Κυριακή, 3 Μαΐου 2020

Σαν σήμερα... 1933, γεννήθηκε ο Αμερικανός 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 Κάρολο Γουσταύο.

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 Ellis,
 Georges 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 Πρώτα Τρία  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).

Στα ελληνικά έχουν μεταφραστεί τα παρακάτω βιβλία του Steven Weinberg:

  • "ΟΝΕΙΡΑ ΓΙΑ ΜΙΑ ΤΕΛΙΚΗ ΘΕΩΡΙΑ" σε μετάφραση Βασίλη Σπανού, εκδόσεις ΚΑΤΟΠΤΡΟ (1995, σελ. 147).

Η εκπληκτική επιτυχία της φυσικής κατά τον 20ό αιώνα μετέτρεψε τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το χώρο, το χρόνο και την πραγματικότητα. Πίσω από αυτή την επανάσταση βρίσκεται η αναζήτηση των έσχατων νόμων της φύσης, η προσπάθεια να απαντηθεί το ερώτημα γιατί η φύση έχει τη μορφή που γνωρίζουμε. Σ αυτό το βιβλίο, ο νομπελίστας Steven Weinberg, ένας από τους πιο διακεκριμένους επιστήμονες του κόσμου, οραματίζεται τη διαμόρφωση μιας Τελικής Θεωρίας, και μοιράζεται με τον αναγνώστη τις φευγαλέες αναλαμπές που πείθουν τους επιστήμονες ότι κάτι τέτοιο είναι δυνατό.


  • "Πώς να εξηγήσουμε τον κόσμο: Το Ταξίδι Για Την Ανακάλυψη Της Συγχρονής Επιστήμης" σε μετάφραση Αιμιλίας-Αλεξάνδρας Κρητικού, εκδόσεις ΡΟΠΗ (2016, σελ. 503).
Μια αριστοτεχνική περιγραφή της ιστορίας της επιστήμης, από την αρχαία έως τη σύγχρονη εποχή, ένα προκλητικό και σημαντικό βιβλίο γραμμένο από έναν από τους πλέον διακεκριμένους επιστήμονες και διανοούμενους της εποχής μας.
Σε αυτή την πλούσια, προκλητική και συναρπαστική ιστορία, ο βραβευμένος θεωρητικός φυσικός Steven Weinberg μας ταξιδεύει σε διαφορετικούς τόπους ανά τους αιώνες, από την αρχαίο Μίλητο στη μεσαιωνική Βαγδάτη και την Οξφόρδη, από την Ακαδημία του Πλάτωνα και το Μουσείο της Αλεξάνδρειας στην καθεδρική σχολή της Σαρτρ και τη Βασιλική Εταιρεία του Λονδίνου. Καταδεικνύει ότι οι επιστήμονες των αρχαίων και μεσαιωνικών χρόνων όχι μόνο δεν κατανοούσαν ό,τι κατανοούμε εμείς για τον κόσμο, αλλά το σημαντικότερο, τι μπορεί να μάθει κανείς και πώς να το μάθει. Εντούτοις, με το πέρασμα των αιώνων, ο αγώνας για την επίλυση μυστηρίων, όπως η περίεργη ανάδρομη κίνηση των πλανητών και το φαινόμενο της παλίρροιας, οδήγησε τελικά στην ανάδυση του πεδίου της σύγχρονης επιστήμης. Παράλληλα, ο Weinberg εξετάζει ιστορικές αντιπαραθέσεις και συνέργειες ανάμεσα στην επιστήμη και τις ανταγωνιστικές σφαίρες της θρησκείας, της τεχνολογίας, της ποίησης, των μαθηματικών και της φιλοσοφίας.


