Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ли Смолин
ЛиСмолинAtHarvard.JPG
Ли Смолин в Гарварде
Родившийся( 1955-06-06 )6 июня 1955 г. (65 лет) [1]
Нью-Йорк
НациональностьАмериканец
Альма-матерХэмпширский колледж (бакалавр, 1975)
Гарвардский университет (AM, 1978; доктор философии, 1979)
НаградыПремия Майораны (2007)
Мемориальная награда Клопстега (2009)
Бриллиантовая медаль королевы Елизаветы II (2013)
Научная карьера
ПоляФизика
Космология
УчрежденияИнститут периметра ,
Университет Ватерлоо
ДокторантСидни Коулман
Стэнли Дезер

Ли Смолин ( / сек м oʊ л ɪ п / , родился 6 июня 1955), американский физик - теоретик , член факультета в Периметр Институт теоретической физики , адъюнкт - профессор физики в Университете Ватерлоо и член выпускник факультета философии Университета Торонто . В книге Смолина « Проблемы с физикой» в 2006 году теория струн подверглась критике как жизнеспособная научная теория. Он внес вклад в теорию квантовой гравитации , в частности в подход, известный как петлевая квантовая гравитация.. Он выступает за то, чтобы два основных подхода к квантовой гравитации, петлевая квантовая гравитация и теория струн , могли быть согласованы как разные аспекты одной и той же основной теории. Его исследовательские интересы также включают космологию , теорию элементарных частиц , основы квантовой механики и теоретическую биологию . [2]

Ранняя жизнь [ править ]

Смолин родился в Нью-Йорке . [3] Его брат, Дэвид М. Смолин , стал профессором юридической школы Камберленд в Бирмингеме, штат Алабама. [4]

Образование и карьера [ править ]

Смолин бросил среднюю школу Уолнат-Хиллз в Цинциннати , штат Огайо , и получил образование в Хэмпширском колледже . Он получил степень доктора философии в теоретической физики из Гарвардского университета в 1979 году [2] Он занимал докторантов исследовательские должности в Институте перспективных исследований в Принстоне, штат Нью - Джерси , в Kavli Института теоретической физики в Санта - Барбаре и Университета Чикаго , прежде чем стать преподавателем Йельского университета , Сиракузы и штата ПенсильванияУниверситеты. Он был приглашенным научным сотрудником в Институте перспективных исследований в 1995 году [5] и приглашенным профессором в Имперском колледже Лондона (1999-2001), прежде чем стать одним из преподавателей-основателей Института периметра в 2001 году.

Теории и работы [ править ]

Петлевая квантовая гравитация [ править ]

Смолин внес вклад в теорию петлевой квантовой гравитации (LQG) в совместной работе с Тедом Якобсоном , Карло Ровелли , Луи Крейном, Абхаем Аштекаром и другими. LQG - это подход к объединению квантовой механики с общей теорией относительности, который использует переформулировку общей теории относительности на языке калибровочных теорий поля , что позволяет использовать методы из физики элементарных частиц, в частности, выражение полей в терминах динамики петель. . Вместе с Ровелли он открыл дискретность площадей и объемов и нашел их естественное выражение в терминах дискретного описания квантовой геометрии в терминах спиновых сетей.. В последние годы он сосредоточился на соединении LQG с феноменологией , разрабатывая выводы для экспериментальных проверок симметрии пространства-времени, а также исследуя пути появления элементарных частиц и их взаимодействий из геометрии пространства-времени.

Независимые от фона подходы к теории струн [ править ]

Между 1999 и 2002 годами Смолин сделал несколько предложений по обеспечению фундаментальной формулировки теории струн, которая не зависит от приближенных описаний, включающих классические фоновые модели пространства-времени.

Экспериментальные испытания квантовой гравитации [ править ]

Смолин является одним из тех теоретиков, которые предположили, что эффекты квантовой гравитации могут быть экспериментально исследованы путем поиска модификаций специальной теории относительности, обнаруженных в наблюдениях за астрофизическими явлениями высоких энергий. К ним относятся космические лучи очень высоких энергий, фотоны и нейтрино от гамма-всплесков. Среди вкладов Смолина - совместное изобретение двойной специальной теории относительности (с Жоао Магуэйо , независимо от работ Джованни Амелино-Камелия ) и относительной локальности (с Амелино-Камелией, Лораном Фрейделем и Ежи Ковальски-Гликманом).

Основы квантовой механики [ править ]

Смолин работал с начала 1980-х над серией предложений по теориям скрытых переменных, которые были бы нелокальными детерминированными теориями, которые давали бы точное описание отдельных квантовых явлений. В последние годы он стал пионером двух новых подходов к интерпретации квантовой механики, предложенных его работами о реальности времени, которые называются интерпретацией реального ансамбля и принципом приоритета.

