Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эдвард Виттен
Эдвард Виттен.jpg
Виттен в 2008 году
Родившийся (1951-08-26) 26 августа 1951 г. (69 лет)
Балтимор , Мэриленд , США
НациональностьАмериканец
Образование
ИзвестенM-теория
Теория
Зайберга – Виттена Отображение
Зайберга – Виттена Инварианты
Весса – Зумино – Виттена Модель
Вайнберга – Виттена Теорема
Громова – Виттена инвариант
Горжавы
– Виттена Теорема Вафа –
Виттена Индекс Виттена
BCFW рекурсия
Топологическая квантовая теория поля ( типа Виттена TQFT )
Топологическая теория струн
Правила CSW
Гипотеза
Виттена Дзета-функция
Виттена Переход Ханани – Виттена
Твисторная теория струн Теория
Черна – Саймонса
Теорема положительной энергии
Механизм Виттена-Венециано
Супруг (а)Кьяра Наппи
Дети3
НаградыСтипендия Макартура (1982)
Медаль Дирака (1985)
Медаль Альберта Эйнштейна (1985)
Медаль Филдса (1990)
Премия Алана Т. Уотермана (1986)
Премия Дэнни Хейнемана (1998)
Премия Неммерса (2000)
Национальная медаль науки (2002)
Премия Харви ( 2005)
Премия Анри Пуанкаре (2006)
Премия Крафорда (2008)
Медаль Лоренца (2010)
Медаль Исаака Ньютона (2010)
Премия по фундаментальной физике (2012)
Премия Киото (2014)
Премия Альберта Эйнштейна (2016) [1]
Научная карьера
ПоляТеоретическая физика
Математическая физика
Теория суперструн
УчрежденияИнститут перспективных исследований
Гарвардский университет
Оксфордский университет
Калифорнийский технологический институт
Принстонский университет
ТезисНекоторые проблемы ближнего анализа калибровочных теорий  (1976)
ДокторантДэвид Гросс [2]
Другие научные консультантыСидни Коулман [3]
Майкл Атья [3]
ДокторантыДжонатан Бэггер (1983)
Кумран Вафа (1985)
Сяо-Ганг Вэнь (1987)
Дрор Бар-Натан (1991)
Шамит Качру (1994)
Ева Сильверштейн (1996)
Сергей Гуков (2001)
Интернет сайтwww .ias .edu / sns / witten

Эдвард Виттен (родился 26 августа 1951 г.) - американский математик и физик-теоретик . В настоящее время он является профессором Чарльза Симони в Школе естественных наук Института перспективных исследований . [4] Виттен - исследователь в области теории струн , квантовой гравитации , суперсимметричных квантовых теорий поля и других областей математической физики. В дополнение к его вкладу в физику, работа Виттена значительно повлияла на чистую математику. [5] В 1990 году он стал первым физиком, удостоенным медали Филдса самаяМеждународный математический союз , награжденный за доказательство в 1981 г. теоремы о положительной энергии в общей теории относительности. [6] Он считается практическим основателем М-теории . [7]

Ранняя жизнь и образование [ править ]

Виттен родился 26 августа 1951 года в Балтиморе , штат Мэриленд , в еврейской семье. [8] Он является сыном Лоррейн (урожденная Воллах) Виттен и Луи Виттена , физика-теоретика, специализирующегося на гравитации и общей теории относительности . [9]

Виттен учился в Park School в Балтиморе (класс 1968 года) и в 1971 году получил степень бакалавра гуманитарных наук со специализацией в истории и лингвистике в Университете Брандейс [10].