Το "Πώς να εξηγήσουμε τον κόσμο" αποτελεί μια διαφωτιστική εξερεύνηση του τρόπου που αντιμετωπίζουμε και αναλύουμε τον κόσμο γύρω μας· μια σαρωτική, φιλόδοξη περιγραφή της δύσκολης πορείας για την ανακάλυψη των στόχων και των μεθόδων της σύγχρονης επιστήμης, καθώς και του αντικτύπου αυτής της ανακάλυψης στη γνώση και την εξέλιξη του ανθρώπου.
  • "Τα πρώτα τρία λεπτάΜια σύγχρονη άποψη της προέλευσης του Σύμπαντος" σε μετάφραση Γιάννη Καρακώστα, εκδόσεις ΡΟΠΗ (2017, σελ. 204).
“Είναι συναρπαστικό να μπορείς να περιγράψεις τις συνθήκες που επικρατούσαν στο σύμπαν στο τέλος του πρώτου δευτερολέπτου, ή του πρώτου λεπτού, ή του πρώτου έτους. Αποτελεί απόλαυση για έναν φυσικό να είναι σε θέση να εξετάζει τα πράγματα αριθμητικά, εκτιμώντας ότι σε συγκεκριμένο χρόνο η θερμοκρασία, η πυκνότητα και η χημική σύσταση του σύμπαντος είχαν συγκεκριμένες τιμές. Η αλήθεια είναι ότι δεν είμαστε ακόμη αρκετά σίγουροι όταν μιλάμε για αυτά τα θέματα, αλλά είναι ενθαρρυντικό το γεγονός ότι πλέον εκφέρουμε γνώμη για το πρώιμο σύμπαν, έστω και με κάποια επιφύλαξη. Αυτήν ακριβώς τη συναρπαστική εμπειρία θέλω να μεταφέρω στον αναγνώστη.” γράφει ο ίδιος ο Weinberg στον πρόλογο του βιβλίου.

"Τα πρώτα τρία λεπτά".
Το εξώφυλλο της ελληνικής έκδοσης.

Πρόκειται λοιπόν για την ιστορία της πιο σημαντικής και συναρπαστικής φάσης του αρχέγονου σύμπαντος. Ταυτόχρονα, πραγματεύεται και την ιστορία της πιο σημαντικής και συναρπαστικής φάσης της ίδιας της ύλης, καθώς τα συστατικά της, τα ίδια τα στοιχειώδη σωματίδια, δεν είχαν πάντοτε τη μορφή που έχουν σήμερα αλλά ακολούθησαν και αυτά διαρκείς μετασχηματισμούς και μεταλλάξεις.

Η θεωρία της μεγάλης έκρηξης και η περιγραφή των πρώτων τριών λεπτών της δημιουργίας ξεδιπλώνονται αριστοτεχνικά στις σελίδες αυτού του βιβλίου αλλάζοντας μια για πάντα τον τρόπο με τον οποίο αντιλαμβανόμαστε το σύμπαν.
  • "ΣΚΕΨΕΙΣ ΜΕ ΘΕΑ ΤΗ ΛΙΜΝΗ: Ο κόσμος μας και το σύμπαν" σε μετάφραση Αιμιλίας-Αλεξάνδρας Κρητικού, εκδόσεις ΡΟΠΗ (2019, σελ. 336).
Σε αυτό το βιβλίο, ο Weinberg παρουσιάζει τις σκέψεις του πάνω σε μια ευρεία θεματολογία, μια ενασχόληση χάρη στην οποία απέκτησε παράλληλα τη φήμη "ενός επιδραστικού πεζογράφου που είναι σε θέση να διαφωτίζει - και να κεντρίζει", όπως αναφέρει ο James Glanz, συντάκτης των New York Times. Ακόμα κι όταν κινείται πέρα από τα όρια της επιστήμης, δεν παύει να αντλεί από την εμπειρία του ως θεωρητικού φυσικού, εκφράζοντας μια θεώρηση που είναι ορθολογιστική, αναγωγιστική, ρεαλιστική και κοσμική.



Τα δοκίμια του βιβλίου αφορούν θέματα που καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα, από την κοσμολογία μέχρι και τη στρατιωτική τεχνολογία, την πολιτική και τη θρησκεία. Μια εισαγωγή προηγείται κάθε δοκιμίου, εξηγώντας την αφορμή με την οποία γράφτηκε, ενώ σε κάποιες περιπτώσεις ακολουθεί ένα επιλογικό σημείωμα που ενημερώνει τον αναγνώστη σχετικά με πιο πρόσφατες εξελίξεις γύρω από το πραγματευόμενο θέμα.

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

  • Συνέντευξη του καθηγητή Steven Weinberg στον Μάρκο Καρασαρίνη για την εφημερίδα ΤΟ ΒΗΜΑ (30/10/2016).
  • Ομιλία (pdf) του Steven Weinberg με αφορμή το βραβείο Νόμπελ Φυσικής 1979.

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου