史蒂文·溫伯格
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史蒂文·溫伯格(英語:Steven Weinberg,1933年5月3日—2021年7月23日)[1][2],生於紐約,美國物理學家,1979年獲諾貝爾物理學獎。
史蒂文·溫伯格 Steven Weinberg | |
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出生 | 美國紐約州紐約市 | 1933年5月3日
逝世 | 2021年7月23日[1] 美國德克薩斯州奧斯汀 | (88歲)
國籍 | 美國 |
母校 | 康奈爾大學 普林斯頓大學 |
知名於 | 電弱理論 溫伯格-威頓定理 |
獎項 | 諾貝爾物理學獎 (1979年) |
科學生涯 | |
研究領域 | 物理學 |
機構 | 柏克萊加州大學 MIT 哈佛大學 德州大學奧斯汀分校 |
博士導師 | 山姆·特雷曼 |
生平
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。早期對科學的傾向受到父親的鼓勵,在15、6歲時興趣逐漸集中在理論物理上。1950年他和謝爾登·格拉肖一起畢業於布朗克斯科學高中,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·波耳研究所攻讀研究生,開始了他的研究生涯,在那裡,在大衛·弗里希(David Frisch)和貢納·卡倫的幫助下開始做物理研究。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。
博士畢業後,先後於1957年至1959年在哥倫比亞大學、1959年在加州大學伯克利分校做博士後。1960年至1966年成為伯克利分校教師。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,紅外光子和量子重力[3]。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《量子場論》的第一章[4]。並且著手寫《重力與宇宙學》。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交互作用的模型[5],其中他把弱交互作用的中間玻色子的質量來源歸於自發對稱性破缺,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交互作用,現在稱為中性流,通過 傳播。1973年實驗上發現了 ,驗證了電弱理論。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[6]。
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,重力,超對稱,超弦和宇宙學及一個稱為術色荷的理論。
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。其中電弱理論由溫伯格,阿卜杜勒·薩拉姆和謝爾登·格拉肖一起完成,它與描述夸克之間強交互作用的理論相容,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(Higgins)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[7]。這個觀點開闢了一系列有效理論的發展,包括量子重力[8],低能量子色動力學和重夸克有效場論,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,溫伯格、格拉肖和薩拉姆因獨立提出基於對稱性自發破缺機制的電弱理論,他們一起分享了當年的諾貝爾物理學獎。在此前一年,實驗剛剛驗證了由於Z玻色子與電磁作用混合引起的宇稱破缺的預言。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交互作用(李奧納特·蘇士侃稱為術色荷)再度成為熱點,這得益於即將運行的LHC,作為標準模型排序問題的一個解決方式, 術色荷假設有可能在LHC上得到檢驗。
學術貢獻
溫伯格是H指數、創造力指數等排行榜最前列的科學家之一[9]。
溫伯格是傑出的科學發言人:在美國國會上作證支持超導超級對撞機的建造,為紐約書評撰寫文章,並在更大的科學範圍內做各種演講。溫伯格還寫了一些通俗易懂的科普書籍。
溫伯格是所謂的「科學戰爭」(Science Wars)的主要參與者,站在保羅·R·格羅斯、諾曼·萊維特、阿蘭·索卡爾、劉易斯·沃伯特、理察·道金斯一邊,該方贊成科學和科學知識的現實主義而反對構成主義(constructionism),後者由一些社會科學家所建議,比如斯坦利·阿羅諾維茨、巴里·巴恩斯、大衛·布魯爾、大衛·埃奇、哈里·柯林斯、史蒂夫·富勒和布魯諾·拉圖爾。
觀點
政治
在支持以色列的問題上,溫伯格寫了一篇短文「猶太復國主義及其文化敵手」來解釋他的立場。由於英國針對以色列的商品抵制,溫伯格曾經取消了去英國大學的行程,他解釋道:「我知道一些人會說這些抵制只是針對以色列,而不是所有的猶太人,但考慮到以色列往往被中東和其它國家攻擊和進犯,抵制以色列表明了道義上的盲目性,除了用反猶太主義解釋這點,很難再找到其它理由。」:Given the history of the attacks on Israel and the oppressiveness and aggressiveness of other countries in the Middle East and elsewhere, boycotting Israel indicated a moral blindness for which it is hard to find any explanation other than antisemitism.[10]
宗教
他對於宗教的看法在2006年一次訪問中得到了體現:「我們的一個主要任務就是削弱宗教。」[11]他還說過:「宗教是弊大於利的。」2006年11月,他參加了「超越信仰」(Beyond Belief)研討會並在會上發言。[12]
