Edward Witten es un famoso físico estadounidense, ganador de la Medalla Fields y profesor Charles Simonyi del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton. Wilton es uno de los defensores más sabios y abiertos de la teoría de supercuerdas. La teoría M que fundó integra todas las teorías de supercuerdas (cinco tipos) y la teoría de la supergravedad de once dimensiones, y se considera la teoría más prometedora para unificar las partículas básicas y las cuatro fuerzas que interactúan en la naturaleza. Hizo muchas contribuciones importantes a la física de partículas y la teoría cuántica de campos, especialmente a la cromodinámica cuántica y la teoría de dimensiones superiores, antes de dedicarse a la teoría de supercuerdas. Como líder de la revolución de segunda línea, Wilton fue nombrado la sexta figura más influyente después de la Segunda Guerra Mundial por la revista estadounidense "Life". Wheaton tiene el índice H más alto entre los físicos y generalmente se le considera el físico más influyente de nuestro tiempo.
Nombre chino: Edward Witten.
Edward Witten
Nacionalidad: Estadounidense
Etnia: judía
Lugar de nacimiento: Baltimore, Maryland
Fecha de nacimiento: 26 de agosto de 1951.
Ocupación: Físico teórico, matemático
Escuela de posgrado: Brandeis University, Princeton University
Principales logros: Propuesta de teoría M.
Trabajo representativo: Teoría de Supercuerdas
Residencia: Princeton, Nueva Jersey
Honor: Miembro de la Academia Nacional de Ciencias, etc.
Premios: Medalla IMU Fields, Premio de Física Fundamental, etc.
Ámbitos de investigación: física teórica, física matemática.
Mentor: David Gross
Currículum de crecimiento
Witten nació el 26 de agosto de 1951 en Baltimore, Maryland, EE. UU. Después de graduarse de la escuela secundaria, ingresó a la Universidad Johns Hopkins y luego se transfirió a la Universidad Brandeis, donde recibió su licenciatura en 1971. Se especializó en historia en la universidad y tiene un gran interés en la lingüística y la economía. Había planeado convertirse en político o periodista. Con este fin, trabajó para la campaña presidencial del candidato demócrata George McGovern del 65438 al 0972. Pero a Wheaton le preocupaba más tarde perderse fácilmente si se dedicaba a la política o al periodismo.
Ingresó en la Escuela de Graduados de la Universidad de Princeton en 1973 para estudiar matemáticas aplicadas. Un año después, se trasladó al Departamento de Física, con especialización en física de partículas, y obtuvo su maestría y doctorado en 1974 y 1976 respectivamente. Su mentor es el profesor David Gross, ganador del Premio Nobel de Física en 2004. Su tesis doctoral se dedicó al estudio de la dispersión inelástica profunda de fotones entre fotones. Después de recibir su doctorado, Whitten fue a la Universidad de Harvard para realizar una investigación postdoctoral. En septiembre de 1980, Wilton fue contratado como profesor de física en la Universidad de Princeton. Profesor del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton desde 1987 y Profesor Charles Simonyi desde 1997.
Universidad de Princeton, Ph.D. 1976;
Universidad de Harvard, Miembro Junior, Sociedad de Becarios de Harvard, 1977_80;
Universidad de Princeton, Profesor 1980_87;
Escuela de Estudios Avanzados, miembro 1984, profesor 1987_97,
charlessimonyiprofessor 1997_;
Beca MacArthur 1982
Logros científicos
Wildon es un físico de fama mundial. Con sólo 29 años, fue contratado como profesor en el Departamento de Física de la Universidad de Princeton debido a su imaginación sobrehumana y su comprensión de la teoría cuántica de campos. Desde entonces, su investigación se ha centrado en la teoría de cuerdas y poco a poco se ha convertido en un científico destacado en este campo.