Космологический естественный отбор [ редактировать ]

Основная статья: Космологический естественный отбор

Гипотеза Смолина о космологическом естественном отборе, также называемая теорией плодородных вселенных , предполагает, что процесс, аналогичный биологическому естественному отбору, применим в самых грандиозных масштабах. Смолин опубликовал эту идею в 1992 году и резюмировал ее в книге, предназначенной для непрофессиональной аудитории, под названием «Жизнь космоса» .

Черные дыры играют важную роль в естественном отборе. В плодотворной теории коллапсирующая [ необходимо пояснение ] черная дыра вызывает появление новой Вселенной на «другой стороне», фундаментальные постоянные параметры которой (массы элементарных частиц, постоянная Планка , элементарный заряд и т. Д.) Могут незначительно отличаться от тех, что Вселенной, где коллапсировала черная дыра. Таким образом, каждая вселенная порождает столько же новых вселенных, сколько черных дыр. Теория содержит эволюционные идеи «воспроизводства» и «мутации» вселенных и поэтому формально аналогична моделям популяционной биологии .

Когда Смолин опубликовал теорию в 1992 году, он предложил в качестве предсказания своей теории, что не должно существовать нейтронной звезды с массой, более чем в 1,6 раза превышающей массу Солнца. [ необходима цитата ] Позже эта цифра была увеличена до двух солнечных масс после более точного моделирования недр нейтронных звезд ядерными астрофизиками. Смолин также предсказал, что инфляция, если это правда, должна быть только в ее простейшей форме, управляемой одним полем и параметром. Оба предсказания подтвердились, и они демонстрируют главный тезис Смолина: теория космологического естественного отбора опровергается Поппером .

Вклад в философию физики [ править ]

Смолин внес свой вклад в философию физики через серию статей и книг, пропагандирующих реляционный, или лейбницевский взгляд на пространство и время. С 2006 года он сотрудничал с бразильским философом и профессором Гарвардской школы права Роберто Мангабейра Унгер по вопросам реальности времени и эволюции законов; в 2014 году они выпустили книгу, две ее части написаны отдельно. [6]

Изложение философских взглядов Смолина длиной в книгу появилось в апреле 2013 года. Time Reborn утверждает, что физическая наука сделала время нереальным, в то время как, как настаивает Смолин, это самая фундаментальная черта реальности: «Пространство может быть иллюзией, но время должно быть реальным. »(стр. 179). Адекватное описание, согласно ему, дало бы лейбницевскую вселенную : неразличимое не было бы допущено, и каждое различие должно соответствовать некоторому другому различию, как того требует принцип достаточного основания . Несколько месяцев спустя более сжатый текст был опубликован в статье под названием Temporal Naturalism . [7]

Проблема с физикой [ править ]

В книге Смолина « Проблема с физикой » 2006 года исследована роль противоречий и разногласий в развитии науки. Он утверждал, что наука прогрессирует быстрее всего, если научное сообщество поощряет максимально широкие разногласия между обученными и аккредитованными профессионалами до формирования консенсуса, вызванного экспериментальным подтверждением предсказаний фальсифицируемых теорий. Он предположил, что это означает поощрение различных конкурирующих исследовательских программ и что преждевременное формирование парадигм, не вызванное экспериментальными фактами, может замедлить прогресс науки.

В качестве тематического исследования «Проблемы с физикой» были сосредоточены на проблеме опровержимости теории струн из-за предложения использовать антропный принцип для объяснения свойств нашей Вселенной в контексте струнного ландшафта. Книга подверглась критике со стороны физика Джозефа Полчинского [8] и других теоретиков струн.

В своей более ранней книге « Три пути к квантовой гравитации» (2002) Смолин заявил, что петлевая квантовая гравитация и теория струн - это, по сути, одно и то же понятие, рассматриваемое с разных точек зрения. В этой книге он также отдает предпочтение голографическому принципу . «Проблема с физикой» , с другой стороны, резко критиковала выдающееся положение теории струн в современной теоретической физике, которое, по его мнению, подавляло исследования других многообещающих подходов. Смолин предполагает, что теория струн страдает серьезными недостатками и имеет нездоровую почти монополию в сообществе теории элементарных частиц. Он призвал к разнообразию подходов к квантовой гравитации.и утверждал, что больше внимания следует уделять петлевой квантовой гравитации - подход, изобретенный Смолином. Наконец, «Проблема с физикой» также широко затрагивает роль противоречий и ценность различных подходов в этике и научном процессе.

