Luchador Julian Seymour

Julian S. Schwinger, 1965

Julian Schwinger Seymour (nacido el 12 de febrero de, 1918 en la ciudad de Nueva York , † 16 de de julio de, de 1994 en Los Ángeles ) fue uno de los principales de América teóricos físicos . Junto con Richard P. Feynman y Shin'ichirō Tomonaga recibió el 1965 la física - Premio Nobel "por su desempeño básico en la electrodinámica cuántica , con profundas implicaciones para la física de partículas ."

vida y trabajo

Schwinger tuvo un talento temprano en el campo de la física y las matemáticas. Estudió en el City College de Nueva York y en la Universidad de Columbia en Nueva York, donde recibió su doctorado con Isidor Isaac Rabi en 1939 . Luego fue a Robert Oppenheimer en Berkeley y también enseñó en la Universidad Purdue. En la década de 1930 se convirtió en uno de los principales teóricos en el campo de la física nuclear, que entonces estaba "en auge" . Incluso entonces, desarrolló una preferencia por trabajar especialmente de noche cuando no lo molestaban. En la física nuclear, por ejemplo, desarrolló la teoría de alcance efectivo en 1950. Se deriva de las componentes del tensor de las fuerzas nucleares desde el momento cuadrupolar de la deuterones y estudió su giro - isospín estructura.

Durante la Segunda Guerra Mundial trabajó en el "Laboratorio de Radiación" del Instituto de Tecnología de Massachusetts en el proyecto del radar . Desarrolló la teoría de la propagación de ondas en guías de ondas . Más tarde aplicó con éxito los métodos de variación desarrollados en el proceso en la teoría cuántica de campos y la teoría de la dispersión (trabajando con Lippmann, Physical Review 1950, “ Ecuación de Lippmann-Schwinger ”). Su trabajo sobre guías de ondas dio como resultado el libro "Discontinuidades en guías de ondas" en 1968 y, en 2006 con Milton, el libro "Radiación electromagnética: principios variacionales".

Después de la Segunda Guerra Mundial, se dedicó a la electrodinámica cuántica (QED) y fue el primero en derivar las predicciones importantes de la teoría del desplazamiento de Lamb y el momento magnético anómalo del electrón en el nivel de 1 bucle (1948). Continuó estos cálculos a principios de la década de 1950 con sus asistentes Robert Karplus y Abraham Klein . El concepto de renormalizar el QED proviene esencialmente de él, pero también se desarrolló independientemente de Shin'ichirō Tomonaga en Japón. Sus "métodos de variación" no eran tan populares como los métodos de diagrama de Richard Feynman , pero no menos poderosos. Podrían describirse como "diferenciales", basados ​​en las ecuaciones diferenciales para las funciones de Green , en contraste con los métodos "integrales" de Feynman, donde la función de Green ocurre como un "propagador" en el integrando. El siempre educado Schwinger a veces fruncía el ceño cuando sus estudiantes y el personal usaban los métodos más vívidos de Feynman, pero los ignoraban. Las palabras clave aquí son, por ejemplo, las ecuaciones de Schwinger-Dyson .

En la larga serie de trabajos "Teoría de campos cuantificados" (Physical Review 1951-1954) desarrolló su enfoque de la teoría cuántica de campos ("principio de acción cuántica") y también introdujo variables de Grassmann y " estados coherentes " (que su alumno Glauber más tarde examinado y ya había sido descubierto de forma independiente por Erwin Schrödinger en 1926).

Enseñó en la Universidad de Harvard desde 1945 hasta 1972 . Sus conferencias en las décadas de 1940 y 1950 fueron legendarias, y también formó una gran escuela de físicos teóricos (a diferencia de Feynman), incluidos los ganadores del Premio Nobel Roy Jay Glauber , Ben Mottelson , Sheldon Glashow y Walter Kohn . Otros estudiantes de pregrado y posgrado fueron 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 y Paul. C. Martín . Robert Karplus no hizo su doctorado con él, pero fue su alumno y asistente.

En la década de 1950 fue el primero en señalar la "estructura euclidiana" oculta en la teoría relativista de campos cuánticos (Proceedings National Academy of Sciences 1958, 1959). Wolfgang Pauli se burló de esto (en el sentido de la aplicación más simple de números complejos: rotación de 90 grados por multiplicación con "i"), pero en retrospectiva resultó ser una observación importante: todos los cálculos de las teorías del rango de celosía son en la continuación “euclidiana” del espacio subyacente de Minkowski realizado. Existe tal conexión entre las teorías relativistas de campos cuánticos y la mecánica estadística clásica.

