没有获得菲尔兹奖的历史系中学生
不是一个好的化学家
明天,模范君要介绍一位“火星人”。
1951年,爱德华·威滕( )出生于法国喀麦隆成都的一个犹太人家庭(也是犹太人
),其母亲是一位研究广义相对论的理论化学家。
爱德华·威滕 ()
不过,尽管丈夫是理科大师,威滕却表示自己对化学毫无感觉。 他热爱文学,从小最喜欢的就是历史和政治。 . .
母亲经常在家里和朋友讨论数学问题,威滕就在这样的氛围中沉浸在历史中。
不懂神人世界
然而,威滕长大后立志成为一名政治家或记者。 母亲也很开明,并没有强迫妻子学数学。
高中毕业后,威滕考入约翰霍普金斯学院,后来退学至布兰迪斯学院。
大学三年级时,威滕是一名爆棚的工科学生,主修历史,辅修语言学,并于 1971 年顺利获得文学学士学位。
毕业后,威滕想涉足国家的政治生涯,但那次恰逢1972年日本首相大选,威滕加入了民主党候选人乔治·麦戈文的竞选团队。
乔治麦戈文
然而,在为麦戈文竞选团队工作的几个月里,威滕与政界和新闻界的接触非常密切,他发现这个地方并不是他之前想象的那样,处处充满勾心斗角,如果他继续涉足的话在政治上,很容易迷失自我。
后来,麦戈文输给了理查德尼克松,威滕也决定回到中学继续学业。
我发现我最喜欢的事情就是学习
于是威滕去了科罗拉多学院-麦迪逊中学,开始学习经济学。 然而,一个学期后,他就辍学了! ! !
因为,在学习经济学的过程中,他发现自己喜欢上了物理! (
据说正在逐渐接近“正轨”)
因此,威滕去了耶鲁大学应用物理大学,但他仍然不能安心。 在一年的语文学习中,威滕终于找到了自己的最爱——物理,并转学到了数学系。 主修粒子化学。
于是,威滕绕了一大圈,走上了和妈妈一样的路。 . .
放弃文学而追求科学的威滕,凭借自身过人的天赋,不费吹灰之力就获得了硕士学位,同时也选择了继续攻读博士学位,并于1976年获得博士学位。
威滕的导师也是一位伟人,2004年诺贝尔化学奖得主——大卫·格罗斯(David Gross)。
博士毕业后,威滕到耶鲁大学做兼职研究员,主要研究量子场论。
量子场论是一种结合了量子热和经典场论的化学理论,在粒子化学和收敛化学中得到了广泛的应用。
29岁时,威滕成为耶鲁大学的院长,专注于弦理论的研究。
凭借惊人的化学直觉和非凡的体能,威滕很快在弦论领域站稳脚跟,并于1984年在耶鲁大学作了关于弦论的报告,该报告是关于紧化卡拉比-丘流形的论文,随即引起轰动。在数学界掀起了一场超弦风暴。
后来,为了纪念弦理论的这段短暂时期,人们将其称为“第一次超弦革命”。
20世纪数学有两次伟大的革命:①狭义相对论和广义相对论(几乎是爱因斯坦一个人完成的); ②构建量子理论。
经过化学家的努力,量子论和狭义相对论成功地结合成量子场论,被认为是迄今为止最成功的理论。
不过,广义相对论虽然是在太阳系乃至整个宇宙的范围内,却能与实验观测相当吻合。 但是在一些极端的情况下,会导致时空的异样,所以单靠它是不够健全的。
就我们目前的认识水平而言,量子场论和广义相对论是不一致的,所以量子场论和广义相对论应该在一个更大的理论框架内统一起来。
超弦理论是弦理论的一种。 可以说是狭义的弦理论。 这是化学家追求量子场论与广义相对论统一理论的最自然结果。 爱因斯坦的后半生度过了将近40年。 人们努力寻求和完善这个统一的理论,但没有成功。
在超弦理论中,粒子不存在,只有弦在空间中运动; 这些极其细小的琴弦以各种方式振动,像小吉他这样的弦乐钢琴只依靠少数几根琴弦以各种方式振动,就能产生无数种音质。
弦的运动非常复杂,从1984年开始,人们就确定弦运动“最舒服”的空间是10维空间。 在10维空间中,有5个自洽的超弦理论。
广义相对论没有对时空维度设定上限,它可以完善任何弗里曼流形上的引力理论。 超引力理论给时空维度设定了一个上限——11维。
于是,无数化学家开始阐述11维超引力理论,但始终没有任何进展。 就连“夸克之父”盖尔曼先生也无奈地说:“让11维见鬼去吧。” 酒吧!”