他還說過:"無論有沒有宗教,好人都會做好事,壞人都會做惡事。但是,若你想要好人做惡事,就需要宗教了。"(With or without religion, good people can behave well and bad people can do evil; but for good people to do evil—that takes religion.)[13]
家庭
父親弗雷德里克(Frederick),母親伊娃(Eva)。妻子路易斯·溫伯格,法學教授,他們在康奈爾大學本科期間認識,於1954年結婚,女兒伊莉莎白在1963年出生。
出版物
著作
- 重力和宇宙學:廣義相對論原理與應用(1972)
- 宇宙的起源:最初三分鐘(1977年,新的後記更新於1993年,ISBN 978-0-465-02437-7)
- 次原子粒子的發現(1983)
- 基本粒子和物理定律:1986年狄拉克紀念講座(1987年,與理察·費曼共同編輯)
- 終極理論之夢:探尋自然界基本定律(1993年),ISBN 978-0-09-922391-7
- 量子場論(三冊:1995年,1996年,2003年)
- 仰望蒼穹:科學迎擊文化敵手(2001年,2003年,哈佛大學出版社)
- 光榮與恐怖:漸增的核危情(2004年,紐約書評)
- 宇宙學(2008,牛津大學出版社)
- 湖畔靜思:這個世界和宇宙(2010年),哈佛大學出版社貝爾納普分社,ISBN 978-0-674-03515-7。
- 給世界的答案:發現現代科學 (2015年,ISBN 978-0062346650)。
學術文章
- 溫伯格. 轻子模型 (PDF). 物理評論快報. 1967年, 19: 1264–1266 [2012-07-04]. (原始內容 (pdf)存檔於2012-01-12) (英語). (電弱統一的文章)
- 溫伯格, 范伯格(Feinberg). 缪子的守恒律. 物理評論快報. 1961年, 6: 381–383 [2012-07-04]. (原始內容存檔於2012-09-17) (英語).
- 佩斯(Pais),溫伯格等. 基本粒子一百年. 粒子束 (已停刊). 1997年, 27卷 (1): 1–55 [2012-07-04]. (原始內容存檔於2012-09-17) (英語).
- 溫伯格. 量子色动力学大Nc极限下的π介子. 物理評論快報. 2010年, 105: 261601 [2012-07-04]. (原始內容存檔於2012-08-18) (英語).[頁碼請求]
熱門文章
- 《被設計的宇宙?》 (該文基於1999年4月在華盛頓特區舉行的一個會議報告寫成,文中反駁了對演化理論和宇宙理論的攻擊(比如那些以「智能設計」來吸引注意的攻擊),表達了溫伯格強烈的立場,即科學家應在捍衛科學的鬥爭中多些主動。)
參考資料
- ^ 1.0 1.1 UT Austin Mourns Death of World-Renowned Physicist Steven Weinberg. 德克薩斯大學奧斯汀分校. 2021-07-24 [2021-07-26]. (原始內容存檔於2021-07-25) (英語).
- ^ 88岁诺奖得主物理学大师温伯格去世,生前求索宇宙终极理论_科技湃_澎湃新闻-The Paper. 澎湃新聞. [2021-07-26]. (原始內容存檔於2021-07-26).
- ^ A partial list of this work is: Weinberg, S. Phys. Rev. 118 838-849 (1960); Weinberg, S. Phys. Rev. 127 965-970 (1962); Weinberg, S. Phys. Rev. Lett. 17 616-621 (1966); Weinberg, S. Phys. Rev. 140 B516-B524 (1965).
- ^ Weinberg, S. Phys. Rev. 133, B1318-B1332 (1964); Weinberg, S. Phys. Rev. 134 B882-B896 (1964); Weinberg, S. Phys. Rev. 181 1893-1899 (1969)
- ^ Weinberg, S. Phys. Rev.Lett. 19 1264-1266 (1967).
- ^ SPIRES: Top Cited Articles of All Time (2010 edition) (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)
- ^ Weinberg, S. Physica 96A, 327 (1979)
- ^ Donoghue, J. F. Phys. Rev. D 50, 3874 (1994)
- ^ In 2006 Weinberg had the second highest creativity index among physicists. (原始內容存檔於2007-03-21).
- ^ Nobel laureate cancels London trip due to anti-Semitism. YNet News Jewish Daily. May 24, 2007 [2007-06-01]. (原始內容存檔於2007-05-27).
- ^ I think the world needs to wake up from its long nightmare of religious belief; and anything that we scientists can do to weaken the hold of religion should be done, and may in fact be our greatest contribution to civilization. Closing statements of presentation at Beyond Belief : Science, Religion, Reason and Survival (5 November 2006)
- ^ Closing statements of presentation at Beyond Belief : Science, Religion, Reason and Survival (5 November 2006)
- ^ 存档副本. [2019-04-14]. (原始內容存檔於2019-04-14).