Schwinger, Julián

julian schinger
inglés  Julián Seymour Schwinger

Julián Schwinger, 1965
Fecha de nacimiento 12 de febrero de 1918( 02/12/1918 ) [1] [2] [3] […]
Lugar de nacimiento Nueva York , Estados Unidos
Fecha de muerte 16 de julio de 1994( 16 de julio de 1994 ) [1] [2] [3] […] (76 años)
Un lugar de muerte Los Ángeles , Estados Unidos
País  EE.UU
Esfera científica física
Lugar de trabajo Berkeley (1939-1941)
Purdue (1941)
MIT (1941-1945)
Harvard (1945-1972)
UCLA (1972-1994)
alma mater universidad de la ciudad universidad de
columbia
consejero científico Isidoro Rabí
Estudiantes Roy Glauber
Sheldon Glashow
Bryce DeWitt
Walter Cohn
Ben Mottelson
Samuel Edwards
Premios y premios Medalla Nacional de Ciencias de EE . UU . ( 1964 ) Premio Nobel de Física ( 1965 )
premio Nobel
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Julian Seymour Schwinger ( ing.  Julian Seymour Schwinger ; 12 de febrero de 1918 , Nueva York , EE . UU  . - 16 de julio de 1994 , Los Ángeles , EE . UU .) - Físico estadounidense , ganador del Premio Nobel de Física en 1965 "Por su trabajo fundamental sobre electrodinámica cuántica , que tuvo profundas implicaciones para la física de partículas" con Richard Feynman y Shinichiro Tomonaga .

Schwinger hizo una contribución significativa a áreas de la física teórica como la física nuclear , la física atómica , la física de partículas elementales , la mecánica estadística , la electrodinámica clásica , la teoría cuántica de campos y la relatividad general .

Miembro de la Academia Nacional de Ciencias de EE . UU. (1949) [4] , Sociedad Estadounidense de Física (1941).

Biografía

Primeros años

Julian Seymour Schwinger nació en Nueva York en una familia de judíos Ashkenazi Belle (de soltera Rosenfeld, inglés  Belle Rosenfeld , 1892, Lodz  - 1974, Nueva York) y Benjamin Schwinger ( inglés  Benjamin Schwinger , 1882, Nowy Sanch  - 1953, Nueva York) , un fabricante de ropa que emigró a una edad temprana de Polonia a los Estados Unidos [5] . Tanto su padre como los padres de su madre fueron exitosos fabricantes de ropa, aunque el negocio familiar declinó después de la caída de Wall Street de 1929 . La familia era seguidora de las tradiciones judías ortodoxas [6] . El hermano mayor de Julian, Harold Schwinger , nació  en 1911, siete años antes que Julian, quien nació en 1918 [7] .

Schwinger era un niño precoz - a la edad de tres años podía leer [6] . Asistió a la escuela secundaria Townsend Harris de 1932 a 1934, que en ese momento se consideraba una escuela secundaria para estudiantes superdotados. En la escuela secundaria, Julian ya había comenzado a leer artículos científicos de Physical Review de autores como Paul Dirac en la biblioteca del City College of New York (CCNY), en cuyo campus se encontraba entonces su escuela [8] .

En el otoño de 1933, Schwinger ingresó al City College de Nueva York como estudiante de pregrado [9] . En ese momento, CCNY aceptaba automáticamente a todos los ex alumnos de Townsend Harris y ambas instituciones ofrecían matrícula gratuita [10] . Debido a su gran interés en la física y las matemáticas, a Julian le fue muy bien en estas materias, a pesar de que a menudo se saltaba clases y estudiaba directamente de los libros. Por otra parte, su falta de interés por otras materias como el inglés le generó conflictos académicos con los profesores de dichas materias [11] .