La teoría de cuerdas, también conocida como teoría de cuerdas, es una teoría de la física teórica que presagia la perspectiva de la "gran unificación" de los campos gravitacionales y los campos cuánticos. Un punto básico de la teoría de cuerdas es que las unidades básicas de la naturaleza no son partículas como electrones, fotones, neutrinos y quarks. Estas cosas que parecen partículas son en realidad círculos cerrados de cuerdas muy pequeñas (llamadas cuerdas cerradas o cuerdas cerradas). Las diferentes vibraciones y movimientos de las cuerdas cerradas producen diversas partículas elementales. Aunque la escala de las cuerdas en la teoría de cuerdas es pequeña, los principios básicos que gobiernan sus propiedades predicen varios objetos de película delgada a gran escala, o "branas", para abreviar.
Intuitivamente, el espacio en el que nos encontramos puede ser una película tridimensional en un espacio de nueve dimensiones. La teoría de cuerdas es la teoría más prometedora para unificar las partículas fundamentales y las cuatro fuerzas de la naturaleza que interactúan. También predijo la "inestabilidad del átomo" y la "desintegración de protones" y otras señales interesantes que no han sido confirmadas por experimentos.
De 1984 a 1985 tuvo lugar la primera revolución de la teoría de cuerdas, cuyo núcleo fue el descubrimiento de la teoría unificada de la "libertad anormal"; de 1994 a 1995 tuvo lugar la segunda revolución de la teoría de cuerdas; lugar, tanto los hay externos como internos. La teoría de cuerdas evolucionó hacia la teoría M. La teoría m fundada por Wilton sintetiza todas las teorías de supercuerdas (* * *cinco tipos) y la teoría de la supergravedad de once dimensiones.
La contribución de Wheaton a la teoría de cuerdas se puede resumir de la siguiente manera:
(1) Los físicos encuentran que la descripción del movimiento de las partículas bajo el concepto de "cuerda" es muy complicada y difícil de discutir. . Por tanto, Witton propuso el concepto de dualidad para abordar el modelo, simplificando el problema y encontrando un método adecuado para obtener esta serie de resultados en el futuro.
(2) En colaboración con N. Seiberg, Wilton propuso el concepto de "supersimetría" para describir mejor las características de las partículas microscópicas "quarks", obteniendo así resultados cada vez más importantes, y también creó nuevas disciplinas. y nuevas direcciones, mostrando nuevas esperanzas para la culminación final de la "gran unificación". Bajo la influencia de la supersimetría, se formaron las matemáticas de cuatro dimensiones, es decir, la geometría cuántica.
(3) Bajo la idea de supersimetría, hay cinco universos posibles, y Wilton demostró que son equivalentes. También utilizó la teoría de supercuerdas para demostrar la desigualdad de Morse y el teorema de la energía positiva.
Aunque la teoría M ha logrado resultados fructíferos, no puede probarse experimentalmente debido a las limitaciones de las condiciones experimentales. Hay dos razones principales por las que no se ha demostrado experimentalmente hasta ahora: una es que nadie sabe lo suficiente sobre la teoría de cuerdas para hacer predicciones correctas, la otra es que los aceleradores de partículas de alta velocidad existentes no son lo suficientemente potentes; Los científicos utilizan aceleradores de partículas de alta velocidad de nueva generación existentes y preparados para intentar encontrar las superpartículas predichas por la teoría principal de la supersimetría en la teoría de supercuerdas. Hay varios indicios de que los misterios más profundos de la teoría M aún no se han revelado, y cuál es la verdadera cara de la teoría M sigue siendo un misterio sin resolver. Para comprenderlo plenamente, Wheaton creía que era necesario inventar nuevas herramientas matemáticas.
Como físico, Wilton tenía extraordinarias habilidades matemáticas. No sólo dominaba la física y las matemáticas, sino que también combinaba estrechamente ambas disciplinas. Se especializa en teoría cuántica de campos, teoría de cuerdas y topología y geometría relacionadas. Sus principales contribuciones incluyen la prueba del teorema de la energía positiva de la relatividad general, la supersimetría y la teoría de Morse, la teoría cuántica topológica de campos, la compacidad de supercuerdas, la simetría especular, la teoría de campos de calibre supersimétrico y conjeturas sobre la existencia de la teoría M. Los métodos y enfoques que defendió han tenido un enorme impacto en la comunidad científica. Por lo tanto, disfruta de altos honores tanto en física como en matemáticas. Debido a su resolución de algunos problemas matemáticos bajo la guía de la física teórica, especialmente sus destacadas contribuciones a la teoría de supercuerdas, Wilton ganó la Medalla Fields en el Congreso Internacional de Matemáticos celebrado en Tokio en 1990. Wilton es también el único físico que ha ganado la medalla Fields hasta la fecha. Su trabajo se centra en la física teórica y la física matemática, y es uno de los pocos científicos que ha logrado logros de primer nivel tanto en matemáticas como en física.
Premios
Premio Einstein, 1985
Premio Dirac, 1985 (Centro Teológico Internacional, Premio y Medalla Dirac 1985)
Arant. Premio Waterman, 1986 (Fundación Nacional de Ciencias, Alan. Premio Waterman 1986).
Medalla Fields, 1990
Medalla Danny Heineman, 1998 (Sociedad Estadounidense de Medicina Física y Sociedad Estadounidense de Física, Medalla Danny Heineman en Matemáticas 1998).
Medalla Nacional de Ciencias, 2003
Premio Henri Poincaré, 2006
Premio Crafford de Matemáticas 2008
Premio Lo Lenz, 2010 ( Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos, Medalla Lorenz 2010).
Medalla Isaac Newton, 2010 (Instituto de Física, Medalla Isaac Newton 2010).
Premio de Física Fundamental, 2013 (Fundación Milner, Premio Fundamental 2013).
Principales Honores
Miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias, elegido en 1984.
Miembro de la Academia Nacional de Ciencias, elegido en 1988.
Miembro extranjero de la Royal Society, elegido en 1998.
Académico extranjero de la Academia de Ciencias de Francia, elegido en 2000.
Evaluación del trabajo
Han pasado casi 40 años desde la publicación de la teoría de cuerdas. Durante este período, algunas personas la han ridiculizado y cuestionado, pero también ha sido elogiada calurosamente. y elogiado. Tres físicos, Steven Weinberg y Abdus Salam Sheldon Glashow, que ganaron el Premio Nobel de Física en 1979 por proponer la teoría débilmente unificada de la electricidad, tienen actitudes diferentes hacia la teoría de cuerdas.
Salam centró su atención en la teoría de supercuerdas en sus últimos años. Aunque personalmente no cree en una teoría tan global, cree que "en cualquier caso, no deberíamos creerla fuera del alcance de una teoría que pueda ser comprobada. En el futuro previsible, no podremos comprobar directamente Probar la teoría de supercuerdas, sólo es posible realizar pruebas indirectas. La teoría de supercuerdas es apasionante debido a sus ventajas inherentes. Al menos hemos encontrado una alternativa real a la teoría del campo de partículas puntuales, lo que nos plantea dificultades insuperables. esperanza de una teoría cuántica de la gravedad, lo cual es por primera vez una victoria, independientemente de si obtenemos una teoría final que lo abarque todo. Esta teoría de la gravedad también unifica los quarks y las partículas, eso es un privilegio adicional, pero incluso sin ello. Esta unificación, consideraría las supercuerdas como un avance importante."
