Πέμπτη, 3 Μαΐου 2018

Σαν σήμερα ... 1933, γεννήθηκε ο θεωρητικός φυσικός Steven Weinberg.


Steven Weinberg

Σαν σήμερα, στις 3 Μαΐου 1933, γεννήθηκε στη Ν. Υόρκη ο Steven Weinberg, διάσημος θεωρητικός φυσικός και φιλόσοφος, που έχει ασχοληθεί με την ενοποίηση της ασθενούς αλληλεπίδρασης και της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης μεταξύ των στοιχειωδών σωματιδίων.  
Οι γονείς του, Frederick και Eva Weinberg, ήταν εβραϊκής καταγωγής και ήρθαν μετανάστες στις Η.Π.Α. 
Αποφοίτησε το 1950 από το γυμνάσιο Bronx High School of Science και ήταν συμμαθητής μ' έναν άλλο σημαντικό θεωρητικό φυσικό, τον Sheldon Glashow. Ήδη από την ηλικία των 15-16 ετών, με την ενθάρρυνση του πατέρα του, είχε αρχίσει το ενδιαφέρον του για τη θεωρητική φυσική.  

O Weinberg το 1950, όταν ήταν μαθητής στο Bronx.

Το 1954, αφού πήρε μπάτσελορ από το Πανεπιστήμιο Cornell, συνέχισε στο Ινστιτούτο Θεωρητικής Φυσικής (τώρα Niels Bohr) στην Κοπεγχάγη, όπου ξεκίνησε τη βασική του έρευνα με τη βοήθεια των David Frisch και Gunnar Källén. Μετά από ένα χρόνο μετακινήθηκε στο Πανεπιστήμιο Princeton όπου ολοκλήρωσε τις βασικές σπουδές του και από εκεί το 1957 πήρε το διδακτορικό του με επιβλέποντα τον Sam Treiman.

Το 1954 παντρεύτηκε την Louise Weinberg, όταν και οι δύο σπούδαζαν στο Cornell. Το 1963 γεννήθηκε η κόρη τους Elizabeth, όταν πλέον ήταν στο Berkeley.

Στο διάστημα 1957-1959 ο Weinberg εργάστηκε ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο Πανεπιστήμιο Columbia και το 1959 στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας Berkeley. Στη συνέχεια από το 1960 ως το 1966 ήταν κανονικό μέλος του προσωπικού του Berkeley.

Ο Weinberg μιλώντας σε αμφιθέατρο του Πρίνστον.

Στη διάρκεια αυτής της περιόδου η ερευνητική του απασχόληση είχε να κάνει με πολλά πεδία της σωματιδιακής φυσικής όπως, η συμπεριφορά στις υψηλές ενέργειες της θεωρίας κβαντικού πεδίου (γραφήματα του Feynman), το σπάσιμο συμμετρίας, η θεωρία σκέδασης, η φυσική των πιονίων, τα φωτόνια υπερύθρου και η κβαντική βαρύτητα. Σ' αυτή την περίοδο επίσης συνέλαβε την προσέγγιση της θεωρίας κβαντικού πεδίου, όπως περιγράφεται στα πρώτα κεφάλαια του βιβλίου του "The Quantum Theory of Fields" ("Η κβαντική θεωρία των πεδίων") και ξεκίνησε να γράφει το κείμενο "Gravitation and Cosmology" ("Βαρύτητα και Κοσμολογία") που ολοκλήρωσε το 1971.
Τα δύο παραπάνω κείμενα είναι ανάμεσα σε αυτά που έχουν επηρεάσει καίρια την επιστημονική κοινότητα στα αντικείμενα που αναφέρονται.

Η πρώτη σελίδα της, από το 1967, εργασίας του Weinberg με τίτλο
"A Model of Leptons" που δημοσιεύθηκε στο Physical Review Letters.