У него были устремления в журналистике и политике, и в конце 1960-х он публиковал статьи как в The New Republic, так и в The Nation . [11] [12] В 1972 году он шесть месяцев работал в президентской кампании Джорджа Макговерна . [ когда? ] [13]

Виттен учился в Университете Висконсин-Мэдисон в течение одного семестра в качестве аспиранта по экономике, прежде чем бросить учебу. [2] Он вернулся в академические круги, поступив на прикладную математику в Принстонский университет в 1973 году, затем сменил факультеты и получил докторскую степень. В 1976 г. защитил кандидатскую диссертацию по физике и защитил диссертацию на тему «Некоторые проблемы анализа калибровочных теорий на малых расстояниях» под руководством Дэвида Гросса . [14] Он стажировался в Гарвардском университете (1976–77), посещал Оксфордский университет (1977–78), [3] [15]был младшим научным сотрудником Гарвардского общества стипендиатов (1977–1980) и имел стипендию Фонда Макартура (1982). [4]

Исследование [ править ]

Медаль Филдса [ править ]

Виттен был удостоен медали Филдса в Международного математического союза в 1990 году, став первым физиком , чтобы выиграть приз.

В письменном обращении к МКД , Атья сказал Виттен, [5]

Хотя он определенно физик (как ясно показывает его список публикаций), с его знанием математики могут соперничать немногие математики, а его способность интерпретировать физические идеи в математической форме совершенно уникальна. Снова и снова он удивлял математическое сообщество своим блестящим применением физической проницательности, ведущим к новым и глубоким математическим теоремам ... Он оказал глубокое влияние на современную математику. В его руках физика снова является богатым источником вдохновения и понимания математики.

Эдвард Виттен (слева) с математиком Шигефуми Мори , вероятно, на ICM в 1990 году, где они получили медаль Филдса.

В качестве примера работы Виттена в области чистой математики Атья цитирует его применение методов из квантовой теории поля к математическому предмету низкоразмерной топологии . В конце 1980 - х годов, Виттен ввел термин топологическая квантовая теория поля для определенного типа физической теории , в которых средние значения наблюдаемых величин кодирования информации о топологии в пространстве - времени . [16] В частности, Виттен понял, что физическая теория, которая сейчас называется теорией Черна – Саймонса, может обеспечить основу для понимания математической теории узлов и трехмерных многообразий .[17] Хотя работа Виттена была основана на математически неопределенном понятии интеграла по путям Фейнмана и, следовательно, не была математически строгой , математики смогли систематически развить идеи Виттена, что привело к теории инвариантов Решетихина – Тураева . [18]

Другим результатом, за который Виттен был награжден медалью Филдса, было его доказательство в 1981 г. теоремы о положительной энергии в общей теории относительности . [19] Эта теорема утверждает, что (при соответствующих предположениях) полная энергия гравитирующей системы всегда положительна и может быть равна нулю, только если геометрия пространства-времени является геометрией плоского пространства Минковского . Он устанавливает пространство Минковского как стабильное основное состояние гравитационного поля . Хотя в первоначальном доказательстве этого результата, сделанном Ричардом Шоном и Шинг-Тунг Яу, использовались вариационные методы , [20] [21]Доказательство Виттена использует идеи теории супергравитации для упрощения аргументации.

Третья область упоминается в адрес Атия является работой Виттена относящейся суперсимметрии и теорию Морса , [22] ветвь математики , которая изучает топологию из коллекторов с использованием концепции дифференцируемой функции . Работа Виттена дала физическое доказательство классического результата - неравенств Морса , интерпретируя теорию в терминах суперсимметричной квантовой механики .

М-теория [ править ]

К середине 1990-х физики, работающие над теорией струн, разработали пять различных согласованных версий теории. Эти версии известны как тип I , тип IIA , тип IIB и два варианта гетеротической теории струн ( SO (32) и E 8 × E 8 ). Мысль заключалась в том, что из этих пяти возможных теорий только одна была действительно правильной теорией всего , и эта теория была той, чей низкоэнергетический предел соответствовал физике, наблюдаемой в современном мире.