Después de que Julian se unió a CCNY, su hermano Harold, quien también se había graduado previamente de CCNY, le pidió a su excompañero de clase Lloyd Motz que "conociera a [Julian]". Lloyd era instructor de física en CCNY en ese momento y estudiante de posgrado en la Universidad de Columbia [12] . Lloyd conoció y pronto reconoció el talento de Julian. Al darse cuenta de los problemas académicos de Schwinger, Lloyd decidió pedir ayuda a Isidor Isaac Raby , a quien conocía por su trabajo en la Universidad de Columbia. Rabi también reconoció de inmediato las habilidades de Schwinger en su primer encuentro y luego se movió para darle a Schwinger una beca para estudiar en la Universidad de Columbia. Al principio, las bajas calificaciones de Julian en algunas materias en CCNY impidieron que se le otorgara la beca. pero Rabi insistió y mostró un artículo inédito sobre electrodinámica cuántica , escrito por Schwinger a Hans Bethe , que casualmente estaba de paso por Nueva York. La aprobación del artículo de Bethe y su reputación en el campo fueron suficientes para asegurar una beca para Julian, quien luego se transfirió a Columbia. Su desempeño académico en la universidad fue mucho mejor que en CCNY. Fue incluido en la sociedad Phi Beta Kappa y recibió su licenciatura en 1936 [13] .

Durante los estudios de posgrado de Schwinger, Rabi sintió que sería beneficioso para Julian visitar otras instituciones en todo el país, y Julian recibió una beca de viaje para el año 37/38 que pasó trabajando con Gregory Breit y Eugene Wigner . Durante este tiempo, Schwinger, que antes tenía la costumbre de trabajar hasta altas horas de la noche, fue más allá e hizo más completo el cambio día/noche, trabajando de noche y durmiendo durante el día, hábito que mantuvo a lo largo de su carrera [14] . Schwinger comentó más tarde que esta transición fue en parte una forma de mantener una mayor independencia intelectual y evitar el "dominio" de Breit y Wigner, simplemente acortando la duración del contacto con ellos trabajando en diferentes momentos [15] .

Schwinger recibió su doctorado (PhD) de Rabi en 1939 a la edad de 21 años [16] .

En el otoño de 1939, Schwinger comenzó a trabajar en la Universidad de California, Berkeley, bajo la tutela de J. Robert Oppenheimer , donde pasó dos años como miembro del NRC [17] .

Carrera y contribución a la ciencia

Después de trabajar con Oppenheimer, la primera cita académica regular de Schwinger fue en la Universidad de Purdue en 1941. Mientras estaba de permiso de Purdue, trabajó en el Laboratorio de Radiación del MIT en lugar del Laboratorio Nacional de Los Álamos durante la Segunda Guerra Mundial. Proporcionó apoyo teórico para el desarrollo del radar . Después de la guerra, Schwinger dejó Purdue por la Universidad de Harvard , donde enseñó desde 1945 hasta 1974 [16] . En 1966 se convirtió en profesor Eugene Higgins de Física en Harvard.

Schwinger derivó las funciones de Green mientras trabajaba con radar y usó estos métodos para formular la teoría cuántica de campos en términos de las funciones locales de Green de una manera relativistamente invariable. Esto le permitió calcular sin ambigüedades las primeras correcciones del momento magnético de un electrón en la electrodinámica cuántica. El trabajo anterior utilizó métodos no covariantes que conducían a respuestas infinitas, pero la simetría adicional en sus métodos permitió a Schwinger extraer las correcciones finitas correctas.

Schwinger desarrolló la renormalización al formular la electrodinámica cuántica únicamente para la teoría de perturbación de orden de un bucle.

En la misma época, introdujo métodos no perturbadores en la teoría cuántica de campos mediante el cálculo de la velocidad a la que se crean los pares electrón  - positrón mediante la tunelización en un campo eléctrico, un proceso que ahora se conoce como el "efecto Schwinger". Este efecto no se pudo ver en ningún orden finito en la teoría de la perturbación.

El trabajo de Schwinger sobre las funciones de correlación de los campos y sus ecuaciones de movimiento formó la base de la teoría cuántica de campos. Su enfoque se basa en la acción cuántica y por primera vez permitió que los bosones y los fermiones fueran tratados de la misma manera, utilizando la forma diferencial de integración de Grassmann . Dio pruebas elegantes del teorema de la estadística de espín y el teorema CPT , y señaló que el álgebra del operador de campo conduce a contribuciones anómalas de Schwinger en varias identidades clásicas debido a singularidades en distancias cortas. Estos fueron los resultados fundamentales de la teoría de campos necesarios para comprender correctamente las anomalías .

En otro trabajo temprano famoso, Rarita y Schwinger formularon la teoría abstracta del campo de espín 3/2 de Pauli y Firtz en forma concreta como el vector espinor de Dirac, la ecuación de Rarita-Schwinger . Para que un campo de espín 3/2 interactúe consistentemente, se requiere alguna forma de supersimetría , y Schwinger luego lamentó no haber progresado lo suficiente en este trabajo para descubrir la supersimetría.

Schwinger descubrió que los neutrinos vienen en varias variedades, una para el electrón y otra para el muón . Actualmente se conocen tres neutrinos ligeros; el tercero es el compañero del leptón tau .

En la década de 1960, Schwinger formuló y analizó lo que ahora se conoce como el modelo de Schwinger , la electrodinámica cuántica en una dimensión espacial y temporal, el primer ejemplo de una teoría con confinamiento . También fue el primero en proponer una teoría de calibre electrodébil basada en un grupo de calibre con simetría electromagnética rota espontáneamente a largas distancias. Su alumno Sheldon Glashow extendió este modelo al modelo de unificación electrodébil convencional. Intentó formular una teoría de la electrodinámica cuántica con monopolios magnéticos puntuales , un programa que tuvo un éxito limitado porque los monopolos interactúan fuertemente cuando el cuanto de carga es pequeño.

Con 73 tesis doctorales [18] , Schwinger es conocido como uno de los consultores más prolíficos en física. Cuatro de sus alumnos han recibido premios Nobel: Roy Glauber , Benjamin Roy Mottelson , Sheldon Glashow y Walter Cohn (en química).

Años posteriores

Schwinger tenía una relación mixta con sus colegas, porque siempre hacía investigaciones independientes, lo cual era diferente a la tendencia actual. En particular, Schwinger desarrolló la teoría de las fuentes [19] , una teoría fenomenológica para la física de partículas elementales, que es la precursora de la moderna teoría del campo efectivo [16] . Trata los campos cuánticos como fenómenos a largas distancias y utiliza "fuentes" auxiliares que se asemejan a las corrientes en las teorías de campo clásicas. La teoría de la fuente es una teoría de campo matemáticamente consistente con resultados fenomenológicos claramente deducidos. Las críticas de sus colegas de Harvard obligaron a Schwinger a dejar la facultad en 1972 y trasladarse a la UCLA . Una historia ampliamente difundida es que Steven Weinberg , quien heredó la oficina con paneles de Schwinger en el laboratorio de Lyman , encontró un par de botas viejas allí con la sugerencia "¿crees que puedes caber en ellas?". En la UCLA y hasta el final de su carrera, Schwinger continuó desarrollando la teoría de las fuentes y sus diversas aplicaciones [16] .

Después de 1989, Schwinger mostró un gran interés en la investigación de la fusión fría no tradicional . Escribió ocho artículos teóricos al respecto. Renunció a la American Physical Society después de que se negaran a publicar sus artículos [20] . Sintió que se estaba suprimiendo la investigación de fusión fría y se estaba violando la libertad académica. Escribió: “La conformidad es terrible. Experimenté esto de primera mano cuando los editores rechazaron los artículos enviados debido a las críticas generalizadas de los revisores anónimos. La sustitución de la revisión imparcial por la censura será la muerte de la ciencia .

En sus últimas publicaciones, Schwinger propuso la teoría de la sonoluminiscencia como un fenómeno de radiación cuántica de largo alcance asociado no con átomos, sino con superficies que se mueven rápidamente en una burbuja que colapsa, donde hay discontinuidades en la permitividad. El mecanismo de sonoluminiscencia , actualmente confirmado por experimentos, se basa en el gas sobrecalentado dentro de la burbuja como fuente de luz [21] .

Schwinger fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1965 por su trabajo sobre electrodinámica cuántica (QED), junto con Richard Feynman y Shinichiro Tomonaga . Los premios y honores de Schwinger fueron numerosos incluso antes de recibir el Premio Nobel. Entre ellos se encuentran el primer premio Albert Einstein (1951), la Medalla Nacional de Ciencias de EE . UU . (1964), un doctorado honorario en ciencias. títulos de la Universidad de Purdue (1961) y la Universidad de Harvard (1962), así como el Premio Nature of Light de la Academia Nacional de Ciencias de EE. UU . (1949). En 1987, Schwinger recibió el Gold Plate Award de la American Academy of Achievement [22] .

Schwinger y Feynman

Como físico famoso, a menudo se comparaba a Schwinger con otro físico legendario de su generación, Richard Feynman . Schwinger era más formalista y favorecía las manipulaciones simbólicas en la teoría cuántica de campos . Trabajó con operadores de campos locales, encontró conexiones entre ellos y sintió que los físicos deben entender el álgebra de los campos locales, por paradójico que sea. Por el contrario, Feynman era más intuitivo y creía que la física podía extraerse completamente de los diagramas de Feynman , que daban una imagen de las partículas. Schwinger comentó sobre los diagramas de Feynman de la siguiente manera [23] [24] :

Al igual que el microchip de los últimos años, el diagrama de Feynman ha democratizado la informática.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Al igual que los chips de silicio de años más recientes, el diagrama de Feynman estaba acercando la computación a las masas.

A Schwinger no le gustaban los diagramas de Feynman porque sentía que hacían que el estudiante se concentrara en las partículas y se olvidara de los campos locales, lo que pensaba que dificultaba la comprensión. Llegó a excluirlos por completo de su clase, aunque los entendía perfectamente. Sin embargo, la verdadera diferencia es más profunda, expresada por Schwinger en el siguiente pasaje [25] :

Eventualmente, estas ideas llevaron a la mecánica cuántica, expresada en términos de acción o lagrangiana, que aparece en dos formas distintas pero relacionadas, que distingo como "diferencial e integral". Este último, encabezado por Feynman, recibió mucha cobertura de prensa, pero sigo creyendo que la visión diferencial es más general, más elegante y más útil.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Eventualmente, estas ideas llevaron a lagrangianas o formulaciones de acción de la mecánica cuántica, apareciendo en dos formas distintas pero relacionadas, que distingo como diferencial e integral . Este último, encabezado por Feynman, ha tenido toda la cobertura de la prensa, pero sigo creyendo que el punto de vista diferencial es más general, más elegante, más útil.

Aunque compartieron el Premio Nobel, Schwinger y Feynman abordaron la electrodinámica cuántica y la teoría cuántica de campos en general de diferentes maneras. Feynman usó la regularización y Schwinger pudo volver a normalizar formalmente la teoría de un bucle sin un controlador explícito. Schwinger creía en el formalismo de los campos locales, mientras que Feynman creía en las trayectorias de las partículas. Seguían de cerca el trabajo del otro y se respetaban mutuamente. Después de la muerte de Feynman, Schwinger lo describió como [26]

Un hombre honesto, el intuicionista preeminente de nuestra época y un excelente ejemplo de lo que se puede esperar de cualquiera que se atreva a seguir un camino particular.

Texto original  (inglés)[ mostrarocultar] Un hombre honesto, el destacado intuicionista de nuestra época y un excelente ejemplo de lo que le puede deparar a cualquiera que se atreva a seguir el ritmo de un tambor diferente.

