爱德华·威滕

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爱德华·威滕
Edward Witten
Edward Witten.jpg
爱德华·威滕
出生 1951年8月26日 (1951-08-26)(62歲)
美国马里兰州巴尔的摩
居住地 普林斯頓
国籍 美國
研究領域 理論物理
超弦理論
任职於 普林斯頓高等研究院
哈佛大學
加州理工學院
普林斯頓大學
母校 布蘭戴斯大學
普林斯頓大學
博士導師 戴维·格娄斯
著名成就 弦理論
M理論
量子引力
量子場論
超对称
獲獎 麦克阿瑟基金 (1982)
狄拉克獎章 (1985)
亞伯特·愛因斯坦獎 (1985)
菲尔兹奖 (1990)
龐加萊獎 (2006)
Alan T. Waterman獎 (1995)
Nemmers數學獎 (2000)
Henniemen獎 (2004)
哈雷獎 (2005)
克拉福德獎 (2008)
洛倫茲獎章 (2010)
艾薩克·牛頓獎章 (2010)
配偶 Chiara Nappi

爱德华·威滕Edward Witten,姓氏亦譯為维腾維敦惠滕,1951年8月26日)是犹太美国数学物理学家、菲尔兹奖得主,也是普林斯顿高等研究院教授。他是弦理论量子场论的顶尖专家,创立了M理论。爱德華·威滕被視為當代最偉大的物理學家之一,他的一些同行甚至認為他是愛因斯坦的後繼者之一[1]國際數學聯盟於1990年授予他菲爾茲獎,是數學界的最高榮譽,相當於數學界的諾貝爾獎。爱德華·威滕也是唯一獲得這項榮譽的物理學家 。

生平[编辑]

威滕生于美国马里兰州巴尔的摩。父亲路易斯·威滕(Louis Witten)是研究广义相对论的理论物理学家,母亲是洛兰·沃拉克·威滕(Lorraine W. Witten)。威滕原先就读于约翰·霍普金斯大学,在转学布兰代斯大学获得历史学学士学位后(辅修语言学),曾参与民主党候选人乔治·麦戈文总统竞选工作一段短时间,後來乔治·麦戈文敗給理查德·尼克松

他于1976年获得普林斯顿大学應用數學博士学位,导师是戴维·格娄斯。在此之后,威滕先后任職於哈佛大学初級研究員(Junior Fellow)和普林斯顿大学教授。他现在是普林斯顿高等研究院查尔斯·希莫尼数学物理学教授。

研究[编辑]

爱德华·威滕與戴维·格娄斯斯蒂芬·霍金

威滕對理論物理學做出廣泛的貢獻,也促進大量重要的數學進展。他已經出版超過350部著作,主要是量子場論、弦理論、拓撲和幾何形狀的相關領域。威滕被他的同行們廣泛認為是20世紀最重要的理論物理學家之一。雖然在某些方面很難將他的深刻貢獻加以歸類,威滕於物理方面的貢獻側重於超對稱,於數學方面則是拓撲結構。

威滕在物理學的早期貢獻之一是所謂級列問題(hierarchy problem)的解決方案。粒子物理學的標準模型預言一種被稱為希格斯玻色子的存在。然而它的質量似乎比模型預測的數字還要輕得多。威滕認為,超對稱破壞的機制提供了級列問題一種的自然解釋。在超對稱理論中,威滕指數(Witten index)用來判斷超對稱是否遭到破壞。威滕在超對稱規範理論仍然繼續做出開創性的貢獻。他與普林斯頓高等研究院內森·塞伯格(Nathan Seiberg)發展出塞伯格-威滕理論。

威滕顯然是弦理論的代表人物,這是一個用來說明所有自然力的理論。甚至早在1984年,威滕重力異常做出重要貢獻,為為第一次弦理論革命鋪平了道路。1990年代中期在南加州大學弦理論會議中,威滕推測存在一個統一的理論還沒有被發現,稱之為M理論。M理論可能是宇宙物理理論最根本的理論。英國物理學家斯蒂芬·霍金在他的著作《大設計》(The Grand Design)中,認為M理論可能是宇宙的終極理論。

愛德華·威滕其他重要物理學的貢獻包括重力二重性。1997年,阿根廷理论物理学胡安·马尔达西那首先提出了在反德西特空间背景下某些超引力理论和边界上共形场论的对偶关系,即AdS/CFT对偶猜想。這一革命性的發現為過去15年中佔據了理論物理的主導地位,對於威滕的研究產生非常重要的影響。

國際數學聯盟在1990年授予威滕菲爾茲獎[2][3],成為第一位獲得該獎項的物理學家(也是唯一一位)。他對純數學方面的研究影響深遠,例如他使用瓊斯多項式(Jones Polynomial)來解釋陳-西蒙斯理論」(Chern-Simons theory)。這項研究對於低維拓撲結構有深遠影響,並推導出量子不變量

威滕被認為是他的世代中最優秀的物理學家[4],也被認為是世界上最偉大的物理學家之一,也許甚至是愛因斯坦的後繼者[5]。在1995年,他在南加州大學會議中提出M理論,並用它來解釋一些以前觀察到的現象,在弦論中引發所謂的第二次超弦革命

評價[编辑]

威滕具有深刻的物理直觉和高超的数学能力。他专长量子场论、弦理论和拓扑几何相关的範圍。他的主要贡献包括广义相对论的正能量定理证明、超对称莫尔斯理论拓扑量子场论超弦紧化镜像对称超对称规范场论和对M理论存在性的猜想。

威滕受到許多同行的广泛赞赏,数学家迈克尔·阿蒂亚曾说[6]

虽然他肯定是物理学家,不过他对数学的掌握很少数学家能比得上……他一次又一次超越了数学界,以巧妙的物理直觉导出新颖深刻的数学定理……他对现代数学影响巨大……凭着他物理再次成为数学的丰富灵感和直觉源头。

威滕获得很多奖项,包括麦克阿瑟基金(1982年)、菲尔兹奖(1990年)、Nemmers數學獎、畢達哥拉斯獎[7]龐加萊獎(2006年)、克拉福德獎(2008年)、洛倫茲獎章(2010年)、艾薩克·牛頓獎章(2010年)和美国国家科学奖章(2002年)[8]。他被选入《时代杂志》2004年影响最大的100位人士中。爱德華·威滕是當代的物理学家中H指数最高的一位[9][10]

參考資料[编辑]

  1. ^ K. C. Cole. A Theory of Everything. The New York Times Magazine. 1987年10月18日  (1987-10-18). 
  2. ^ "On the work of Edward Witten" (when being awarded the Field's medal)
  3. ^ National Medal of Science Awarded to Institute for Advanced Study Physicist Edward Witten, Institute for Advanced Study announcement, 22 October 2003
  4. ^ The Man Who Led the Second Superstring Revolution, Discover Magazine, 13 November 2008
  5. ^ The Elegant Universe: Welcome to the 11th Dimension, PBS NOVA transcript
  6. ^ Atiyah, Michael. Michael Atiyah: Collected Works: Volume 6. Oxford Science Publications. 2005: 209, 212. ISBN 978-0198530992. 
  7. ^ Il premio Pitagora al fisico teorico Witten. Il Crotonese. 2005年9月23日  (2005-09-23) (Italian). 
  8. ^ "Edward Witten", The President's National Medal of Science: Recipient Details.
  9. ^ Philip Ball, Index aims for fair ranking of scientists, Nature 436, 900 (18 August 2005)
  10. ^ The H-Index: The Hot Topic in Information Science, Times Higher Education, 13 March 2008

外部链接[编辑]