В том же году, когда была опубликована «Проблема с физикой », Питер Войт опубликовал книгу для неспециалистов, вывод которой был аналогичен выводу Смолина, а именно, что теория струн представляет собой фундаментально ошибочную исследовательскую программу. [9]

Просмотры [ править ]

Взгляд Смолина на природу времени:

Все больше и больше у меня возникает ощущение, что и квантовая теория, и общая теория относительности глубоко ошибаются в отношении природы времени. Их недостаточно совместить. Есть более глубокая проблема, возможно, восходящая к истокам физики. [10]

Смолин не считает квантовую механику «окончательной теорией»:

Я убежден, что квантовая механика не окончательная теория. Я верю в это, потому что я никогда не встречал интерпретации нынешней формулировки квантовой механики, которая имела бы для меня смысл. Я глубоко изучил большинство из них и много думал о них, и, в конце концов, я все еще не могу понять квантовую теорию в ее нынешнем виде. [11]

В статье 2009 года Смолин сформулировал следующие философские взгляды (предложения, выделенные курсивом, являются цитатами):

  • Есть только одна вселенная. Других нет и нет ничего изоморфного ему . Смолин отрицает существование «вневременной» мультивселенной . Ни других вселенных, ни копий нашей вселенной - внутри или снаружи - не существует. Никакие копии не могут существовать во вселенной, потому что никакая подсистема не может точно смоделировать более крупную систему, частью которой она является. Никакие копии не могут существовать вне вселенной, потому что вселенная по определению является всем, что есть. Этот принцип также исключает понятие математического объекта, изоморфного во всех отношениях истории всей вселенной, понятие более метафизическое, чем научное.
  • Все, что реально, реально в момент, который представляет собой последовательность моментов. Все, что истинно, верно для настоящего момента . Не только время реально, но и все, что реально, находится во времени. Ничто не существует вне времени.
  • Все, что реально в данный момент, - это процесс изменения, ведущий к следующим или будущим моментам. Тогда все, что истинно, является особенностью процесса в этом процессе, вызывающим или подразумевающим будущие моменты . Этот принцип включает представление о том, что время является аспектом причинно-следственных связей. Причина для утверждения этого заключается в том, что все, что существовало всего один момент, не вызывая и не подразумевая какой-либо аспект мира в будущем, исчезнет в следующий момент. То, что сохраняется, следует рассматривать как процессы, ведущие к новым измененным процессам. Атом в один момент - это процесс, ведущий к другому или измененному атому в следующий момент.
  • Математика выводится из опыта как обобщение наблюдаемых закономерностей, когда время и детали удалены . Под этим заголовком, Смолин дистанцируется от математического платонизма , и дает свою реакцию на Юджина Вигнера «s„ неразумной эффективности математики в естественных науках “.

Смолин считает, что отказ от идеи творца является существенным для космологии на тех же основаниях, что и его возражения против мультивселенной. [12] Он не исключает окончательно и не отвергает религию или мистицизм, а скорее считает, что наука должна иметь дело только с тем, из чего можно наблюдать. [13] Он также выступает против антропного принципа , который, по его словам, «не может помочь нам заниматься наукой». [14]

Он также отстаивает «принципы открытого будущего», которые, по его утверждению, лежат в основе работы как здоровых научных сообществ, так и демократических обществ: «(1) Когда для решения вопроса достаточно рационального аргумента, основанного на публичных свидетельствах, следует считать, что он был решен таким образом. (2) Когда рациональных аргументов, основанных на публичных доказательствах, недостаточно для решения вопроса, сообщество должно поощрять широкий спектр точек зрения и гипотез, совместимых с добросовестной попыткой разработать убедительные публичные доказательства ». (Время возрождается, стр. 265.)

Награды и награды [ править ]

Смолин занял 21 -е место в списке 100 лучших представителей общественной интеллигенции журнала Foreign Policy . [15] Он также является одним из многих физиков, которых СМИ окрестили «Новым Эйнштейном ». [16] «Проблема с физикой» была названа журналом Newsweek номером 17 в списке 50 «Книг нашего времени» 27 июня 2009 года. В 2007 году он был награжден премией Майораны от Электронного журнала теоретической физики, а также 2009 Мемориальная премия Клопстегаот Американской ассоциации учителей физики (AAPT) за «выдающиеся достижения в распространении увлечения физикой среди широкой публики». Он является членом Королевского общества Канады и Американского физического общества. В 2014 году он был удостоен премии Buchalter Cosmology Prize за работу, опубликованную в сотрудничестве с Мариной Кортес. [17]

Личная жизнь [ править ]

Смолин родился в Нью-Йорке. Его отцом был Михаил Смолин, инженер-технолог и эколог, а матерью - драматург Полина Смолина. Ли Смолин продолжал заниматься театром, став научным консультантом в таких пьесах, как «Прогулка в лес » Ли Блессинга , « Вмешательство в фон » Друциллы Корнелл и « Бесконечность » Ханны Москович . [18]

Смолин женат на Дине Грейзер, юристе и консультанте по городской политике из Торонто , Онтарио. Ранее он был женат на Фотини Маркопулу-Каламара . [19] Его брат - профессор права Дэвид М. Смолин .