Выступая на конференции по теории струн в Университете Южной Калифорнии в 1995 году, Виттен сделал удивительное предположение, что эти пять теорий струн на самом деле были не отдельными теориями, а разными ограничениями единой теории, которую он назвал М-теорией . [23] [24] Предложение Виттена было основано на наблюдении, что теории пяти струн могут быть сопоставлены друг другу с помощью определенных правил, называемых дуальностями, и идентифицируются этими двойственностями. Заявление Виттена вызвало бурю работ, известных теперь как вторая суперструнная революция .

Другая работа [ править ]

Эдвард Виттен (в центре) с Дэвидом Гроссом и Стивеном Хокингом на выставке Strings 2001 в TIFR в Мумбаи, Индия

Другим его вкладом в физику был результат дуальности калибровки и гравитации. В 1997 году Хуан Малдасена сформулировал результат, известный как соответствие AdS / CFT , который устанавливает связь между некоторыми квантовыми теориями поля и теориями квантовой гравитации . [25] Открытие Малдасены доминировало в теоретической физике высоких энергий в течение последних 15 лет из-за его приложений к теоретическим проблемам квантовой гравитации и квантовой теории поля. Основополагающая работа Виттена, следующая за результатом Малдасены, пролила свет на эту взаимосвязь. [26]

В сотрудничестве с Натаном Зайбергом Виттен установил несколько важных результатов в квантовых теориях поля. В своей статье по теории струн и некоммутативной геометрии Зайберг и Виттен изучали некоторые некоммутативные квантовые теории поля, которые возникают как пределы теории струн. [27] В другой известной работе они изучали аспекты суперсимметричной калибровочной теории . [28] Последняя работа в сочетании с более ранними работами Виттена по топологической квантовой теории поля [16] привела к развитию топологии гладких 4-многообразий , в частности к понятию инвариантов Зайберга – Виттена .

Вместе с Антоном Капустиным он установил глубокие математические связи между S-дуальностью калибровочных теорий и геометрическим соответствием Ленглендса . [29] Частично в сотрудничестве с Зайбергом, один из его недавних интересов включает аспекты теоретико-полевого описания топологических фаз в конденсированной среде и несуперсимметричных дуальностей в теориях поля, которые, среди прочего, имеют большое значение в теории конденсированного состояния. На основе обобщения моделей SYK конденсированной материи и квантового хаоса он также недавно привел тензорные модели Гурау к актуальности голографической и квантовой теории гравитации.

В общем, Виттен выполнил влиятельные и проницательные работы по многим аспектам квантовых теорий поля и математической физики, включая физику и математику аномалий, интегрируемость, дуальности, локализацию, гомологии и так далее. Многие из его результатов оказали глубокое влияние на многие области теоретической физики (часто далеко за пределами исходного контекста его результатов), включая теорию струн, квантовую гравитацию и топологическую конденсированную материю.

Награды и награды [ править ]

Виттен был удостоен множества наград, включая Грант Макартура (1982), Медаль Филдса (1990), Золотую тарелку Американской академии достижений (1997), [30] премию Неммерса по математике (2000), Национальную Медаль науки [31] (2002), Премия Пифагора [32] (2005), Премия Анри Пуанкаре (2006), Премия Крафорда (2008), Медаль Лоренца (2010), Медаль Исаака Ньютона (2010) и Фундаментальная Премия по физике (2012 г.). С 1999 года он был иностранным членомКоролевского общества (Лондон), а в марте 2016 года был избран почетным членом Королевского общества Эдинбурга . [33] [34] Папа Бенедикт XVI назначил Виттена членом Папской академии наук (2006). Он также фигурировал в списке 100 самых влиятельных людей журнала TIME за 2004 год. В 2012 году он стал членом Американского математического общества . [35] Виттен был избран членом Американской академии искусств и наук в 1984 году и членом Национальной академии наук в 1988 году. [36] [37]

В неофициальном опросе на космологической конференции 1990 года Виттен получил наибольшее количество упоминаний как «самый умный физик из ныне живущих». [38]

