eugenio wigner | |
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colgado. Wigner Jenö Pal | |
Fecha de nacimiento | 17 de noviembre de 1902 [1] [2] [3] […] |
Lugar de nacimiento | |
Fecha de muerte | 1 de enero de 1995 [4] [1] [2] […] (92 años) |
Un lugar de muerte | Princeton , Nueva Jersey , Estados Unidos |
País |
Austria-Hungría → EE . UU. |
Esfera científica | física |
Lugar de trabajo | |
alma mater | |
consejero científico | Michael Polanyi |
Premios y premios |
Medalla Franklin (1950) Premio Richtmyer Memorial (1955) Premio Enrico Fermi (1958) Medalla Max Planck (1961) Premio Nobel de Física (1963) Conferencia John von Neumann (1966) Conferencia Gibbs (1968) Medalla Nacional de Ciencias de EE . UU. (1969) Premio Einstein (1972) ![]() |
Autógrafo | |
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Eugene Wigner o Enyo Pal Wigner ( Húngaro Wigner Jenő Pál , pronunciado [ˈviɡnɛr ˈjɛnøː ˈpaːl]; 17 de noviembre de 1902 , Budapest - 1 de enero de 1995 , Princeton , EE . UU.) fue un físico teórico húngaro-estadounidense que contribuyó a la física matemática . Recibió la ciudadanía estadounidense en 1937 y el Premio Nobel de Física en 1963 "por sus contribuciones a la teoría del núcleo atómico y las partículas elementales , en particular, por el descubrimiento y aplicación de los principios fundamentales de simetría" [8] .
Graduado de la Universidad Técnica de Berlín , Wigner trabajó como asistente de Karl Weisenberg y Richard Becker en el Instituto Kaiser Wilhelm en Berlín y de David Hilbert en la Universidad de Göttingen . Wigner y Hermann Weyl comenzaron a utilizar la teoría de grupos en física, especialmente la teoría de la simetría . En el camino, realizó un trabajo pionero en matemáticas puras en el que demostró una serie de teoremas matemáticos . En particular, el teorema de Wigner es la piedra angular de la formulación matemática de la mecánica cuántica . También es conocido por sus investigaciones sobre la estructura del núcleo atómico . En 1930, la Universidad de Princeton contrató a Wigner, junto con John von Neumann , y se trasladó a Estados Unidos.
Wigner participó en una reunión con Leo Szilard y Albert Einstein que resultó en la carta de Einstein-Szilard que impulsó al presidente Franklin D. Roosevelt a iniciar el Proyecto Manhattan para desarrollar la bomba atómica . Wigner temía que la bomba atómica fuera la primera en ser desarrollada por científicos alemanes en Alemania como parte del proyecto alemán de armas nucleares . Durante el Proyecto Manhattan, dirigió un grupo encargado de diseñar reactores nucleares para convertir el uranio en plutonio apto para armas . En ese momento, los reactores solo existían en papel y ningún reactor había demostrado aún una reacción en cadena eficiente . Wigner estaba decepcionado de que se hiciera responsable a DuPont del diseño detallado de los reactores y no solo de su construcción.[ ¿por qué? ] . Se convirtió en director de investigación y desarrollo en el Laboratorio Clinton (Laboratorio Nacional de Oak Ridge ) a principios de 1946, pero se sintió frustrado por la interferencia burocrática de la Comisión de Energía Atómica y regresó a Princeton.
En el período de posguerra, sirvió en una serie de organismos gubernamentales, incluida la Oficina Nacional de Normas de 1947 a 1951, la Comisión de Matemáticas del Consejo Nacional de Investigación de 1951 a 1954, la Comisión de Física de la Fundación Nacional de Ciencias y el influyente Comité Asesor General de la Comisión de Energía Atómica de 1952 a 1957 y nuevamente de 1959 a 1964. A una edad más avanzada, se interesó por la filosofía y publicó su obra más famosa fuera de las matemáticas técnicas y la física, La insondable eficiencia de las matemáticas en las ciencias naturales .
