Lutador Julian Seymour

Julian S. Schwinger, 1965

Julian Seymour Schwinger (nascido em 12 de Fevereiro de, 1918 em New York City , † 16 de Julho de, de 1994 , em Los Angeles ) foi um dos principais da América teóricos físicos . Junto com Richard P. Feynman e Sin-Itiro Tomonaga, ele recebeu a física de 1965 - Prêmio Nobel "por seu desempenho básico em eletrodinâmica quântica , com profundas implicações para a física de partículas ".

vida e trabalho

Schwinger teve um talento precoce no campo da física e da matemática. Ele estudou no City College de Nova York e na Columbia University em Nova York, onde recebeu seu doutorado com Isidor Isaac Rabi em 1939 . Ele então foi para Robert Oppenheimer em Berkeley e também lecionou na Purdue University. Na década de 1930 ele se tornou um dos principais teóricos no campo da física nuclear, que então estava em “expansão” . Mesmo assim, ele desenvolveu uma preferência por trabalhar especialmente à noite, quando não era incomodado. Na física nuclear, por exemplo, ele desenvolveu a teoria alcance efetivo em 1950. Ele derivou os componentes de tensores de forças nucleares a partir do momento de quadrupole do deutério e estudou sua rotação - isospin estrutura.

Durante a Segunda Guerra Mundial, ele trabalhou no "Laboratório de Radiação" do Instituto de Tecnologia de Massachusetts no projeto de radar . Ele desenvolveu a teoria da propagação de ondas em guias de ondas . Posteriormente, ele aplicou com sucesso os métodos de variação desenvolvidos no processo na teoria quântica de campos e na teoria de espalhamento (trabalhando com Lippmann, Physical Review 1950, “ Lippmann-Schwinger equation ”). Seu trabalho com guias de onda resultou no livro "Descontinuidades em guias de ondas" em 1968 e, em 2006 com Milton, no livro "Radiação eletromagnética - princípios variacionais".

Após a Segunda Guerra Mundial, ele se voltou para a eletrodinâmica quântica (QED) e foi o primeiro a derivar as importantes previsões da teoria do deslocamento de Lamb e do momento magnético anômalo do elétron no nível de 1 loop (1948). Ele continuou esses cálculos no início dos anos 1950 com seus assistentes Robert Karplus e Abraham Klein . O conceito de renormalizar o QED essencialmente vem dele, mas também foi desenvolvido independentemente de Shin'ichirō Tomonaga no Japão. Seus "métodos de variação" não eram tão populares quanto os métodos de diagramas de Richard Feynman , mas não eram menos poderosos. Eles poderiam ser descritos como “diferenciais”, com base nas equações diferenciais para as funções de Green , em contraste com os métodos “integrais” de Feynman, onde a função de Green ocorre como um “propagador” no integrando. O sempre educado Schwinger às vezes franzia a testa quando seus alunos e funcionários usavam os métodos mais vívidos de Feynman, mas os ignorava. As palavras-chave aqui são, por exemplo, as equações de Schwinger-Dyson .

Na longa série de trabalhos "Teoria dos campos quantizados" (Physical Review 1951-1954), ele desenvolveu sua abordagem à teoria quântica de campos ("princípio de ação quântica") e também introduziu variáveis ​​de Grassmann e " estados coerentes " (que seu aluno Glauber mais tarde examinados e já haviam sido descobertos independentemente por Erwin Schrödinger em 1926).

Ele lecionou na Universidade de Harvard de 1945 a 1972 . Suas palestras nas décadas de 1940 a 1950 foram lendárias e ele também formou uma grande escola de físicos teóricos (em oposição a Feynman), incluindo os vencedores do Prêmio Nobel Roy Jay Glauber , Ben Mottelson , Sheldon Glashow e Walter Kohn . Outros alunos de graduação e pós-graduação incluem Kenneth A. Johnson , Abraham Klein, Fritz Rohrlich , Laurie Brown , Stanley Deser , Bryce DeWitt , Richard Arnowitt , Gordon Baym , Jeremy Bernstein , Eugen Merzbacher , Roger G. Newton , Kimball Milton , Raymond Stora e Paul C. Martin . Robert Karplus não fez doutorado com ele, mas foi seu aluno e assistente.

Na década de 1950, ele foi o primeiro a apontar a “estrutura euclidiana” oculta na teoria quântica de campos relativística (Proceedings National Academy of Sciences 1958, 1959). Isso foi ridicularizado por Wolfgang Pauli (no sentido da aplicação mais simples de números complexos: rotação de 90 graus pela multiplicação com "i"), mas em retrospecto acabou por ser uma observação importante - todos os cálculos das teorias de alcance da rede são em continuação “euclidiana” do espaço de Minkowski subjacente realizada. Existe essa conexão entre as teorias quânticas relativísticas de campo e a mecânica estatística clássica.

Com seu aluno Paul Martin, Schwinger lançou as bases sistemáticas para um tratamento teórico de campo quântico de sistemas de muitos corpos da mecânica estatística. Depois de Murray Gell-Mann e Francis Low , ele também desenvolveu a equação de Bethe-Salpeter para estados ligados, primeiro em palestras em Harvard. Ele também lidou com a teoria da difração em óptica e acústica com métodos de variação (trabalho com Levine, Physical Review 1948, 1949) e a teoria clássica (e teórica quântica) de cargas elétricas aceleradas ( radiação síncrotron, etc., Physical Review 1949, mas ele voltou várias vezes depois).

Em “Lectures on angular momentum” de 1952 ele deu uma “bosonização” (representação por osciladores harmônicos) da álgebra de momentum angular.

Em vários trabalhos no final dos anos 1950 e início dos 1960, ele antecipou muitos desenvolvimentos importantes na física de partículas elementares. Ele foi um dos primeiros a prever a existência de diferentes tipos de neutrinos. Schwinger trabalhou com William Rarita (1907–1999) no início dos anos 1940 na elucidação da natureza tensorial das forças nucleares, com Rarita fazendo principalmente o trabalho numérico. Já em 1941, eles publicaram em conjunto a primeira teoria quântica de partículas de spin 3/2 (mais tarde importante na supergravidade ), formulada na equação de Rarita-Schwinger . Os termos de Schwinger como anomalias do comutador na teoria quântica de campos foram nomeados em sua homenagem (Physical Review Letters 1959).

De acordo com suas próprias declarações (trabalhos selecionados), em "Teoria das interações fundamentais" ele lida com mésons de vetores pesados ​​carregados, uma teoria de união eletrofraca (seu aluno Glashow realizou um trabalho semelhante no início dos anos 1960), transformações quirais, teoria de Higgs, Teoria do vetor axial do vetor. Ele encontrou evidências da anomalia quiral na eletrodinâmica quântica já em 1951.

Em Physical Review , Volume 125, 1962 e Volume 128, 1962, ele desenvolveu um modelo exatamente solucionável da teoria quântica de campos com geração de massa dinâmica (o modelo de Schwinger é um QED bidimensional com um espinor de Dirac sem massa).

Na década de 1960, também havia trabalhos sobre monopólos magnéticos , díons (partículas que carregam cargas magnéticas e elétricas) e a teoria quântica da gravidade.

Repetidamente, ele provou ser um mestre no desenvolvimento de novos formalismos, embora sempre tenha atribuído grande importância ao contato próximo com coisas experimentalmente observáveis. Sua invenção da "teoria da fonte" em meados da década de 1960 também foi uma tentativa de enfocar as quantidades observáveis ​​no formalismo. Nas mãos dele e de seus alunos, acabou por ser uma ferramenta poderosa, mas não pôde prevalecer de forma geral (ou é usada como uma "representação espectral"). Ele desenvolveu a teoria em três livros "Partículas, fontes e campos" 1970, 1973, 1989.

Em 1972 ele foi para a Universidade da Califórnia em Los Angeles .

Na década de 1970, ele tentou dar uma interpretação da mecânica quântica com a ajuda da "álgebra de medição" ("Cinemática e dinâmica quântica" 1970, "Mecânica quântica - simbolismo das medições atômicas" 2001 (Englert ed.)). Ele e seus alunos também lidam com os mais variados problemas (de “espalhamento inelástico profundo” nos experimentos de espalhamento de alta energia ao efeito Casimir) com sua “teoria da fonte”.

Na década de 1980, ele trabalhou, entre outras coisas, na teoria estatística do átomo (" teoria de Thomas Fermi ") e a partir de 1989 também se interessou pelo trabalho em " Cold Fusion " de Fleischmann e Pons, que mais tarde se revelou ser defeituoso. Schwinger manteve uma atitude aberta em relação a essa área e também tentou acomodar algumas publicações. Quando estes foram rejeitados pelos principais jornais, ele viu isso como censura injustificada e pediu demissão da American Physical Society em protesto. Outra área polêmica em que atuou mais recentemente é a teoria da sonoluminescência , que ele tentou entender como o efeito Casimir dinâmico .

Schwinger estava casado desde 1947.

Associações

Em 1948, Schwinger foi eleito para a Academia Americana de Artes e Ciências . Em 1949 ele foi aceito na Academia Nacional de Ciências .

Trabalho

  • Eletrodinâmica Clássica (O programa avançado do livro) . Westview Pr., 1998
  • Artigos selecionados . Reidel, 1979 (editado por Flato, Fronsdal, Milton, com um comentário (muito) curto do próprio Schwinger).
  • Um legado quântico - artigos seminais de Julian Schwinger (editor Kimball Milton). World Scientific, 2000.
  • O legado de Einstein . Spektrum Verlag (livro popular, mas ainda assim exato, sobre a teoria da relatividade, publicado pela primeira vez em 1985).
  • como editor: Selected papers on Quantumelectrodynamics , dover (primeiro em 1957, as obras clássicas de Schwinger, Feynman).
  • QED - uma visão individual . Em: J. Physics , Volume 43, 1982, e em L. Brown, Hoddeson: The birth of particle physics . 1983.
  • Sobre Eletrodinâmica Quântica e o Momento Magnético do Elétron . In: Phys. Rev. Band 73 , 15 de fevereiro de 1948, p. 416 , doi : 10.1103 / PhysRev.73.416 ( aps.org [PDF]).
  • Na rotação do nêutron . In: Phys. Rev. Band 52 , 15 de dezembro de 1937, p. 1250 , doi : 10.1103 / PhysRev.52.1250 ( ihep.su [PDF]).
  • Sobre o momento angular , Relatório Técnico, US Atomic Energy Commission 1952, online
  • Alguns dos trabalhos de Schwinger nos Anais da Academia Nacional de Ciências estão disponíveis no site do PNAS .

literatura

  • Jack Ng (Ed.) Julian Schwinger , científico mundial de 1996 (com contribuições de Freeman Dyson e do próprio Schwinger, em que presta homenagem a George Green “O ecologismo da teoria quântica de campos - George Green e eu”).
  • Jagdish Mehra , Kimball Milton Escalando a montanha - a biografia científica de Julian Schwinger . Oxford 2000. Robert Finkelstein: Review. In: Cern Courier
  • Silvan S. Schweber QED e os homens que o fizeram , Princeton 1994
  • Silvan S. Schweber As fontes das funções Schwingers Greens . In: Proc.Nat.Acad. , Volume 102, 2005, p. 7783.
  • Paul C. Martin, Sheldon Glashow, obituário em física hoje, outubro de 1995.
  • Martin, mostra de vidro: Biographical Memoirs National Academy. (PDF) 2008
  • Jeremy Bernstein : Uma teoria de tudo . Springer, 1996 (com ensaio sobre Schwinger).
  • Gerjuoy: Memórias de Julian Schwinger . In: Asian Journal of Physics , Volume 23, 2014, pp. 5-15, arxiv : 1412.1410

Links da web

Commons : Julian Schwinger  - Coleção de imagens, vídeos e arquivos de áudio

Evidência individual

  1. ↑ Burt A. Folkart: Obituários - Julian Schwinger; Físico Nobel, Professor em Harvard e UCLA . In: Los Angeles Times . 19 de julho de 1994 ( Julian Schwinger; Nobel Physicist, Professor em Harvard e UCLA [acessado em 5 de fevereiro de 2018]).
  2. ↑ Physical Review , Volume 115, 1959
  3. ↑ publicado em Lawrence Biedenharn , van Dam "Artigos selecionados sobre a teoria quântica do momento angular", Academic Press 1965
  4. ↑ Annals of Physics , Volume 2, 1957, p. 407
  5. ↑ Physical Review , Volume 82, 1951, p. 664. Ver Bertlmann: Anomalies in Quantum Field Theory , Clarendon Press 1996, p. 2
  6. ^ J. Zinn-Justin: Quantum Field Theory and Critical Phenomena , ISBN 0-19-851873-0
  7. ^ Membros da Academia Americana. Listado por ano eleitoral, 1900–1949 (PDF). Recuperado em 11 de outubro de 2015
  8. ^ Diretório de membros: Julian Schwinger. National Academy of Sciences, acessado em 10 de dezembro de 2015 (Biographical Memoir de Paul C. Martin e Sheldon L. Glashow ).
dados pessoais
SOBRENOME Schwinger, Julian Seymour
DESCRIÇÃO BREVE Físico americano
DATA DE NASCIMENTO 12 de fevereiro de 1918
LOCAL DE NASCIMENTO Nova york
DATA DA MORTE 16 de julho de 1994
LUGAR DA MORTE Los Angeles