Личная жизнь [ править ]

Виттен женат на Кьяре Наппи , профессоре физики Принстонского университета , с 1979 года. [39] У них две дочери и один сын. Их дочь Илана Б. Виттен - нейробиолог из Принстонского университета [40], а дочь Даниэла Виттен - биостатист из Вашингтонского университета . [41]

Виттен входит в совет директоров организации « Американцы за мир сейчас» и в консультативный совет J Street . [42] Он поддерживает решение о создании двух государств и выступает за бойкот израильских институтов и экономической деятельности за пределами границ 1967 года, но не самого Израиля. [43]

Избранные публикации [ править ]

  • Некоторые проблемы ближнего анализа калибровочных теорий . Принстонский университет , 1976. ( Диссертация ).
  • Роман Джеки , Дэвид Гросс , Сэм Б. Трейман , Эдвард Виттен, Бруно Зумино . Текущая алгебра и аномалии: набор конспектов лекций и статей . Мировой научный, 1985.
  • Грин М. , Джон Х. Шварц и Э. Виттен. Теория суперструн. Vol. 1, Введение . Кембриджские монографии по математической физике. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 1988. ISBN  9780521357524 .
  • Грин М., Джон Х. Шварц и Э. Виттен. Теория суперструн. Vol. 2, Амплитуды петель, аномалии и феноменология . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета, 1988. ISBN 9780521357531 . 
  • Квантовые поля и струны: курс математиков . Тт. 1, 2. Материалы специального года по квантовой теории поля, проведенного в Институте перспективных исследований, Принстон, штат Нью-Джерси, 1996–1997 гг. Под редакцией Пьера Делиня , Павла Этингофа , Дэниела С. Фрида , Лизы С. Джеффри , Дэвида Каждана , Джона В. Моргана , Дэвида Р. Моррисона и Эдварда Виттена. Американское математическое общество, Провиденс, Род-Айленд; Институт перспективных исследований (IAS), Принстон, Нью-Джерси, 1999. Vol. 1: xxii + 723 с .; Vol. 2: pp. I – xxiv и 727–1501. ISBN 0-8218-1198-3 , 81–06 (81T30 81Txx). 