Wigner Jenö Pal nació en Budapest , Austria-Hungría , el 17 de noviembre de 1902 en el seno de una familia judía de clase media [9] . Su padre, Antal Wigner ( Hung. Antal Wigner , 1870-1955), trabajaba como gerente de una curtiduría; madre, Erzsébet ( Hung. Erzsébet Einhorn Wigner , nee Einhorn, 1879-1966), era ama de casa. El abuelo materno de Wigner era médico en la finca Esterhazy en Eisenstadt . Tenía una hermana mayor, Bertha, conocida como Biri ( ing. Biri ), y una hermana menor, Margit ( ing. Margit ), conocida como Manci ( ing. Manci ) [10] , quien luego se casó con el físico teórico británico Paul Dirac . [ 11] . Fue educado en casa por un maestro profesional hasta la edad de 9 años y comenzó la escuela en el tercer grado. Durante este período, Wigner desarrolló un interés por los problemas matemáticos [12] . A la edad de 11 años, Wigner contrajo lo que inicialmente se diagnosticó como tuberculosis . Sus padres lo enviaron a vivir durante seis semanas a un sanatorio en las montañas de Austria antes de que los médicos concluyeran que el diagnóstico era erróneo [13] .
La familia Wigner era judía pero no religiosa. De 1915 a 1919 estudió en el gimnasio secundario Fasori Evangélikus Gimnázium , escuela a la que asistía su padre. Su compañero de estudios era Janos von Neumann , que era un año menor que Wigner y estaba en la clase de un amigo. Ambos aprendieron mucho de las lecciones del famoso profesor de matemáticas Laszlo Ratz [14] . La educación religiosa era obligatoria en el Fashori Gymnasium, y Wigner asistió a clases de judaísmo [15] . En 1919, huyendo del régimen comunista de Béla Kun , la familia Wigner huyó brevemente a Austria, y tras regresar a Hungría tras la caída de Kun [16] , se convirtió al luteranismo . Wigner explicó más tarde que la decisión de su familia de convertirse al luteranismo fue "en el fondo no religiosa, sino anticomunista" y en parte debido a la posición privilegiada de los judíos bajo el régimen de Bela Kun. [17] . Wigner mismo era ateo [18] .
Después de graduarse de la escuela secundaria en 1920, Wigner ingresó a la Universidad de Ciencias Técnicas de Budapest , conocida como Műegyetem . No quedó satisfecho con los cursos ofrecidos [19] y en 1921 ingresó en la Technische Hochschule Berlín (ahora la Universidad Técnica de Berlín ) [20] donde estudió ingeniería química [21] . Wigner también asistió a los coloquios diurnos de la Sociedad Alemana de Física . En estos coloquios participaron destacados investigadores, entre ellos Max Planck , Max von Laue , Rudolf Ladenburg , Werner Heisenberg , Walter Nernst , Wolfgang Pauli y Albert Einstein [22] . Wigner también conoció al físico Leo Szilard , quien inmediatamente se convirtió en el amigo más cercano de Wigner [23] . Wigner trabajó en el Instituto Kaiser Wilhelm de Química Física y Electroquímica ( Instituto Fritz Haber ) y allí conoció a Michael Polanyi , quien, después de Laszlo Ratz , se convirtió en el maestro más importante de Wigner. Actuó como supervisor de Wigner durante su tesis doctoral "La formación y descomposición de las moléculas" ( alemán: Bildung und Zerfall von Molekülen ) [24] . En 1924, Wigner recibió una licenciatura y en 1925 se convirtió en doctor en ciencias técnicas [20] .
Wigner volvió a Budapest, donde entró a trabajar en la curtiduría de su padre, pero en 1926 aceptó una oferta de Karl Weissenberg del Instituto Kaiser Wilhelm de Berlín (Instituto Max Planck de Física). Weissenberg quería que alguien lo ayudara con su trabajo de cristalografía de rayos X y Polanyi le recomendó a Wigner. Después de seis meses como asistente de Weissenberg, Wigner se fue a trabajar para Richard Becker durante dos semestres . Se dedicó a la investigación en el campo de la mecánica cuántica , estudiando el trabajo de Erwin Schrödinger . También profundizó en la teoría de grupos de Ferdinand Frobenius y Eduard Ritter von Weber [25] .
Wigner recibió una invitación de Arnold Sommerfeld para trabajar en la Universidad de Göttingen como asistente del matemático David Hilbert . Este trabajo resultó ser una decepción para él, ya que la capacidad matemática del anciano Hilbert declinó y sus intereses se desplazaron hacia la lógica. Sin embargo, Wigner continuó sus estudios por su cuenta [26] . Sentó las bases de la teoría de las simetrías en la mecánica cuántica y en 1927 introdujo lo que ahora se conoce como la matriz D de Wigner [27] . Gracias a Wigner y Hermann Weyl , la teoría de grupos comenzó a ser ampliamente utilizada en la mecánica cuántica. Weyl escribió la ahora clásica monografía Teoría de grupos y mecánica cuántica en 1928 , pero no era fácil de entender, especialmente para los físicos jóvenes. El trabajo de Wigner "Teoría de grupos y sus aplicaciones a la mecánica cuántica de los espectros atómicos" (1931) hizo que la teoría de grupos fuera accesible a un público más amplio [28] .
