史蒂文·温伯格

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史蒂文·温伯格

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

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史蒂文·溫伯格1979年諾貝爾物理獎得主
Steven Weinberg
出生(1933-05-03)1933年5月3日
 美國紐約州紐約市
逝世2021年7月23日(2021歲—07—23)(88歲) [1]
 美國德克薩斯州奧斯汀
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·特雷曼英語Sam Treiman
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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尼爾斯·玻爾研究所攻讀研究生,開始了他的研究生涯,在那裏,在大衛·弗里希(David Frisch)和貢納·卡倫英語Gunnar Källén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]。並且着手寫《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的這一年裏,溫伯格提出了統一電磁作用和弱相互作用的模型[5],其中他把弱相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相互作用,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,超對稱超弦宇宙學及一個稱為術色荷英語Technicolor (physics)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(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相互作用(李奧納特·蘇士侃稱為術色荷英語Technicolor (physics))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·格羅斯英語Paul R. Gross諾曼·萊維特英語Norman Levitt阿蘭·索卡爾劉易斯·沃伯特理查德·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·阿羅諾維茨英語Stanley Aronowitz巴里·巴恩斯英語S. Barry Barnes大衛·布魯爾大衛·埃奇德語David Edge哈里·柯林斯史蒂夫·富勒布魯諾·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·溫伯格英語Louise Weinberg,法學教授,他們在康奈爾大學本科期間認識,於1954年結婚,女兒伊利沙伯在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
  • 亞原子粒子的發現(1983)
  • 基本粒子和物理定律:1986年狄拉克紀念講座(1987年,與理查德·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

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

外部連結

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