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Объявление победителей 2016 года» . Всемирный культурный совет. 6 июня 2016 года Архивировано из оригинала 7 июня 2016 года . Проверено 6 июня, 2016 .
  2. ^ a b Войт, Питер (2006). Даже не неправильно: неудача теории струн и поиск единства в физическом законе . Нью-Йорк: Основные книги. п. 105 . ISBN 0-465-09275-6.
  3. ^ a b c Эдвард Виттен - Приключения по физике и математике (лекция Киотской премии 2014 г.)
  4. ^ а б "Эдвард Виттен" . Институт перспективных исследований . Проверено 13 мая 2020 .
  5. ^ а б Атья, Майкл (1990). «О работах Эдварда Виттена» (PDF) . Материалы Международного конгресса математиков . С. 31–35. Архивировано из оригинального (PDF) 01.03.2017.
  6. ↑ Майкл Атья. «О работах Эдварда Виттена» (PDF) . Mathunion.org . Архивировано 1 марта 2017 года из оригинального (PDF) . Проверено 31 марта 2017 года .
  7. Перейти ↑ Duff 1998, p. 65
  8. ^ Биография Виттена - История математики MacTutor
  9. ↑ The International Who's Who 1992-93 , стр. 1754.
  10. ^ «Эдвард Виттен (1951)» . www.nsf.gov . Проверено 25 августа 2020 .
  11. ^ Виттен, Эдвард. "Вы слушаете, Д.Х. Лоуренс? Эдвард Виттен, НОВАЯ РЕСПУБЛИКА" . Обзор Unz . Проверено 25 августа 2020 .
  12. ^ Виттен, Эдвард. "Новые левые, Эдвард Виттен, НАЦИЯ" . Обзор Unz . Проверено 25 августа 2020 .
  13. ^ Фармело, Грэм (2019-05-02). « « Вселенная говорит цифрами »- интервью 5» . Грэм Фармело . Архивировано 4 мая 2019 года . Проверено 25 августа 2020 .
  14. ^ Виттен, Э. (1976). Некоторые проблемы ближнего анализа калибровочных теорий .
  15. ^ Интервью Хироси Оогури, замечает амер. Математика. Soc. , Май 2015 г., стр. 491–506.
  16. ^ Б Виттен, Эдвард (1988), "топологическая квантовая теория поля" , Связь в математической физике , 117 (3): 353-386, Bibcode : 1988CMaPh.117..353W , DOI : 10.1007 / BF01223371 , S2CID 43230714 
  17. ^ Виттен, Эдвард (1989). "Квантовая теория поля и многочлен Джонса" (PDF) . Сообщения по математической физике . 121 (3): 351–399. Bibcode : 1989CMaPh.121..351W . DOI : 10.1007 / BF01217730 . S2CID 14951363 .  
  18. ^ Решетихин, Николай; Тураев, Владимир (1991). «Инварианты трехмерных многообразий через многочлены зацепления и квантовые группы». Inventiones Mathematicae . 103 (1): 547–597. Bibcode : 1991InMat.103..547R . DOI : 10.1007 / BF01239527 . S2CID 123376541 . 
  19. ^ Виттен, Эдвард (1981). «Новое доказательство теоремы о положительной энергии» . Сообщения по математической физике . 80 (3): 381–402. Bibcode : 1981CMaPh..80..381W . DOI : 10.1007 / BF01208277 . S2CID 1035111 . 
  20. ^ Шен, Роберт; Яу, Шинг-Тунг (1979). «О доказательстве гипотезы о положительной массе в общей теории относительности». Сообщения по математической физике . 65 (1): 45. Bibcode : 1979CMaPh..65 ... 45S . DOI : 10.1007 / BF01940959 . S2CID 54217085 . 
  21. ^ Шен, Роберт; Яу, Шинг-Тунг (1981). «Доказательство теоремы о положительной массе. II». Сообщения по математической физике . 79 (2): 231. Bibcode : 1981CMaPh..79..231S . DOI : 10.1007 / BF01942062 . S2CID 59473203 . 
  22. ^ Виттен, Эдвард (1982). «Суперсимметрия и теория Морса» . Журнал дифференциальной геометрии . 17 (4): 661–692. DOI : 10.4310 / JDG / 1214437492 .
  23. ^ Университет Южной Калифорнии, Лос-Анджелес, Будущие перспективы теории струн, 13-18 марта 1995 г., Э. Виттен: Некоторые проблемы сильной и слабой связи
  24. ^ Виттен, Эдвард (1995). «Динамика теории струн в различных измерениях». Ядерная физика Б . 443 (1): 85–126. arXiv : hep-th / 9503124 . Bibcode : 1995NuPhB.443 ... 85W . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (95) 00158-O . S2CID 16790997 . 
  25. ↑ Хуан М. Малдасена (1998). "Предел больших N суперконформных теорий поля и супергравитации". Успехи теоретической и математической физики . 2 (2): 231–252. arXiv : hep-th / 9711200 . Bibcode : 1998AdTMP ... 2..231M . DOI : 10,4310 / ATMP.1998.V2.N2.A1 .
  26. ↑ Эдвард Виттен (1998). «Анти-де Ситтер пространство и голография». Успехи теоретической и математической физики . 2 (2): 253–291. arXiv : hep-th / 9802150 . Bibcode : 1998AdTMP ... 2..253W . DOI : 10.4310 / ATMP.1998.v2.n2.a2 . S2CID 10882387 . 
  27. ^ Зайберг, Натан; Виттен, Эдвард (1999). «Теория струн и некоммутативная геометрия». Журнал физики высоких энергий . 1999 (9): 032. arXiv : hep-th / 9908142 . Bibcode : 1999JHEP ... 09..032S . DOI : 10.1088 / 1126-6708 / 1999/09/032 . S2CID 668885 . 
  28. ^ Зайберг, Натан; Виттен, Эдвард (1994). «Электромагнитная дуальность, монопольная конденсация и удержание в N = 2 суперсимметричной теории Янга-Миллса». Ядерная физика Б . 426 (1): 19–52. arXiv : hep-th / 9407087 . Bibcode : 1994NuPhB.426 ... 19S . DOI : 10.1016 / 0550-3213 (94) 90124-4 . S2CID 14361074 . 
  29. ^ Капустин, Антон; Виттен, Эдвард (21 апреля 2006 г.). «Электромагнитная двойственность и геометрическая программа Ленглендса». Связь в теории чисел и физике . 1 : 1–236. arXiv : hep-th / 0604151 . Bibcode : 2007CNTP .... 1 .... 1K . DOI : 10.4310 / CNTP.2007.v1.n1.a1 . S2CID 30505126 . 
  30. ^ "Золотые медали Американской академии достижений" . www.achievement.org . Американская академия достижений .
  31. ^ «Эдвард Виттен» , Национальная научная медаль президента: сведения о получателе.
  32. ^ "Il premio Pitagora al fisico teorico Witten" . Il Crotonese (на итальянском). 23 сентября 2005 года Архивировано из оригинала на 2011-07-22.
  33. ^ «Иностранные члены» , Королевское общество.
  34. ^ "Товарищи" . 2016-06-21.
  35. ^ Список членов Американского математического общества , получено 1 сентября 2013 г.
  36. ^ "Эдвард Виттен" . Американская академия искусств и наук . Проверено 13 мая 2020 .
  37. ^ "Эдвард Виттен" . www.nasonline.org . Проверено 13 мая 2020 .
  38. ^ Lemonick, Майкл (26 апреля 2004). «Эдвард Виттен» . Время . Проверено 1 ноября 2011 года .

    «На конференции по космологии 1990 года, - писал Джон Хорган в 2014 году, - я попросил участников, среди которых были такие люди, как Стивен Хокинг , Майкл Тернер , Джеймс Пиблс , Алан Гут и Андрей Линде , номинировать самого умного физика из ныне живущих. Эдвард Виттен получил награду. большинство голосов (со Стивеном Вайнбергом, занявшим второе место). Некоторые считали, что Виттен находится в одной лиге с Эйнштейном и Ньютоном ». См. «Титан физики Эдвард Виттен все еще думает о теории струн« на правильном пути » » . Scientificamerican.com . 22 сентября 2014 . Проверено 14 октября 2014 года .

  39. ^ Виттен, Эд. «Памятная лекция по фундаментальным наукам на церемонии вручения Киотской премии 2014 года» (PDF) . Проверено 28 января 2017 года .
  40. ^ «Факультет» Илана Б. Виттен » . princeton.edu . Проверено 18 ноября +2016 .
  41. ^ "Факультет UW» Даниэла М. Виттен " . Washington.edu . Дата обращения 9 июля 2015 .
  42. ^ "Консультативный совет" . J Street. 2016 . Проверено 14 октября 2016 .
  43. ^ «За экономический бойкот и политическое непризнание израильских поселений на оккупированных территориях» , NYRB , октябрь 2016 г.

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с Эдвардом Виттеном на Викискладе?

  • Веб-страница факультета
  • Публикации на ArXiv
  • О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Эдвард Виттен" , архив истории математики MacTutor , Сент-Эндрюсский университет.
  • Эдвард Виттен на проекте « Математическая генеалогия»
  • «Физик размышляет о природе реальности», интервью с Натали Вулховер в журнале Quanta, 28 ноября 2017 г.