Το 1966 ο Weinberg άφησε το Berkeley και δέχτηκε θέση λέκτορα στο Πανεπιστήμιο Harvard. Το 1969 έγινε επισκέπτης καθηγητής στο ΜΙΤ. Στη διάρκεια της παραμονής του στο ΜΙΤ ήταν που η εργασία του στις σπασμένες συμμετρίες (broken symmetries) και την επανακανονικοποίηση (renormalization) στράφηκε στο μοντέλο της ενοποίησης του ηλεκτρομαγνητισμού και των ασθενών πυρηνικών δυνάμεων (όπως εκείνες που εμπλέκονται στη β-διάσπαση και στη διάσπαση του καονίου) με τις μάζες των φορέων δύναμης του αδύναμου τμήματος της αλληλεπίδρασης να εξηγούνται από το σπάσιμο της συμμετρίας.
Μία από τις βασικές παραμέτρους των απόψεών του ήταν η ύπαρξη του μποζονίου Higgs.
Το μοντέλο του Weinberg, που τώρα είναι γνωστό ως "θεωρία της ηλεκτρασθενούς ενοποίησης", είχε την ίδια δομή με αυτό που πρότεινε ο Glashow το 1961.
Η πειραματική ανακάλυψη το 1973 των ασθενών αλληλεπιδράσεων (με τη μεσολάβηση του μποζονίου Ζ) αποτέλεσε την επαλήθευση της ενοποιημένης ηλεκτρασθενούς θεωρίας. Η εργασία του Weinberg, που παρουσίαζε αυτή τη θεωρία, είναι μία από τις πλέον σημαντικές εργασίες που έχουν γίνει στον τομέα της φυσικής υψηλών ενεργειών.

1979, ο Steven Weinberg παίρνει το Νόμπελ Φυσικής
από τον βασιλιά της Σουηδίας

Το 1973, όταν ο Julian Schwinger άφησε το Πανεπιστήμιο του Harvard, ο Weinberg αποδέχτηκε την πρόσκληση να πάρει τη θέση του κι έτσι πήρε την έδρα Higgins ως καθηγητής Φυσικής, ενώ παράλληλα έγινε επικεφαλής επιστήμονας στο Αστροφυσικό Παρατηρητήριο Smithsonian του Harvard. 

Στη διάρκεια της δεκαετίας του '70 το έργο του Weinberg ήταν γύρω από τις επιπτώσεις της ενοποιημένης θεωρίας για τις ασθενείς και τις ηλεκτρομαγνητικές αλληλεπιδράσεις, μαζί με την πρόοδο της σχετικής θεωρίας των ισχυρών αλληλεπιδράσεων, που είναι γνωστή ως κβαντική χρωμοδυναμική, όπως και γύρω από την ενοποίηση όλων των αλληλεπιδράσεων. 

Sheldon Glashow, Abdus Salam και Steven Weinberg
κατά την απονομή του Νόμπελ Φυσικής το 1979.

Το 1979 μοιράστηκε (από 1/3) το Νόμπελ Φυσικής με τους Sheldon Lee Glashow και Abdus Salam "για τη συμβολή τους στη θεωρία ενοποίησης της ασθενούς και της ηλεκτρομαγνητικής αλληλεπίδρασης μεταξύ στοιχειωδών σωματιδίων, συμπεριλαμβανομένης, μεταξύ άλλων, της πρόβλεψης της ασθενούς αλληλεπίδρασης".

Στηριζόμενοι στη βασική έννοια του Bing Bang για τη ρήξη συμμετρίας, ο Weinberg και οι άλλοι φυσικοί πέτυχαν την ενοποίηση του ηλεκτρισμού με την ασθενή δύναμη. Η βασική ιδέα είναι ότι ενώ οι δυνάμεις στον κόσμο μας εμφανίζονται χωρισμένες, με την αύξηση της θερμοκρασίας, καθώς προσεγγίζουμε τις συνθήκες του Bing Bang, η ενότητά τους αποκαθίσταται. Ο ηλεκτρισμός και η ασθενής δύναμη, θεωρούμενη από πολλούς ως η δύναμη της ζωής, επειδή παραβιάζει την κατοπτρική συμμετρία, μια ιδιότητα συνδεόμενη με τη στροφικότητα των αμινοξέων, ενοποιούνται σε θερμοκρασία 1015Κ. Κάτω από αυτή τη θερμοκρασία η συμμετρία και η ενότητα καταστρέφονται, αλλά όχι ολοκληρωτικά: η συμμετρία παραμένει ως κρυμμένη και φανερώνεται όταν η θερμοκρασία υπερβεί τους 1015Κ. Όπως διαπιστώθηκε αργότερα, χάρη στην εργασία του Gerard 't Hooft, η νέα θεωρία έλυνε το βασικό πρόβλημα των απειρισμών, της συναγωγής, δηλαδή, παράλογων αποτελεσμάτων με άπειρες ποσότητες, που συναντούσαν προηγούμενες εκδοχές. Οι προβλέψεις της επιβεβαιώθηκαν αργότερα με πειράματα στους επιταχυντές στο CERN και το Fermilab.