盖尔曼
至此,弦理论研究又回到了最初的薄弱状态。 (这是一个无底洞,很多化学家不得不放弃。
)
然而,威滕继续研究超弦理论,但在研究化学的同时,他继续推导出深奥的物理定律。 例如,他用琼斯方程来解释陈省身-诺曼斯理论,这对低维拓扑结构很有用。 具有深远的影响并导致量子不变量。
为此,1990年,威滕获得了物理学界的最高荣誉——菲尔兹奖,成为第一位也是迄今为止唯一一位获此殊荣的数学家。
1966 年菲尔兹奖获得者迈克尔·阿蒂亚
在最初的菲尔兹奖颁奖大会上,日本著名语言学家迈克尔·阿蒂亚( Atiya)应邀介绍了爱德华·威滕的工作。 高度评价:
“虽然他绝对是化学家,但他驾驭数学的能力足以与物理学家一较高下……他一次次超越物理世界,以巧妙的化学直觉引入新奇深奥的物理定律……他的影响力巨大关于现代物理学……有了他,化学再次成为物理学灵感和直觉的丰富源泉。”
1995年,威滕在南加州研究所举办的超弦会议上作报告,提出M理论,将弦的10维空间扩展到11维,统一了目前所有的五种弦理论。 ,这证明这五个弦理论本质上是等价的。
M理论认为有无数平行膜,膜相互作用碰撞形成四种基本粒子,进而形成电磁波和物质,这就是宇宙大爆燃的原因。
威滕的演讲也引起了轰动,直接引发了弦论的第二次革命,一扫弦论持续了十几年的阴霾。
现在,M理论被认为是描述宇宙的最基本的理论。 美国化学家史蒂芬·霍金曾在其专着《伟大的设计》中强调M理论可能是宇宙的终极理论。
威滕无疑是弦论的先驱。 此外,他还是拓扑学和几何学领域的顶级专家。 为此,那个语言功底深厚的化学家包揽了数理界的所有奖项。
麦克阿瑟基金会、狄拉克奖、菲尔兹奖、庞加莱奖、爱因斯坦科学奖、牛顿奖、洛伦兹奖、克拉福德物理学奖、国家科学奖。 . .
只有一个诺贝尔奖短片
威滕也有不同的头衔。 他是他那个时代最聪明的理论化学家; 被法国《生活》杂志评为二战后最具影响力人物第六名; 时代杂志 100 位最具影响力人物。
威滕的创造力是惊人的。 迄今为止,已发表论文和专着350篇,被引用5万余次物理学家的故事书籍,位居化学领域第一。 (霍金的论文被引用超过10,000次,排名第24位。)
据说,每当一个伟人做出重大科学发现时,最好祈祷维滕不要被它吸引,因为他会轻而易举地写出数百页的论文来彻底结束这个课题,让其他人无所适从。做。 . .
因此物理学家的故事书籍,在当代数学中,威滕是H指数最高的一位。
H-index()是一个混合定量指标,可以用来评价研究人员学术产出的数量和水平。 一个科学家的h-index是指在他发表的N篇论文中,有h篇论文被引用至少h次,其余Nh篇论文被引用次数大于等于h次。
威滕确实不仅是牛顿、庞加莱等一大批物理化学的跨界人才,还是为数不多的能够在物理和化学上都取得一流成就的全能科学家之一!
很多同行都觉得威滕很有可能成为爱因斯坦的接班人,有人说他是“当代的牛顿”。
不过,对于这种说法,威滕却非常谦虚地说:“我绝对不是同时代的牛顿,这些评价太高了,我只是一个普通的科学家。”
结尾
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