En sus obras, Wigner sentó las bases para el uso de la teoría de la simetría en la mecánica cuántica [29] . Esta teoría cambió la mecánica cuántica moderna, el teorema de Wigner, demostrado por él en 1931, es ahora la piedra angular de la formulación matemática de la mecánica cuántica . El teorema define cómo se representan las simetrías físicas , como rotaciones, traslaciones y simetría CPT , en un espacio de estado de Hilbert . De acuerdo con el teorema, cualquier transformación de simetría está representada por una transformación lineal y unitaria o antilineal y antiunitaria de un espacio de Hilbert. A su vez, la representación del grupo de simetría en el espacio de Hilbert es una representación ordinaria o una representación proyectiva [30] [31] .
En 1929, el trabajo de Wigner había atraído la atención de los físicos. A fines de la década de 1930, Wigner amplió su investigación sobre los núcleos atómicos. En 1930, la Universidad de Princeton contrató a Wigner para un curso de conferencias de un año, ganando siete veces el salario europeo. Al mismo tiempo, von Neumann fue admitido en la universidad. Jönö Pal Wigner y Janos von Neumann colaboraron en tres artículos en 1928 y dos en 1929. Cambiaron sus nombres en inglés a "Eugene" y "John" respectivamente [ 32 ] . Cuando expiró su contrato, la universidad les ofreció un contrato de cinco años como profesor visitante, y cada año tenían que pasar medio año en Princeton y medio año en un puesto docente en la Escuela Secundaria Técnica. Esto fue muy oportuno, ya que pronto los nazis llegaron al poder en Alemania [33] . En Princeton en 1934, Wigner presentó a su hermana Muncie al físico Paul Dirac , con quien se casó .
El contrato de Wigner con la Universidad de Princeton expiró en 1936 [35] . Con la ayuda de Gregory Breit , Wigner encontró un nuevo trabajo en la Universidad de Wisconsin . Allí conoció a su primera esposa, Amelia Frank , quien era estudiante de física . Sin embargo, murió inesperadamente en 1937, lo que llevó a Wigner a una profunda depresión. Más tarde, en 1938, aceptó una oferta de la Universidad de Princeton para volver a ocupar la cátedra [36] . Wigner se convirtió en ciudadano naturalizado de los Estados Unidos el 8 de enero de 1937 y trajo a sus padres a ese país [37] .
A pesar de su propia admisión de que no era un experto en política, el 2 de agosto de 1939, Wigner participó en una reunión con Leo Szilard y Albert Einstein , que resultó en la carta Einstein-Szilard , que incitó al presidente Franklin D. Roosevelt a iniciar el Manhattan . Proyecto para desarrollar armas atómicas [38] . Wigner temía que el proyecto alemán de armas nucleares tuviera éxito y que Alemania pudiera ganar la Segunda Guerra Mundial, por lo que se negó a proporcionar huellas dactilares, ya que podrían usarse para identificarlo [39] . “Los pensamientos de asesinato”, recordó más tarde, “enfocan tu mente milagrosamente ” .39
El 4 de junio de 1941, Wigner se casó por segunda vez con Mary Annette Wheeler ( Ing. Mary Annette Wheeler ), profesora de física en el Vassar College , quien recibió su doctorado en la Universidad de Yale en 1932. Después de la guerra, enseñó física en la facultad de Douglas College en la Universidad de Rutgers en Nueva Jersey hasta que se jubiló en 1964. Dos hijos nacieron en el matrimonio: David Wigner ( inglés David Wigner ) y Martha Wigner Upton ( inglés Martha Wigner Upton ) [40] .
Wigner trabajó en el Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago de 1942 a 1945, donde, junto a Enrico Fermi, participó en la construcción del primer rector atómico [41] . Mientras trabajaba en el Proyecto Manhattan, Wigner dirigió un equipo que incluía a J. Ernest Wilkins, Jr. , Alvin M. Weinberg , Katherine Way , Gail Young y Edward Creutz . La misión del grupo era desarrollar reactores nucleares comerciales que pudieran convertir el uranio en plutonio apto para armas . En ese momento, los reactores existían solo en el papel, aún no se podía llevar a cabo una verdadera reacción en cadena . En julio de 1942, Wigner eligió un diseño de reactor conservador [ aclarar ] de 100 MW con un moderador de neutrones de grafito y refrigeración por agua [42] , y se llevó a cabo una reacción nuclear en cadena controlada en el primer reactor atómico del mundo , Chicago Woodpile-1 [43] .