Η Louise και ο Steven Weinberg (μέσον) το 1983
με την βασίλισσα της Ολλανδίας Βεατρίκη

Το αποτέλεσμα ήταν η διατύπωση μιας θεωρίας που περιλάμβανε και τις δυο δυνάμεις, ως ειδικές εκδηλώσεις μίας ευρύτερης. Η ενοποίηση έγινε δυνατή χάρη στην ιδιότητα της υπερσυμμετρίας, που ισχύει στις συνθήκες των 1015Κ, όπου οι φορείς των δυνάμεων δεν έχουν μάζα, ενώ αργότερα η απόκτηση μάζας από τα κβάντα της κάθε δύναμης τις διαχωρίζει. Αργότερα, η θεωρία επεκτάθηκε, με την χρησιμοποίηση πιο πλατιών συμμετριών, ώστε να συμπεριληφθεί και η πυρηνική δύναμη. Αυτό ήταν το όριο των Μεγάλων Ενοποιημένων Θεωριώνοι οποίες δεν μπόρεσαν να συμπεριλάβουν παραπέρα την βαρύτητα. 

ΤΟ ΚΑΘΙΕΡΩΜΕΝΟ ΠΡΟΤΥΠΟ

Το 1982 μετακινήθηκε στο τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Austin, ως καθηγητής Επιστήμης στην έδρα Josey Regental. Εκεί δημιούργησε την Θεωρητική Ομάδα του τμήματος Φυσικής.

Εκτός από την επιβλητική επιστημονική συμβολή του, ο Weinberg  διακρίθηκε ακόμη για τα πλατιά του ενδιαφέροντα. Είναι ίσως ο επιστήμονας που εμβάθυνε περισσότερο στις φιλοσοφικές και αισθητικές επιπτώσεις της σύγχρονης φυσικής, τις οποίες εκλαΐκευσε με γλαφυρό τρόπο. Ριζοσπάστης και αθεϊστής στις ιδέες του, ασκεί συστηματική πολεμική στις θρησκευτικές προλήψεις, ενώ κριτικάρει από φιλειρηνική σκοπιά τις επιλογές του αμερικάνικου κατεστημένου που εντείνουν τον ανταγωνισμό των εξοπλισμών, ιδιαίτερα την πυρηνική απειλή. 
Υποστηρίζει σθεναρά τις θέσεις του κράτους του Ισραήλ κι είχε αρνηθεί προσκλήσεις Βρετανικών πανεπιστημίων επειδή η Βρετανία είχε μποϊκοτάρει το Ισραήλ.


2003 στο CERN, για την επέτειο της ανακάλυψης των μποζονίων W και Z.
(Από αρ. προς δεξ.): Sam TingJohn EllisGeorges Charpak,
Steven Weinberg και Carlo Rubbia. Πίσω: H. Schopper και Luciano Maiani.

Μέχρι σήμερα έχει τιμηθεί μ' ένα τεράστιο πλήθος βραβείων και διακρίσεων.

Ο Weinberg έχει δημοσιεύσει πάνω από 300 επιστημονικά άρθρα και πολλά βιβλία. Μεταξύ άλλων, "Τα Τρία Πρώτα Λεπτά" (1977), "Στοιχειώδη Σωματίδια και οι Νόμοι της Φυσικής" (με τον R. Feynman, 1987), "Όνειρα για μια Τελική Θεωρία – Η Έρευνα για τους Θεμελιώδεις Νόμους της Φύσης" (1993, ελληνική έκδοση Κάτοπτρο, 1995), "Η Επιστήμη και οι Πολιτιστικοί Αντίπαλοί της" (2002), "Δόξα και Τρόμος – Ο Αυξανόμενος Κίνδυνος των πυρηνικών Όπλων" (2004).

Σήμερα, παρά την ηλικία του, εξακολουθεί να δραστηριοποιείται στο Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Austin.

Το εξώφυλλο του βιβλίου του Steven Weinberg
"The first three minutes" ('Τα τρία πρώτα λεπτά").

Μια πρόσφατη συνέντευξη του καθηγητή Steven Weinberg στον Μάρκο Καρασαρίνη για την εφημερίδα ΤΟ ΒΗΜΑ (30/10/2016).

Ένα άρθρο του καθηγητή Frank Close (Πανεπιστήμιο Οξφόρδης) με τίτλο "Birth of a symmetry" ("Η γέννηση μιας συμμετρίας") στο περιοδικό CERN COURIER, για το έργο του Steven Weinberg.

Ομιλία του Steven Weinberg (To Explain the World) στο World Science Festival του 2015.

Πηγή: Today in Science History

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου