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    温伯格 康奈尔大学校友

    责任编辑:sabrina.zhang来源:互联网时间:2015-03-03 11:13:24点击:

    康奈尔大学

    温伯格

    • 学校:康奈尔大学
    • 职业:1979年度诺贝尔物理学奖
    • 生日:1933年
    • 国籍:美国
    • 名言:代表作品:《广义相对论与引力论》,《最初三分钟》,《终极理论之梦》

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      温伯格(Steven Weinberg, 1933-)、格拉肖(Sheldom Lee Glaschow, 1932-)和萨拉姆(Abdus Salam, 1926-),因对基本粒子之间的弱作用和电磁作用统一理论的贡献,尤其是对弱中性流的预言,共同分享了1979年度诺贝尔物理学奖。

      人物简介

      史蒂芬温伯格1933年出生,1954年毕业于康奈尔大学,1979年因弱电统一理论与格拉肖和萨拉姆分享当年诺贝尔物理学奖。他是美国科学院院士、文学和科学院院士,英国皇家学会外籍会员,国家天文学会会员,美国哲学和科学史学会会员,美国中世纪学会会员。曾任美国军备控制和裁军机构顾问,美国防御分析研究所顾问等职。他的《广义相对论与引力论》《最初三分钟》《终极理论之梦》等书曾风行世界 。

      科学成就

      在自然界中存在四种基本力:引力、电磁力、强力和弱力。多年以来,关于电磁力已有了很成功的理论,人们认为带电粒子之间的相互作用是由于交换光子而产生的。但是按照这种解释,不能正确地理解弱力。因为如果这样,传送弱力的粒子就应质量很大,而不象光子那样静止质量为零。另外,依据这种理论的计算总是包含无法理解的无穷大。1967-68年,温伯格和萨拉姆各自独立地提出了一种电磁作用和弱作用统一的量子场论,从而解决了这些问题。但是,他们的理论有一个不能令人满意的局限性:它只适用于一类基本粒子。1970年,格拉肖将这一概念作了进一步推广,证明了亚核粒子的某种数学性质(他称之为粲)能够使人们将电磁力和弱力之间的这种联系推广到所有的基本粒子。温伯格、萨拉姆和格拉肖的弱电统一理论预言:由于弱力的作用,当电子猛烈撞击原子核后弹回时,检测到的左旋电子和右旋电子的数目将会有明显的差别。这种“宇称破坏”,后来在斯坦福大学的直线加速器实验中心确实被发现了。根据他们的弱电统一理论,除了存在电荷流的弱相互作用外,还应存在中性流的弱相互作用,即在反应过程中入射粒子和出射粒子之间没有电荷交换。例如,p + e+ → p + e+。后来美国费米国家实验室和西欧核子研究中心都在实验中发现了他们预言的中性流。

      弱电统一理论现已为许多实验所证实,它使现存的四种基本相互作用实现了部分统一。统一场论是爱因斯坦继创立相对论后毕生追求的目标,尽管弱电统一理论距离爱因斯坦所设想的包括引力场在内的统一场论还很远,但终究使人类在揭示自然奥秘的征途中又前进了一大步。

      学术生涯

      博士毕业后,温伯格分别到哥伦比亚大学(1957-1959)和加州大学伯克利分校(1959)做博士后,随后成为伯克利的教师(1960-1966)。在此期间他研究过粒子物理中的许多课题,包括量子场论的高能行为,对称性破缺,π介子的散射,红外光子和量子引力。同时他还发展了导出量子场论的方法,这些方法成为后来他的著作《场的量子理论》的第一章。并且著手写《引力与宇宙学》。这两本书,特别是后者,是在各自领域最有影响力的教材之一。

