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1人物簡介

朱利安·施溫格(Julian Schwinger,1918年2月18日-1994年7月16日),猶太裔美國理論物理學家,量子電動力學的創始人之一,與費曼、朝永振一郎共獲1965年諾貝爾物理學獎。
施溫格

2主要貢獻

20世紀20年代建立的處理電子與電磁輻射相互作用的量子場論成功地描述了原子內光的輻射和吸收、喇曼效應、康普頓效應、光電效應以及正負電子對的產生,但是,這種場論存在「發散」困難,即在許多計算中都會得到無窮大這一荒謬的結果。朝永振一郎和施溫格(右圖)分別提出,要消除「發散」困難,就應該考慮電子的質量會因電子和場的相互作用而改變,必須進行「重整化」。「重整化」方法能夠很好地解釋蘭姆位移和電子的反常磁矩。
施溫格的理論研究工作建立了量子電動力學的體系。因此,他與費因曼和朝永振一朗(他們獨立地作了類似的研究工作)分享了1965年諾貝物理學獎。

3成長曆程

1918年2月12日生於紐約州紐約市。
施溫格是一個神童,他神速地跳班讀中小學,十四歲時便升入紐約市立學院,以後又轉學到哥倫比亞大學,1936年畢業,1939年獲得博士學位。
然後,他去加利福尼亞大學,在奧本海默的指導下進行研究工作。
1945年他來到哈佛大學,1947年晉陞為正教授。他是在二十多歲時就能在這所著名大學得到這一地位的少數學者之一。

4生平趣事

Julian Schwinger 二戰時在mit的雷達實驗室,喜歡白天睡覺,晚上工作,他每天晚上七點半起床,第一頓飯是晚飯,吃完晚飯跟別人討論工作,討論到半夜,別人睡覺去了,他就開始自己幹活了.烏倫貝克讓他給個seminar.都得把時間定在下午四點半,Schwinger得特意早起才能趕得上,而且還困的不行不行的他這個習慣似乎很早就養成了。
他16歲的時候寫了自己的第一篇物理的學術論文,好像是關於電子moller作用的,然後當時的RABI慧眼識英才,把他從紐約市的city college弄到了哥倫比亞。schwinger讀研究生一年級的時候就把博士論文寫好了,可是畢不了業。為啥呢,因為學校規定他必須得去上數學課,但是數學課是上午的,他根本不想起來. 烏倫貝克當時開一門統計力學課,然後想直接給他個A算了, Rabi說你這樣不行,你給他出個考試吧,最難的那種, 烏倫貝克就這麼做了,schwinger也很輕鬆的就過了Schwinger 一開始沒去 Columbia 是有原因的,當時美國的大多數大學都是新教控制的,猶太人根本進不去Schwinger 60年代後期對場論的現狀很不滿意,自己發明了一套source theory,結果沒人買賬,尤其是他哈佛的那些同事,於是他一怒之下遠走UCLA,在那裡一直工作到死90-1年 Schwinger對冷核聚變很感興趣,一口氣寫了七八篇文章,投給APS的刊物,結果都被拒了.他認為這是APS對學術自由的扼殺,一怒之下退出了APSSchwinger幾乎做什麼事情都用自己的一套,他對 Feynman發明的 feynman圖很不滿,認為容易讓人忽視場的概念, 所以在他的grp里他不讓人用feynman圖,雖然後來有人發現他自己偷偷用,:D
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Schwinger做物理的方式是常人難以follow的,完美的數學技巧,清晰的邏輯,看他的paper,雖然是一種享受,但同時也是一種打擊,因為你知道自己很難寫出同樣完美流暢的文章. 他的paper的典型代表是40-50年代的關於QED的一系列paper,基本上奠定了現代拉格朗日場論的基礎.有興趣的可以找來看看奧本海默有一次評論說,別人做報告是為了教他人如何計算一個東西,Schwinger則是在證明除了他自己之外沒人會Schwinger 出生在曼哈頓,一個美籍猶太人家庭。他有個哥哥Harold 比他大十歲,從小 Schwinger 就很崇拜他哥哥,雖然兩人在學校里表現都很好,但大家都覺得他哥哥是真正聰明的那個。Harold最後成了一個律師。他們的媽媽一直認為Harold是兄弟兩個中比較成器的,哪怕是 Schwinger 得了熱被窩獎后也是如Schwinger 是很很喜歡 formalism.他發明了一大批令人生畏的理論來建立他自己的場論,導致他在Pocono做馬拉松式的 QED 長篇報告的時候,很難有人follow的上,C. N. Yang後來回憶說,他沒有參加那次會議。當時芝加哥大學Fermi Teller 和Wentzel 去了。Fermi 聽報告的時候是幾乎從來不記筆記的,但是那一次他知道這將是物理史上的重大事件,因此他全程做了筆記, 49頁。Fermi 回到芝加哥,就把 Teller Wentzel 和一幫研究生聚集起來,想要弄懂 schwinger 到底做了什麼樣的工作, 然後經過六個星期的討論,大家都認為 Schwinger 做出了一項傑出的工作,但還是沒人能搞懂他究竟做了什麼。然後有人問,聽說 feynman也講了一些東西? 三個去開會的人一起說,對,他講了一些東西, 但是三個人誰也想不起來 Feynman 到底講了什麼,except that p with a funny slash through it .
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Schwinger 在學校里的成績並不好,因為1. 老逃課 2. 不交作業。所以像力學這種課,很多人得A,他只能是B. 當時city college 有一大堆必選課,包括德語,體育什麼的,Schwinger 的成績都很慘,差點被kick出學校.其中有一門現代幾何課,主要講射影幾何,老師很爛,用的書是普林斯頓某爛人寫的爛書,schwinger根本沒買,每次上課前跟朋友借來翻幾頁,然後老師一上課出個問題,把 Schwinger叫上講台現場做題。射影幾何本身有很直觀的幾何圖像,但是 Schwinger從來不畫圖,代數式子一推到底,而且正好用一整堂課寫滿一黑板,然後下課,老師走人.
早先曾經提到過 Schwinger某一次對某個物理問題發表了深刻的見解,導致 Rabi 發現了他這個人才, 那個物理問題是EPR.
當時 Schwinger的一個老師 Motz經常帶他去 哥倫比亞聽報告,然後有一次 Rabi問motz,那個老打瞌睡的小孩是你帶來的嗎, motz說是啊,這孩子非常的聰明.第二次 motz和 rabi在rabi的辦公室討論問題的時候,就允許 Schwinger在一邊旁聽, 他們當時討論的題目是愛因斯坦Podolsky Rosen 新發的文章, EPR.Rabi和 motz討論的時候卡了殼,有一個量的大小他們搞不定。Schwinger讀過 EPR這篇文章, 來了句,這個easy,用完備性原理輕鬆搞定。 Rabi頗為吃驚,說你給我講講,然後schwinger就blah blah blah. Rabi就問,你現在在哪裡上學啊, Schwinger說 city college,Rabi問喜歡那裡嗎, Schwinger說, 不咋地,無聊的很
Rabi立馬就決定讓Schwinger轉學,他讓schwinger在他辦公室等著,然後自己去找系主任,幾分鐘后,連給schwinger的獎學金都找好了