Wigner estaba decepcionado de que DuPont fuera responsable no solo de la construcción del reactor, sino también del diseño detallado. Amenazó con dimitir en febrero de 1943, pero el jefe del Laboratorio Metalúrgico, Arthur Compton , lo disuadió y lo envió de licencia. Al final resultó que, la decisión de diseño de DuPont de equipar el reactor con tubos de alimentación adicionales para obtener más uranio salvó el proyecto cuando surgió el problema del envenenamiento por neutrones [44] . Sin los tubos adicionales, el reactor solo podía funcionar al 35 % de su capacidad de diseño hasta que las impurezas de boro del grafito se quemaran y se produjera suficiente plutonio para hacer funcionar el reactor a plena potencia, lo que retrasó el proyecto un año [45] . En la década de 1950, Wigner trabajó para DuPont en la sección del río Savannah [44] . Wigner no se sintió culpable por haber trabajado con otros científicos en el Proyecto Manhattan y, a veces, lamentó que la bomba atómica no se hubiera creado un año antes [46] . En marzo de 1945, en nombre de los físicos participantes en el programa de la bomba atómica, Leo Szilard redactó un memorándum en el que los científicos se oponían al uso inmediato de la bomba atómica, este documento también fue firmado por Wigner [47] .
Un descubrimiento importante realizado por el científico durante el trabajo en el proyecto fue el efecto Wigner (hinchamiento del moderador de grafito provocado por el desplazamiento de los átomos debido a la acción de la radiación de neutrones ) [48] , que supuso un grave problema para los reactores de el complejo de Hanford en el período de posguerra y provocó una reducción de la producción y el cierre total del reactor [49] . Finalmente se descubrió que podía nivelarse mediante calentamiento y recocido controlados [50] .
Con fondos del Proyecto Manhattan, Wigner y Leonard Eisenbud también desarrollaron un enfoque general de las reacciones nucleares, la teoría de la matriz R de Wigner-Eisenbud. Los trabajos sobre este tema se publicaron en 1947 [51] .
A principios de 1946, Wigner asumió el cargo de director del Laboratorio Clinton (Laboratorio Nacional de Oak Ridge ) en Oak Ridge, Tennessee . Como no quería asumir funciones administrativas, se convirtió en codirector del laboratorio y James Lam se hizo cargo del trabajo administrativo como director ejecutivo [52] . Cuando la Comisión de Energía Atómica (AEC) , establecida a principios de 1947, se hizo responsable del funcionamiento del laboratorio, Wigner temía que muchas de las decisiones técnicas se tomarían en Washington [53] . También vio el uso continuado por parte del ejército de una política de seguridad en tiempos de guerra en el laboratorio como un "descuido irritante" que obstaculizó la investigación [54] . Uno de esos incidentes ocurrió en marzo de 1947, cuando la AEC descubrió que los científicos de Wigner estaban realizando experimentos con la masa crítica del uranio-235 , cuando el director del Proyecto Manhattan , el general de división Leslie R. Groves, Jr., prohibió tales experimentos en agosto. 1946 después de la muerte de Louis Slotin en Los Alamos Laboratory . Wigner se ofreció a cancelar la orden de Groves, pero se vio obligado a detener los experimentos, a pesar de que eran completamente diferentes del que mató a Slotin [55] .
Sintiéndose inadecuado para un puesto directivo, dejó Oak Ridge en 1947 y volvió a la Universidad de Princeton, [56] aunque siguió siendo consultor de Oak Ridge durante muchos años . [53] En el período de posguerra, sirvió en una serie de organismos gubernamentales, incluida la Oficina Nacional de Normas (de 1947 a 1951), la Comisión de Matemáticas del Consejo Nacional de Investigación (de 1951 a 1954), la Comisión de Física de la National Science Foundation , y el influyente Comité Asesor General de la Comisión de Energía Atómica Energía (de 1952 a 1957 y nuevamente de 1959 a 1964) [57] . También contribuyó a la defensa civil [58] .
Hacia el final de su vida, el interés de Wigner se desplazó hacia la filosofía. En 1960, publicó lo que se convirtió en un clásico de la filosofía de las matemáticas y la física, su obra más famosa fuera de las matemáticas técnicas y la física, titulada "La eficiencia irrazonable de las matemáticas en las ciencias naturales " [59] . Argumentó que la biología y la cognición pueden ser la fuente de los conceptos físicos, cómo los percibimos los humanos. Wigner pensó que la feliz coincidencia de que las matemáticas y la física coincidan tan bien parece "irrazonable" y difícil de explicar [59] . Su artículo original ha generado e inspirado muchas respuestas en todas las disciplinas. Estos incluyeron a Richard Hamming en informática [60] , Arthur Lesk en biología molecular [61] , Peter Norvig en minería de datos [62] , Max Tegmark en física [63] , Ivor Grattan-Guinness en matemáticas [64] y Vela Velupillai en economía [65] .
Al abordar las cuestiones filosóficas de la teoría de la mecánica cuántica, Wigner desarrolló un experimento mental (más tarde llamado paradoja del amigo de Wigner ) para ilustrar su creencia de que la conciencia subyace en el proceso de medición de la mecánica cuántica . Así, siguió un enfoque ontológico que sitúa la conciencia humana en el centro del universo: “Todo lo que la mecánica cuántica intenta proporcionar son conexiones probabilísticas entre impresiones posteriores (también llamadas “apercepciones) de la conciencia” [66] .
Las mediciones se refieren a las interacciones que crean impresiones en nuestras mentes (y como resultado modifican la función de onda del sistema físico "medido"), una idea que se ha dado en llamar la interpretación de "la conciencia provoca el colapso ".
Hugh Everett III (un alumno de Wigner) describió el experimento mental de Wigner en la parte inicial de su disertación de 1957 como "un drama divertido pero altamente hipotético " [67] . En un borrador inicial del trabajo de Everett, también se puede encontrar un dibujo de la situación del "amigo de Wigner" [68] , que debe considerarse como la primera evidencia en papel de la existencia de un experimento mental, cuya fuente principal fue Wigner. . Esto sugiere que Everett al menos discutió el tema con Wigner.
En noviembre de 1963, Wigner pidió que el 10% del presupuesto de defensa nacional se dedicara a refugios contra explosiones nucleares y recursos de supervivencia, argumentando que ese gasto sería menos costoso que el desarme. Wigner consideró que la conclusión del reciente estudio de Woods Hole de que un ataque nuclear mataría al 20 % de los estadounidenses era una predicción muy modesta, y que el país podría recuperarse de tal ataque más rápido de lo que Alemania se recuperó de la devastación de la Segunda Guerra Mundial [69] .
Wigner fue galardonado con el Premio Nobel de Física en 1963 "por sus contribuciones a la teoría del núcleo atómico y las partículas elementales , en particular, por el descubrimiento y aplicación de los principios fundamentales de la simetría" [8] . En el mismo año, el premio en efectivo se dividió entre varios laureados, la otra mitad del premio se dividió entre Maria Goeppert-Mayer y J. Hans D. Jensen [8] . Wigner afirmó que nunca había considerado tal posibilidad y agregó: "Nunca esperé que mi nombre saliera en los periódicos sin hacer algo malo" [70] . También recibió la Medalla Franklin en 1950 [71] , el Premio Enrico Fermi en 1958 [72] , el Premio Atom for Peace en 1959 [73] , la Medalla Max Planck en 1961 [74] , la Medalla Nacional de Ciencias de EE . 1969 [75] , el premio Albert Einstein en 1972 [76] , el premio Gold Plate de la Academia Estadounidense de Logros en 1974 [77] y la medalla Wigner del mismo nombre en 1978 [78] . En 1968, Wigner recibió la Conferencia Gibbs [79] [80] .
Su esposa Mary murió en noviembre de 1977 [81] [82] . En 1979, Wigner se casó por tercera vez con Eileen Clare-Patton (Pat ) Hamilton , viuda del físico Donald Ross Hamilton, decano de la Graduate School de la Universidad de Princeton, quien murió en 1972 [83] . A la edad de 90 años, publicó sus memorias Las memorias de Eugene P. Wigner con Andrew Santon . En ellos, Wigner dijo: “El significado pleno de la vida, el significado colectivo de todos los deseos humanos, es, de hecho, un misterio más allá de nuestra comprensión. Cuando yo era joven, este estado de cosas me molestaba. Pero por ahora he llegado a un acuerdo con él. Incluso siento un cierto honor estar asociado con este misterio . En su colección de ensayos Philosophical Reflections and Syntheses (1995), señaló: "Era imposible formular las leyes de la mecánica cuántica de una manera completamente coherente sin hacer referencia a la conciencia" [85] .
Wigner murió de neumonía en el Centro Médico Universitario de Princeton, Nueva Jersey , el 1 de enero de 1995 [86] . Le sobreviven su esposa Eileen (fallecida en 2010) y sus hijos Eric, David y Martha, así como sus hermanas Bertha y Margit [76] .
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