Weinberg trabajó en la teoría de supercuerdas como una pasión por esta teoría. Y sus elocuentes partidarios. Weinberg cree que "una persona sólo puede hacer lo que puede hacer; este es el primer principio de la física. Sólo haciendo lo que está dentro de sus capacidades se puede lograr algo". Creo que la teoría de cuerdas es una buena idea y tiene sentido seguir trabajando en este campo. No apoyo la búsqueda de la teoría de cuerdas por parte de todos, pero la teoría de supercuerdas está dando a los estudiantes de posgrado un fuerte "sabor" de ejercicio matemático. Sería bueno que aprendieran todas estas matemáticas. Que la teoría de supercuerdas sea una buena teoría depende de las conclusiones que pueda sacar. La teoría de cuerdas es hermosa y prometedora. Se obtuvieron algunos resultados cualitativos sin saber cómo derivar de ellos información sobre la gravedad. Pero las dificultades en matemáticas son ciertamente formidables y pueden surgir de vez en cuando, como sucedió en el pasado. Definitivamente será muy divertido hacer este trabajo durante los próximos años. "
Desde el punto de vista científico y filosófico, Glashow es un completo oponente de la teoría de las supercuerdas y dice que está "esperando la ruptura de las supercuerdas". Una vez dijo en un discurso que los físicos parecen estar divididos en ambos bandos. : los alquimistas y los teólogos medievales Dijo: "Estoy particularmente molesto con mis amigos que estudian la teoría de cuerdas porque no pueden explicar nada sobre el mundo físico objetivo. Algunos de ellos están convencidos de que sus teorías son hermosas, únicas y correctas. Entonces, dado que la teoría es única y correcta, naturalmente contiene una descripción de todo el mundo físico. En su opinión, no era necesario ningún experimento para demostrar una verdad tan evidente y comenzaron a atacar el valor de los experimentos. Glashow espera que los experimentalistas sean los ganadores en el establecimiento de una teoría unificada del mundo, de modo que "la antigua tradición de observar el mundo y comprenderlo continúe preservándose y, al mismo tiempo, nunca podremos lograrlo con éxito". resolver los problemas de la física de partículas elementales con la teoría pura”. “A menudo escucho a amigos de la teoría de cuerdas predicarme que la teoría de cuerdas dominará la física en el próximo medio siglo, y Edward Witten también lo dijo. Me gustaría corregir esta afirmación para decir: la teoría de cuerdas dominará la física en los próximos 50 años como la teoría de Klein-Kaluza, es decir, no dominará la física en absoluto.
Richard Feynman, ganador del Premio Nobel de Física en 1965, es considerado por muchos como el físico más grande nacido en Estados Unidos en el siglo XX. Se ha ganado una amplia gama de lectores en general con su humorística autobiografía "Stop, Mr. Feynman". Como uno de los pioneros de la física del siglo XX, su escepticismo sobre la teoría de supercuerdas es particularmente pertinente. La actitud de Feynman fue clara. "No me gusta que no hagan ningún cálculo. No me gusta que no prueben sus ideas, y no me gusta que no hagan nada que no sea experimental. Ellos improvisan una excusa: decir: "Bueno, probablemente todavía esté bien". "
Smelling, fundador del Instituto Canadiense de Física Teórica de Círculos, cree que la teoría de cuerdas ha fracasado como teoría científica.
Porque atrae vastos recursos y las mejores mentes, perjudicando gravemente a los físicos jóvenes que siguen otros caminos. Por tanto, también ralentizó el progreso de otras físicas.
Einstein se dedicó a la unificación de la teoría electromagnética y la teoría gravitacional en sus últimos años, pero nunca logró un éxito verdaderamente satisfactorio, pero su idea de establecer una teoría unificada siempre ha atraído a miles de físicos. Se puede decir que la teoría m ha logrado la intención original de una teoría de campo unificado hasta cierto punto, aunque hasta ahora no existe evidencia experimental sólida que la respalde. En los últimos años, la evidencia que respalda la teoría M ha aumentado día a día y se han logrado avances apasionantes. Además, la teoría M (teoría de cuerdas) ha promovido en gran medida el desarrollo de las matemáticas. Esta teoría creó las superficies de Riemann, el álgebra de Lie de dimensión infinita, la geometría cuántica y otros campos. Es por eso que Wheaton ganó la Medalla Fields, el más alto honor en matemáticas. . razón. Cualquiera que sea el resultado final, la contribución de Wheaton a la física seguirá siendo un punto culminante en la historia de la física.
Evaluación de la personalidad
Witten tiene una profunda intuición física y magníficas habilidades matemáticas, y es muy apreciado por sus compañeros.