Muerte

Schwinger murió de cáncer de páncreas . Lo entierran en el cementerio del monte Auburn ; , donde  se encuentra la fina estructura constante , grabada sobre su nombre en su lápida. Estos símbolos se refieren a su cálculo de la corrección del momento magnético del electrón [16] .

Premios

Obras seleccionadas

Notas

  1. ↑ 1 2 MacTutor Archivo de Historia de las Matemáticas
  2. ↑ 1 2 Julian Schwinger // Museo Solomon Guggenheim - 1937.
  3. ↑ 1 2 Julian Seymour Schwinger // Enciclopedia Brockhaus  (alemán) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. ↑ Julián  Schwinger . nasonline.org. Fecha de acceso: 15 de mayo de 2019.
  5. ↑ Mehra y Milton, 2000 , pág. una.
  6. ↑ 1 2 Mehra y Milton, 2000 , pág. 2.
  7. ↑ Schweber, 1994 , pág. 275.
  8. ↑ Schweber, 1994 , pág. 276.
  9. ↑ Mehra y Milton, 2000 , pág. 7.
  10. ↑ Mehra y Milton, 2000 , pág. 5.
  11. ↑ Schweber, 1994 , págs. 278-279.
  12. ↑ Mehra y Milton, 2000 , pág. 11-12.
  13. ↑ Schweber, 1994 , págs. 277-279.
  14. ↑ Mehra y Milton, 2000 , pág. 41.
  15. ↑ Schweber, 1994 , pág. 285.
  16. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Lobanov, A. E. Julian Schwinger - una característica inamovible (2018). Recuperado: 14 julio 2022.
  17. ↑ Schweber, 1994 , pág. 288.
  18. ↑ Fundación Julian Schwinger . nus.edu.sg _ Consultado el 1 de mayo de 2018. Archivado desde el original el 26 de marzo de 2016.
  19. ↑ Schwinger, Julián. Partículas, fuentes y campos. - Prensa CRC, 2018. - Vol. I.- Pág. 444.- ISBN 9780738200538 .
  20. ↑ Jagdish Mehra , K. A. Milton, Julian Seymour Schwinger (2000), Oxford University Press , ed., Climbing the Mountain: The Scientific Biography of Julian Schwinger (ed. ilustrada), Nueva York: Oxford University Press, p. 550, ISBN 978-0-19-850658-4 , < https://books.google.com/books?id=9SmZSN8F164C&pg=PA550 >  , También cerca, 1993 , págs. 197–198
  21. ↑ Brenner, parlamentario (2002). "Sonoluminiscencia de una sola burbuja". Reseñas de Física Moderna . 74 (2): 425-484. Código Bib : 2002RvMP...74..425B . CiteSeerX  10.1.1.6.9407 . DOI : 10.1103/RevModPhys.74.425 .
  22. ↑ Premios de la placa de oro de la Academia Estadounidense de Logros . www.logros.org . Academia Americana de Logros .
  23. ↑ Schwinger, J. (1982). "Electrodinámica cuántica: una visión individual" . Le Journal de Physique Colloques . 43 (C-8): 409. Bibcode : 1982JPhys..43C.409S . doi : 10.1051/ jphyscol :1982826 .
  24. ↑ Schwinger, J. (1983) "Teoría de la renormalización de la electrodinámica cuántica: una visión individual", en The Birth of Particle Physics , Cambridge University Press, p. 329. ISBN 0521240050
  25. ↑ Schwinger, J. (1973). "Un informe sobre electrodinámica cuántica". En J. Mehra (ed.), La concepción de la naturaleza del físico. Dordrecht: Reidel. ISBN 978-94-010-2602-4
  26. ↑ Beaty, Bill. Dr. Richard P. Feynman (1918–1988) . amasci.com. Consultado el 21 de mayo de 2007. Archivado desde el original el 7 de mayo de 2007. ; "Un camino hacia la electrodinámica cuántica", Physics Today, febrero de 1989

Literatura

En ruso En inglés

Enlaces

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