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史蒂芬·溫伯格

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史蒂文·溫伯格,1933年出生於紐約,研究過粒子物理中的許多課題。

1 史蒂芬·溫伯格 -簡介

  史蒂文·溫伯格1933年出生於紐約的一個猶太移民家庭,但他是一個無神論者。1950年他和謝爾登·格拉肖一起畢業於布朗克斯高中,隨後他和格拉肖都進入了康奈爾大學,1954年他從康奈爾大學拿到了學士學位。隨後他去往哥本哈根的尼爾斯·玻爾研究所攻讀研究生,開始了他的研究生涯。一年之後,他回到普林斯頓大學,在山姆·特雷曼教授的指導下攻讀博士學位,1957年博士畢業。

2 史蒂芬·溫伯格 -經歷

  

史蒂芬·溫伯格π介子-內部結構模型圖

博士畢業后,溫伯格分別到哥倫比亞大學(1957-1959)和加州大學伯克利分校(1959)做博士后,隨後成為伯克利的教師(1960-1966)。在此期間他研究過粒子物理中的許多課題,包括量子場論的高能行為,對稱性破缺,π介子的散射,紅外光子和量子引力。[1]同時他還發展了導出量子場論的方法,這些方法成為後來他的著作《場的量子理論》的第一章。[2]並且著手寫《引力與宇宙學》。這兩本書,特別是後者,是在各自領域最有影響力的教材之一。

  1966年,溫伯格離開伯克利,接受了哈佛大學提供的講師職位。1967年他成為MIT的客座教授。正是在MIT的這一年裡,溫伯格提出了統一電磁作用和弱相互作用的模型[3],其中他把弱相互作用的中間玻色子的質量來源歸於對稱性自發破缺,從而解決了質量項破壞規範對稱性的問題。這一模型的重要結論之一是必須存在希格斯粒子。溫伯格的模型現在稱為電弱統一理論,它與格拉肖在1961年提出的模型具有相同的結構。這兩個模型都預言了當時尚未發現的輕子之間的相互作用,現在稱為中性流,通過Z傳播。1973年實驗上發現了Z,驗證了電弱統一理論。溫伯格提出這一理論的文章是到2010年為止粒子物理中引用率最高的理論文章。

史蒂芬·溫伯格電弱統一理論-內部結構模型圖

史蒂芬·溫伯格對稱性自發破缺-希格斯場-內部結構模型圖



  在這個輝煌的成果之後,溫伯格在粒子物理中的許多方向繼續研究,包括量子場論,引力,超對稱,超弦和宇宙學,以及一個稱為Technicolor的理論。

  1967年之後,基本粒子理論的標準模型在許多人的努力下逐漸發展起來。其中電弱統一理論由溫伯格,謝爾登·格拉肖和阿卜杜勒·薩拉姆一起完成,它與描述夸克之間強相互作用的理論相容,形成了一個整體的理論。1973年溫伯格提出了標準模型的一個不含有希格斯粒子的修改理論。

  1973年溫伯格成為了哈佛大學的希金斯教授。

  1979年溫伯格提出了對量子場論重整化的現代觀點,認為所有的量子場論都是有效理論,並且改變了對以往理論(包括他自己在1967年文章中提出的理論)的看法,提出合理的量子場論都應該是可重整的。這個觀點開闢了一系列有效理論的發展,包括量子引力,低能QCD和重夸克有效場論,它在目前的研究中仍然有相當的吸引力。

  1979年,在發現中性流-即發現Z玻色子-六年之後,以及在1978年實驗驗證了由於Z玻色子與電磁作用混合引起的宇稱破缺的一年之後,溫伯格和格拉肖,薩拉姆一起獲得了當年的諾貝爾物理學獎。

Z玻色子-內部結構模型圖Z玻色子-內部結構模型圖


  1982年溫伯格作為一個基金會的科學部主席來到德州大學奧斯汀分校,並且成立了該物理系的理論組。

  2008年,溫伯格在1976年提出的一種新的強相互作用(被李奧納特·蘇士侃稱為Technicolor)再度成為熱點,因為LHC計劃開始運行,它作為排序問題的一個解決問題有可能被觀測到。

  溫伯格是擁有最高的一些研究效應指標的的頂尖科學家,例如H指數和創造力指數,這充分證實了他的影響力和重要性。

3 史蒂芬·溫伯格 -主要著作

  引力和宇宙學:原理與應用的廣義相對論(1972)

  宇宙前三分鐘:一個現代視野下的宇宙起源(1977年,新的後記更新於 1993年,書號 0-465-02437-8)

  亞原子粒子的發現(1983)

  基本粒子物理學和法律:1986年

  狄拉克紀念講座(1987年與理查德費曼)

  夢的最後理論:搜索的基本定律的性質(1993年),書號 0-09-922391-0

  量子理論欄位(三冊:1995年,1996年,2003年)

  直面:科學及其文化敵手(2001年,2003年,石杉鹼甲)

  光榮與恐怖:即將到來的核危險(2004年,NYRB)

  宇宙學(2008,牛津大學出版社)

  湖泊的美景:這個世界和宇宙(2010年),貝爾納普出版社,哈佛大學出版社,書號 0674035151。

4 史蒂芬·溫伯格 -其他

  史蒂芬溫伯格也許是世界上最權威的論者的想法,物理學是猛衝猛撞向'最後'一基岩完整的解釋性質的粒子和力量,將承受的所有科學直到永遠。他也是散文作家,可以照亮強大 - 而且刺...最近,他收到了劉易斯托馬斯獎,頒發給研究者誰最能體現'作為詩人科學家'。「無論是輝煌的科學家作家的挑釁完全本書為溫伯格目前他的主要追求激情,理論物理和對文化,哲學,歷史,更深刻的認識,科學的政治。 這些散文,橫跨15年每一個,鬥爭的一種方式或與正視的發現,自然界的規律是客觀的必要性另一方面,在沒有人類的一個特殊地位的暗示。針對對手防守的文化,科學精神,這些文章表達的觀點是還原,寫實,世俗和虔誠。每個人都是一個新推出之前,說明其出處,如有必要,它帶來了最新的。他們共同負擔的一般讀者的體驗高超的意識,了解獨特的樂趣,以及對我們這個時代最有趣,最有力的科學頭腦之一的知識。

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