Michael Atiyah, un famoso matemático británico y ganador de la Medalla Fields, dijo una vez:
“Aunque definitivamente es físico, en lo que respecta a su dominio de las matemáticas En términos de grado , pocos matemáticos pueden compararse con él. Sus destacados conocimientos de la física condujeron a un teorema matemático nuevo y más profundo, que sorprendió a la comunidad matemática. Su gran influencia en las matemáticas modernas, su física se ha convertido una vez más en una rica fuente de inspiración matemática. intuición."
La profesora Jocelyn Bell Burnell, actual presidenta de la Sociedad Británica de Física, dijo en la ceremonia de entrega de la Medalla Newton de 2010: "El ingenio, la intuición física y la capacidad del profesor Witton para revolucionar la física. Físico teórico creativo y prolífico cuyo trabajo en áreas como la teoría cuántica de campos, la relatividad general y la teoría de supercuerdas influyó en otros físicos y ha tenido un gran impacto."
Roger Penrose, profesor emérito de Matemáticas de RouseBall en la Universidad. de Oxford, Reino Unido, en su libro "El camino hacia la realidad":
"Por lo general, la gente lo considera la principal autoridad en teoría de cuerdas (y teoría M) desde la década de 1980. Su papel en el lanzamiento de la "segunda revolución de las supercuerdas" en 1995, y su trabajo desde entonces girando sobre cuerdas, varios avances importantes (y no siempre obvios) en la teoría de cuerdas y otros campos relacionados con la teoría de cuerdas lo han establecido como líder. En 30 años de historia se han visto varios "guías turísticos", sin duda Whitten es siempre el más destacado. Dondequiera que vaya, hay alegría."
Citas clásicas
" Creo que el siglo XXI es la edad de oro de la biología, pero también creo que el siglo XXI es también la edad de oro de la física."
"La teoría de cuerdas es la física que ocurrió en el siglo 265 y Siglo 438."
"Hay muchas teorías de cuerdas. Interesantes subproductos matemáticos, ya que muchos descubrimientos matemáticos han sido reutilizados por los físicos en los últimos años. Son aplicaciones de diversas estructuras matemáticas que surgen de la teoría de cuerdas. /p>
Expone tu caso
"Mis intereses científicos han cambiado varias veces; desde una muñeca de 10 años, hasta una joven de 21 dedicada a la física, me planteé muchos temas en universidad, incluyendo historia, lingüística y economía. Pensé que tal vez sólo los desafíos de la física y las matemáticas podrían estimular mi pasión y liberar mis talentos. ”
“A menudo me pregunto, ¿qué hubiera pasado si hubiera crecido en un entorno diferente? En cualquier caso, tuve la suerte de tener la gran oportunidad de estudiar matemáticas y ciencias, y obtener resultados fructíferos de ello; aunque experimenté algunas idas y vueltas, en comparación con muchos otros jóvenes, sin duda soy extremadamente afortunado; Esta buena suerte se debe al sistema educativo flexible y pragmático de los Estados Unidos: me permitió elegir ser científico hasta los 21 años. En este sentido, aunque algunos países pueden ofrecer una educación superior en matemáticas y ciencias, es probable que el sistema relativamente rígido impida que personas como yo decidan seguir una carrera en física antes de los 21 años. Por supuesto, si hubiera crecido en esos países, tal vez me hubieran incluido en matemáticas o física desde el principio y no hubiera tenido que pasar por las dificultades que paso en Estados Unidos. Sin embargo, la falta de elección activa no es necesariamente algo bueno. ”
“En realidad, mi elección no fue un capricho, pero mi confianza se fue fortaleciendo gradualmente a medida que mi comprensión de la teoría de cuerdas se profundizaba.
Cuando John Schwarz y Michael Green revivieron la teoría de cuerdas y lograron un gran éxito, mi objetivo se volvió aún más claro: unificar la teoría de cuerdas de las interacciones de partículas. Este es un viaje de descubrimiento ambicioso y esperanzador. "
"Hace unos 20 años, un físico experimentado a quien admiraba me dijo que la clave para que los científicos experimentados exitosos mantengan la vitalidad científica es poder estudiar los problemas planteados por otros sin reservas. Ahora que tengo 50 años, es hora de calmarme y escuchar las opiniones de los demás. ”