Публикации [ править ]

  • 1997. ISBN " Жизнь космоса" 0195126645 
  • 2001. ISBN " Три пути к квантовой гравитации" 0-465-07835-4 
  • 2006. Проблемы с физикой: расцвет теории струн, падение науки и что будет дальше . Хоутон Миффлин. ISBN 978-0-618-55105-7 
  • 2013. Время возрождения: от кризиса в физике к будущему Вселенной . ISBN 978-0547511726 
  • 2014. Сингулярная Вселенная и реальность времени: предложение по естественной философии Ли Смолина и Роберто Мангабейра Унгер , Cambridge University Press, ISBN 978-1107074064 
  • 2019. Незавершенная революция Эйнштейна: поиски того, что лежит за пределами квантов , Penguin Press. ISBN 9781594206191 

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Институт перспективных исследований. Годовой отчет 1979/80" , стр. 58
  2. ^ a b Страница факультета Смолина. Архивировано 18 июля 2008 г. в Wayback Machine , Институт периметра .
  3. ^ "Профиль института периметра" . Институт периметра . Проверено 17 августа 2015 .
  4. ^ "Страница факультета юридического факультета Камберлендской школы Дэвида Смолина" . Самфордский университет. Архивировано из оригинала на 2014-07-27 . Проверено 17 августа 2015 .
  5. ^ «Институт перспективных исследований: профиль сообщества ученых» . Институт перспективных исследований. Архивировано из оригинала на 2016-03-08 . Проверено 17 августа 2015 .
  6. ^ Смолин Л. и Роберто Мангабейра Унгер Р., (2014), Сингулярная Вселенная и реальность времени: предложение в естественной философии , Cambridge University Press, ISBN 978-1107074064 
  7. ^ Смолин Л., arXiv: 1310.8539
  8. ^ Иосиф Полчински (2007) « Все растянуты? » Обзор Неприятности с физикой и не даже ошибочными , American Scientist 95 (1): 1.
  9. ^ Войт, Питер (2006). Даже не неправильно: провал теории струн и постоянная проблема унификации законов физики . Джонатан Кейп . ISBN 0-224-07605-1.
  10. ^ Смолин, Ли. Проблема с физикой, Houghton Mifflin Co, Нью-Йорк, 2006 г. (стр. 256)
  11. ^ Ответ Смолина на вопрос «Чтовашему мнению это вернодаже если вы не можете это доказать?» "Мировой центр вопросов 2005: Ли Смолин". Архивировано 12 мая 2008 г. на Wayback Machine Edge.
  12. ^ Хуберман, Джек (2006). Цитируемый атеист . Национальные книги . п. 282.
  13. ^ Смолин, Ли (2000). Три пути к квантовой гравитации . Основные книги . п. 1.
  14. ↑ Научные альтернативы антропному принципу , июль 2004 г.
  15. ^ "100 лучших общественных интеллектуалов: окончательные рейтинги", журнал внешней политики (27 июня 2008 г.)
  16. ^ Брокман, Джон . «Введение» в Кауфман, Стюарт и Смолин, Ли. «Возможное решение проблемы времени в квантовой космологии». Архивировано 1 января 2019 г. в Wayback Machine on Edge (7 апреля 1997 г.).
  17. ↑ Объявление : Первая премия д-ру Марине Кортес, д-ру Ли Смолину Вселенная как процесс уникальных событий , Phys. Ред. D 90, 084007 (2014) [1]
  18. ^ "Профиль Театра Эстрагона" . Театр Эстрагон. 2015 . Проверено 17 августа 2015 .
  19. ↑ Дэвис, Салли (28 июля 2016 г.). "Этот пионер физики ушел от всего" . Наутилус (научный журнал) . Проверено 29 июля 2016 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Неполный список опубликованных работ Смолина
  • Дебаты по существу теории струн между Смолиными и Брайаном Грином , от National Public Radio (2006)
  • « Уникальная вселенная »: Смолин объясняет свой скептицизм по поводу мультивселенной (2009)
  • Ближе к истине : серия интервью Смолина по фундаментальным вопросам физики
  • «Время возрождается: новая теория времени - новый взгляд на мир» на YouTube : презентация Смолина в Королевском обществе искусств (2013)
  • Ли Смолин на проекте « Математическая генеалогия»