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可是schwinger當時並不想轉學,他在city college混了那麼久,有一幫朋友,混的很開心,於是他就想先試試看city college 的honor program (美國的一種學制,允許優秀學生提前修高級課程),不行的話再接受 rabi的offer.motz就回去跟city college的物理系主任談,不過當時city college 的成績好的學生一堆, schwinger 那一張除了數學物理之外都很爛的成績單實在是打動不了系主任的心, Motz一著急,就跟系主任說, Schwinger比這個系的大多數老師都懂物理,絕對應該給他一個機會。很顯然這句評論觸怒了系主任,系主任說除非他死了,否則schwinger根本不要想提前進入 honor program,於是 Schwinger is out.schwinger只好轉回頭去找Rabi,rabi立馬就開始給schwinger辦轉學手續,但是誰也沒想到schwinger的轉學居然是一件極端困難的事情原因就是他在city college 那張超爛的成績單,根本連哥倫比亞的及格線都沒到Rabi很鬱悶,跑去跟招生辦的人吵架,說你們就當他是個橄欖球選手特招不行嗎.最終Rabi動用了自己的關係為 Schwinger 拉票,並且讓 Bethe給 Schwinger寫了一封很長的推薦信, 信的最後一段預言 Schwinger 成為最頂尖的理論物理學家之一
就這樣 Schwinger終於混到哥倫比亞去了
BTW. 在transfer到哥倫比亞之前, Schwinger已經經常去哥倫比亞的圖書館混了,按理說他沒有圖書證是不能進哥倫比亞的圖書館的,因此沒多久他就被管理員逮到了,問他是哥倫比亞的學生嗎,Schwinger撒了個慌,說是啊,然後管理員就開始問他的姓名,查名單記錄,很幸運的是,的確有個人叫 Schwinger
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1935年9月,Schwinger開始了他在哥倫比亞的生涯
Rabi 一開始就給schwinger定了規矩, 說你不能像以前那麼混了,以後那些課都得上,都得拿A.....
Schwinger頭幾星期還是很乖的,但很快就回到老路上了
Schwinger討厭那些實驗報告和無關課程之類的東西,認為都是阻礙他學物理的無聊玩意,他自己回憶說,根本沒能從哥倫比亞的物理課程里學到任何東西,他會的都是早先他自己學的.
為了逃課,Schwinger開始改變自己的作息時間,起床的鐘點越來越晚,最終到了下午六點. 這個早上睡晚上起的習慣,Schwinger幾乎終生保持
不過Schwinger的成績倒是還不算差,因為大多數課是口試,Schwinger進去一頓狂砍,把老師給的題目用自己的方法獨立做出來,就能拿到個 pass. 可畢竟不是每個老師都是這麼容易搞定的,他就碰上了一個叫Lamer 的化學教授,並且栽在了 Lamer 的手下
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Lamer是個很出色的化學家,不過上課上的。他所有的東西都用自己的一套符號,試卷上也不解釋那些符號啥意思, 說白了,如果不去上課,連題都看不懂,別說做了
Schwinger 選了他的課,然後得了一個大大的 F
1948年,美國物理年會,在哥倫比亞開, Schwinger在會上講他的QED的工作,他的報告是如此的成功,以至於他被迫一天之內將同樣的內容做了三次報告,第一次是在一個小教室,第二次被挪到物理系最大的報告廳,第三次乾脆挪到了校園內最大的禮堂聽完報告后, Rabi和Norman Ramsey 一起去哥倫比亞的教授俱樂部吃飯, 進了電梯里正好碰見 Lamer,Rabi就故意跟他朋友說,這個報告太了不起了,APS會上第一次同一報告被要求重複三次...... Lamer忍不住就問,誰啊,這麼牛 Rabi 就說。哦,你認識的,你給了他個 F,schwinger
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我們繼續回頭講 Uhlenbeck 開的那門課, 當時 Uhlenbeck 在哥倫比亞做 visiting professor,Schwinger 注了這門課,但是從來沒去過, Uhlenbeck很鬱悶, 跟 Rabi抱怨說,這小子也太過分了,不來上課也就罷了,連final exam都不來,一學期我就沒見過他。Rabi 知道 Schwinger最近在泡妞,怕他是沒心思做物理了,就把 Schwinger叫過來教訓了一通,然後說怎麼著你也得去跟 Uhlenbeck 弄個口試混過關吧.
Schwinger 同意參加口試,但必須是在晚上十點之後, 這個條件可以說氣的 Uhlenbeck 七竅生煙,於是 Uhlenbeck 專門吧考試設在了早上十點,考試完后, Uhlenbeck 找 Rabi 說,服了,這小子不但都做對了,做的答案都跟我的一模一樣,好像他從來沒缺席我的課一樣,我無話可說了.
Schwinger 缺課太多,成績很爛,給他惹了不少的麻煩,比如在選 phi beta kappa會員的時候,系裡 N多教授不同意,說他 N多課都是沒完成,成績更是超爛, 然後 Norman Ramsey 來了句,咱們這裡大多數 faculty這兩年發的文章都沒他多吧.於是系裡的教授們就終於同意他加入 phi beta kappa 了.
註:phi beta kappa 是美國本科生的一個非常牛X的榮譽協會,只授予在文學藝術和科學方面最優秀的本科生
注2:Norman Ramsey,1989年的諾貝爾物理獎,等的夠久的

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