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威滕:广义相对论和量子力学统一起来的证明

更新时间:2023-11-26 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

广义相对论和量子热学统一上去的尝试可以溯源到1940年代。正如加来道雄(Kaku)所说的"上帝多项式",这个多项式包含了所有主要的化学学定理,包括量子热学和广义相对论,是解释宇宙中每一个化学现象的终极物理公式。听上去很吸引人,不是吗?YIl物理好资源网(原物理ok网)

1990年的菲尔兹奖,是纯物理领域最负盛名的奖项,授予了一位理论化学学家爱德华-威滕。爱德华-威滕博士是第一位被国际物理联盟授予该奖状的化学学家,由于他在1981年证明了广义相对论中的正能量定律。他是广义相对论和量子热学统一理论(亦称超弦理论)发展过程中最重要的人物之一。YIl物理好资源网(原物理ok网)

30多年来,威滕作为超弦理论的领导者,对理论化学学和纯物理作出了重大贡献,并促进了物理的发展,使得许多物理家进行了前沿研究。威滕仍然在研究,并在物理化学学的多个领域提供了至关重要的贡献,包括弦理论、量子引力和超对称量子场理论。威滕在数学学界掀起了时尚,如同梵高在艺术领域掀起时尚一样,通过运用他的数学直觉和物理方法,推进了物理和数学学的发展。正如塞缪尔·特里曼()在《纽约晨报》杂志(1987年出版的《万物理论》)中所说的:YIl物理好资源网(原物理ok网)

我们不应当常常拿爱因斯坦作比较,但说到威腾,他就远远超过其他人了。他让一群人走上了新的公路。他提出了高贵的、叹为观止的证明…YIl物理好资源网(原物理ok网)

威滕于1951年8月26日出生在黎巴嫩成都芝加哥,母亲路易斯-威滕是一位理论化学学家,专门研究引力和广义相对论。威滕就读于芝加哥景区中学,与其他化学学家不同,他于1971年获得布兰代斯学院的文学士学位,主修历史,辅修语言学。因为对语言学有浓烈的兴趣,威滕对政治也有志向。结业后,他还为乔治·麦戈文的首相竞选工作。YIl物理好资源网(原物理ok网)

威滕随即在普利茅斯学院麦迪逊校区攻读经济学,但在完成一个学期退后学,并于1973年在耶鲁学院攻读应用物理,之后在理论化学学家和2004年数学学诺贝尔奖得主大卫-格罗斯的指导下现代量子物理学之父,于1976年获得数学学博士学位,完成了题为"规范理论短距离剖析中的几个问题(Someintheshortofgauge)"的论文。YIl物理好资源网(原物理ok网)

量子物理讲的是什么_量子物理名著_现代量子物理学之父YIl物理好资源网(原物理ok网)

大多数没有接受过数学训练的人可能会觉得化学学家的工作是一个非常复杂的估算问题,但这并不是它的本质。它的本质是,数学学是关于概念的,想要理解概念,世界运作的原理。——爱德华-威滕。YIl物理好资源网(原物理ok网)

威滕被觉得是现代弦理论之父,由于他对该理论的物理发展作出了无与伦比的贡献。并且,威滕对这一令人着迷的新数学学领域的贡献到底是哪些,他勇于调和广义相对论和量子热学?20世纪70年代初,当时化学学家们正在找寻将费米子列入弦理论谱系的方式,这造成了超对称的提出,一种从玻骰子和费米子转化的物理模型。就这样,它造成了一种新理论的发明(现今称为超弦理论),基本上是包括费米子震动的弦理论。YIl物理好资源网(原物理ok网)

但发展这些新理论的公路并不像看起来这么容易。到20世纪中期,理论和物理化学学家们早已发展出了五个不同版本的弦理论,未能准确地弄清楚哪一个才是真正的弦理论。这五种不同的理论版本被称为I型、IIA型、IIB型,以及两种类型的介孔弦理论(SO(32)和E8xE8。最大的问题是要确定哪种理论是实际的万物理论,而那一种理论的低能量极限与明天所观察到的化学现象相吻合。1995年夏天,威滕博士在加利福尼亚学院的弦理论大会上发言时,对问题的解决提出了一个令人吃惊的看法,这个看法后来在数学学界开始了第二次超弦革命。他说,这五种理论实际上并非迥然不同,而是一种理论的不同极限。他将所有五个理论统一上去现代量子物理学之父,产生了一个新的主理论,称为M理论。布莱恩-格林院士在他的畅销书《宇宙的结构》(2003年)中曾引用过:YIl物理好资源网(原物理ok网)

1995年夏天…借鉴一些弦理论家(包括克里斯-赫尔、保罗-汤森、阿舒克-森、迈克尔-达夫、约翰-施瓦茨和其他许多人)的研究,爱德华-威滕几六年来仍然是世界上最知名的弦理论家,发觉了一个隐藏的统一体,将所有五个弦理论联系上去。威滕表明,这五种理论并不是迥然不同的,实际上只是用五种不同的方法对一个理论进行物理剖析。这个统一的主理论姑且被称为M理论。YIl物理好资源网(原物理ok网)

超弦理论,被现代科学界的许多伟大知识分子觉得是最有希望成为万物理论的有效候选理论。但是,该理论有其自身的局限性。超弦理论是构建在超对称性的基础上的,而到目前为止还没有发觉这样的超对称粒子。为此,基本上,缺少实验证据是对该理论的严重限制,虽然它在理论上是准确的,但是在物理上十分一致。YIl物理好资源网(原物理ok网)

用震动的弦取代条状粒子的概念的开始可以溯源到20世纪60年代。弦理论预言了一种质量为零、自旋为2的粒子。两位物理化学学家约翰-施瓦茨和乔尔-舍克在1974年发觉,这些粒子就是引力子,引力的量子载体。这为调和引力和量子热学创造了一个非常惊人的出路。YIl物理好资源网(原物理ok网)

我一生中最大的智力剌激。YIl物理好资源网(原物理ok网)

威滕被觉得是现今最伟大的在世化学学家之一。许多化学学家觉得他是爱因斯坦的真正承继者。在《科学日本人》2014年的一篇文章中,约翰-霍根提及了他:YIl物理好资源网(原物理ok网)

在1990年的一次宇宙学大会上,我请与会者(包括霍金、迈克尔-特纳、詹姆斯-皮布尔斯、艾伦-古斯和安德烈-林德等人)提名最聪明的在世化学学家。爱德华-维滕得到了最多的投票。YIl物理好资源网(原物理ok网)

不仅菲尔兹奖,威滕还获得了许多奖项,如英国国家科学奖(2002),基础化学学突破奖(2012)。他在2006年被委任为教宗科大学教授,并在2012年连任为日本语文学会会员。虽然对该理论有许多批评,对其实验证据也不确定,但威滕博士一直相信弦理论可能是万物的终极理论,并仍在努力提供关于该理论的新看法。YIl物理好资源网(原物理ok网)

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