não parece compartilhado pela maioria das pessoas que trabalhou com os alunos --- é pessimista. Não acho que tenha ido bem pelos alunos. Ao observar como a maioria dos alunos manuseou os problemas nas provas, o sistema me parece um fracasso. É claro que meus amigos observam que uma ou duas dezenas de alunos --- surpreendentemente --- entenderam quase tudo em todas as palestras, mostraram-se muito ativos no trabalho com o material e se preocuparam com os vários pontos de forma entusiasmada e interessada. Essa pessoas têm agora, acredito, uma base de primeira em física --- e são, afinal, aqueles que eu estava tentando atingir. Mas, então "o poder da instrução raramente é de grande eficácia, exceto naquelas felizes disposições em que ela é quase supérflua" (Gibbon). Não obstante, eu não queria deixar nenhum aluno completamente para trás, como talvez tenha deixado. Acho que uma forma de ajudar mais os alunos seria realizar mais esforço em desenvolver um conjunto de problemas que elucidassem algumas das idéias nas palestras. Problemas dão uma boa oportunidade de completar o material das palestras e de tornar mais realistas, completas e arraigadas nas mentes as idéias que foram expostas. Acho, porém, que a única solução para este problema da educação é perceber que o melhor ensino só pode ser praticado quando há uma relação individual direta entre um estudante e um bom professor --- uma situação em que o estudante discute as idéias, pensa sobre as coisas e fala sobre elas. É impossível aprender muito apenas sentado em uma palestra ou mesmo resolvendo problemas propostos. Mas, em nossos tempos modernos, temos tantos alunos aos quais ensinar que precisamos tentar encontrar um substituto para o ideal. Talvez em algum pequeno lugar onde haja professores e alunos individuais, eles possam obter certa inspiração ou idéias destas palestras. Talvez se divirtam raciocinando sobre elas --- ou desenvolvendo mais algumas coisas. RICHARD
P. FEYNMAN
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