      1966年,温伯格离开伯克利,接受了哈佛大学提供的讲师职位。1967年他成为MIT的客座教授。正是在MIT的这一年里,温伯格提出了统一电磁作用和弱相互作用的模型,其中他把弱相互作用的中间玻色子的质量来源归於对称性自发破缺,从而解决了质量项破坏规范对称性的问题。这一模型的重要结论之一是必须存在希格斯粒子。温伯格的模型现在称为电弱统一理论,它与格拉肖在1961年提出的模型具有相同的结构。这两个模型都预言了当时尚未发现的轻子之间的相互作用,现在称为中性流,通过Z0传播。1973年实验上发现了Z0,验证了电弱统一理论。温伯格提出这一理论的文章是到2010年为止粒子物理中引用率最高的理论文章。

      在这个辉煌的成果之后,温伯格在粒子物理中的许多方向继续研究,包括量子场论,引力,超对称,超弦和宇宙学,以及一个称为Technicolor的理论。

      1967年之后,基本粒子理论的标准模型在许多人的努力下逐渐发展起来。其中电弱统一理论由温伯格,谢尔登·格拉肖和阿卜杜勒·萨拉姆一起完成,它与描述夸克之间强相互作用的理论相容,形成了一个整体的理论。1973年温伯格提出了标准模型的一个不含有希格斯粒子的修改理论。

      1973年温伯格成为了哈佛大学的希金斯教授。

      1979年温伯格提出了对量子场论重整化的现代观点,认为所有的量子场论都是有效理论,并且改变了对以往理论(包括他自己在1967年文章中提出的理论)的看法,提出合理的量子场论都应该是可重整的。这个观点开辟了一系列有效理论的发展,包括量子引力,低能QCD和重夸克有效场论,它在目前的研究中仍然有相当的吸引力。

      1979年,在发现中性流-即发现Z玻色子-六年之后,以及在1978年实验验证了由於Z玻色子与电磁作用混合引起的宇称破缺的一年之后,温伯格和格拉肖,萨拉姆一起获得了当年的诺贝尔物理学奖。

      1982年温伯格作为一个基金会的科学部主席来到德州大学奥斯汀分校,并且成立了该物理系的理论组。

      2008年,温伯格在1976年提出的一种新的强相互作用(被李奥纳特·苏士侃称为Technicolor)再度成为热点,因为LHC计划开始运行,它作为排序问题的一个解决问题有可能被观测到。

      温伯格是拥有最高的一些研究效应指标的的顶尖科学家,例如H指数和创造力指数,这充分证实了他的影响力和重要性。

      除了他的科学研究,史蒂芬温伯格已经成为突出的科学发言人,在国会出庭作证支持超导对撞机的、写文章为纽约书评、各种讲座,并给予科学史更大的意义。他书上写的公众科学相结合传统上认为历史和科学哲学与和无神论的典型科学普及。温伯格是一个主要参与者,什麼是所谓的科学战争,站在保罗 R?格罗斯、诺曼莱维特、阿兰索卡尔、刘易斯沃伯特、理察道金斯,一边争论艰苦的现实主义的科学知识和科学知识,反对建构主义提出了这样的社会科学家斯坦利罗诺威、巴里巴恩斯、大卫布鲁尔、大卫边缘、哈里柯林斯、史蒂夫富勒和布鲁诺拉图尔。温伯格也很出名,他支持以色列。他写了一篇文章,标题为「犹太复国主义及其文化敌手「来解释他在这个问题上的观点。温伯格已经取消了前往英国的大学在英国的抵制,因为针对以色列。他解释:「由於历史的袭击以色列的压迫和侵略性和其他国家在中东和其他地区,抵制以色列表示道义上的盲目,这就是它很难找到任何解释以外反犹太主义。「 他的观点对宗教是在一次讲话中表示,从1999年在华盛顿特区:「不管有没有宗教的,善良的人可以表现很好,不好的人可以做坏事,但对於善良的人做坏事,这需要宗教。「 他还表示:「越了解宇宙,更多的毫无意义。「 他参加一个发言者超越信仰研讨会。

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