Con su alumno Paul Martin, Schwinger sentó las bases sistemáticas para un tratamiento teórico del campo cuántico de los sistemas de mecánica estadística de muchos cuerpos. Después de Murray Gell-Mann y Francis Low , también desarrolló la ecuación de Bethe-Salpeter para estados ligados, primero en conferencias en Harvard. También se ocupó de la teoría de la difracción en óptica y acústica con métodos de variación (trabajo con Levine, Physical Review 1948, 1949) y la teoría clásica (y teórica cuántica) de las cargas eléctricas aceleradas ( radiación de sincrotrón, etc., Physical Review 1949, pero volvió a él varias veces más tarde).

En "Conferencias sobre momento angular" de 1952 dio una "bosonización" (representación por osciladores armónicos) del álgebra del momento angular.

En varios trabajos de finales de la década de 1950 y principios de la de 1960, anticipó muchos desarrollos importantes en la física de partículas elementales. Fue uno de los primeros en predecir la existencia de diferentes tipos de neutrinos. Schwinger trabajó con William Rarita (1907-1999) a principios de la década de 1940 en la elucidación de la naturaleza tensorial de las fuerzas nucleares, con Rarita principalmente haciendo el trabajo numérico. Ya en 1941 publicaron conjuntamente la primera teoría cuántica de partículas de espín 3/2 (más tarde importante en la supergravedad ), formulada en la ecuación de Rarita-Schwinger . Los términos de Schwinger como anomalías del conmutador en la teoría cuántica de campos llevan su nombre (Physical Review Letters 1959).

Según sus propias afirmaciones (Obras seleccionadas), en "Teoría de las interacciones fundamentales" se ocupa de los mesones vectoriales pesados ​​cargados, una teoría de la unión electrodébil temprana (su alumno Glashow realizó un trabajo similar a principios de la década de 1960), transformaciones quirales, teoría de Higgs Teoría del vector vector-axial. Encontró evidencia de la anomalía quiral en la electrodinámica cuántica ya en 1951.

En Physical Review , Volumen 125, 1962 y Volumen 128, 1962, desarrolló un modelo exactamente solucionable de la teoría cuántica de campos con generación dinámica de masa (el modelo de Schwinger es un QED bidimensional con un espinor de Dirac sin masa).

En la década de 1960 también se trabajó en monopolos magnéticos , dyons (partículas que transportan cargas tanto magnéticas como eléctricas) y la teoría cuántica de la gravedad.

Una y otra vez demostró ser un maestro en el desarrollo de nuevos formalismos, aunque siempre concedió gran importancia al estrecho contacto con cosas observables experimentalmente. Su invención de la "teoría de la fuente" a mediados de la década de 1960 fue también un intento de centrarse en las cantidades observables en el formalismo. En sus manos y en las de sus alumnos, resultó ser una herramienta poderosa, pero no pudo prevalecer en general (o se utiliza como una "representación espectral"). Desarrolló la teoría en tres libros "Partículas, fuentes y campos" 1970, 1973, 1989.

En 1972 ingresó en la Universidad de California en Los Ángeles .

En la década de 1970 trató de dar una interpretación de la mecánica cuántica con la ayuda del "álgebra de medidas" ("Cinemática y dinámica cuánticas" 1970, "Mecánica cuántica - simbolismo de las medidas atómicas" 2001 (Englert ed.)). Él y sus estudiantes también se enfrentan a los problemas más variados (desde la "dispersión inelástica profunda" en los experimentos de dispersión de alta energía hasta el efecto Casimir) con su "teoría de la fuente".

En la década de 1980 trabajó, entre otras cosas, en la teoría estadística del átomo (" teoría de Thomas Fermi ") y a partir de 1989 también desarrolló un interés por el trabajo sobre " Cold Fusion " de Fleischmann y Pons, que más tarde resultó ser defectuoso. Schwinger mantuvo una actitud abierta hacia esta área y también trató de acomodar algunas publicaciones. Cuando estos fueron rechazados por las principales revistas, lo vio como una censura injustificada y renunció a la American Physical Society en protesta. Otra área controvertida en la que estuvo activo más recientemente es la teoría de la sonoluminiscencia , que trató de entender como el efecto dinámico de Casimir .

Schwinger estaba casado desde 1947.

Membresías

En 1948, Schwinger fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . En 1949 fue aceptado en la Academia Nacional de Ciencias .

Obras

• Electrodinámica clásica (El programa de libros avanzados) . Westview Pr., 1998
• Artículos seleccionados . Reidel, 1979 (editado por Flato, Fronsdal, Milton, con un (muy) breve comentario del propio Schwinger).
• Un legado cuántico: artículos seminales de Julian Schwinger (editor Kimball Milton). World Scientific, 2000.
• El legado de Einstein . Spektrum Verlag (libro popular, pero no obstante exacto, sobre la teoría de la relatividad, publicado por primera vez en 1985).
• como editor: artículos seleccionados sobre electrodinámica cuántica , dover (primero en 1957, las obras clásicas de él mismo, Schwinger, Feynman).
• QED: una vista individual . En: J. Physics , Volumen 43, 1982, y en L. Brown, Hoddeson: El nacimiento de la física de partículas . 1983.
• Sobre electrodinámica cuántica y el momento magnético del electrón . En: Phys. Rev. Band 73 , 15 de febrero de 1948, pág. 416 , doi : 10.1103 / PhysRev.73.416 ( aps.org [PDF]). 
• Sobre el giro del neutrón . En: Phys. Rev. Band 52 , 15 de diciembre de 1937, pág. 1250 , doi : 10.1103 / PhysRev.52.1250 ( ihep.su [PDF]). 
• Sobre el momento angular , Informe técnico, Comisión de Energía Atómica de EE. UU. 1952, en línea
• Parte del trabajo de Schwinger en Proceedings of the National Academy of Sciences está disponible en el sitio web de PNAS .

literatura

• Jack Ng (Ed.) Julian Schwinger , científico mundial 1996 (con contribuciones de Freeman Dyson y el propio Schwinger, en el que rinde homenaje a George Green “El enverdecimiento de la teoría cuántica de campos - George Green y yo”).
• Jagdish Mehra , Kimball Milton Escalando la montaña: la biografía científica de Julian Schwinger . Oxford 2000. Robert Finkelstein: Revisión. En: Cern Courier
• Silvan S. Schweber QED y los hombres que lo hicieron , Princeton 1994
• Silvan S. Schweber Las fuentes de las funciones de Schwingers Greens . En: Proc.Nat.Acad. , Volumen 102, 2005, p. 7783.
• Paul C. Martin, Sheldon Glashow, obituario en física hoy, octubre de 1995.
• Martín, muestra de vidrio: Academia Nacional de Memorias Biográficas. (PDF) 2008
• Jeremy Bernstein : una teoría del todo . Springer, 1996 (con ensayo sobre Schwinger).
• Gerjuoy: Recuerdos de Julian Schwinger . En: Asian Journal of Physics , Volumen 23, 2014, págs. 5-15, arxiv : 1412.1410

enlaces web

• Literatura de y sobre Julian Seymour Schwinger en el catálogo de la Biblioteca Nacional Alemana
• Información sobre la ceremonia de entrega de premios en 1965 a Julian Seymour Schwinger. Fundación Nobel
• Biografía. Universidad de St Andrews
• Milton: biografía. 2006, arxiv : física / 0610054

Evidencia individual

1. ↑ Burt A. Folkart: Obituarios - Julian Schwinger; Físico Nobel, profesor en Harvard y UCLA . En: Los Angeles Times . 19 de julio de 1994 ( Julian Schwinger; Nobel Physicist, Professor en Harvard y UCLA [consultado el 5 de febrero de 2018]). 
2. ↑ Physical Review , Volumen 115, 1959
3. ↑ publicado en Lawrence Biedenharn , van Dam "Artículos seleccionados sobre la teoría cuántica del momento angular", Academic Press 1965
4. ↑ Annals of Physics , Volumen 2, 1957, p. 407
5. ↑ Physical Review , Volumen 82, 1951, p. 664 Ver Bertlmann: Anomalies in Quantum Field Theory , Clarendon Press 1996, p. 2
6. ^ J. Zinn-Justin: teoría cuántica de campos y fenómenos críticos , ISBN 0-19-851873-0
7. ^ Miembros de la Academia Americana. Listado por año electoral, 1900-1949 (PDF). Consultado el 11 de octubre de 2015
8. ^ Directorio de miembros: Julian Schwinger. Academia Nacional de Ciencias, consultado el 10 de diciembre de 2015 (Memoria biográfica de Paul C. Martin y Sheldon L. Glashow ).