Γιουτζίν Γουίγκνερ

Παιδική ηλικία και σπουδές

Ο Γουίγκνερ γεννήθηκε ως Βίγκνερ Γιένο Παλ (Ευγένιος Βίγκνερ) στη Βουδαπέστη της τότε Αυστροουγγρικής Αυτοκρατορίας. Οι γονείς του, ο βυρσοδέψης Αντώνιος Βίγκνερ και η Ελισάβετ (πατρικό επώνυμο Einhorn), ήταν Εβραίοι της μεσαίας τάξης. Είχε μία μεγαλύτερη αδελφή, τη Μπέρτα, και μία νεότερή του, τη Μαργκίτ ή «Μάνσι», η οποία αργότερα παντρεύτηκε τον Βρετανό θεωρητικό φυσικό Πολ Ντιράκ. Ο Γιένο διδάχθηκε τα μαθήματα του σχολείου στο σπίτι από έναν επαγγελματία δάσκαλο μέχρι την ηλικία των 9 ετών, οπότε πήγε κατευθείαν στην τρίτη δημοτικού. Εκείνα τα χρόνια ο Βίγκνερ ανέπτυξε ένα ενδιαφέρον για τα μαθηματικά προβλήματα. Σε ηλικία 11 ετών κόλλησε μία αρρώστια που οι γιατροί διέγνωσαν ως φυματίωση, κι έτσι οι γονείς του τον έστειλαν για 6 εβδομάδες σε ένα σανατόριο στα βουνά της Αυστρίας, μέχρι οι γιατροί να καταλήξουν στο συμπέρασμα ότι η αρχική τους διάγνωση ήταν λανθασμένη.
Η οικογένεια του Βίγκνερ ήταν πιστή αλλά όχι θρησκευόμενη και έστειλαν τον Γιένο στο Γυμνάσιο Fasori, το ίδιο που είχε τελειώσει και ο πατέρας του. Η θρησκευτική εκπαίδευση ήταν υποχρεωτική και ο Γιένο παρακολούθησε μαθήματα Ιουδαϊσμού διδασκόμενα από ραββίνο Συμμαθητής του στο γυμνάσιο, στην αμέσως μικρότερη τάξη, ήταν ο Τζον φον Νόιμαν. Αμφότεροι ωφελήθηκαν πολύ από τη διδασκαλία ενός χαρισματικού καθηγητή των μαθηματικών, του Λάσλο Ρατς (László Rátz). Το 1919, για να διαφύγει από το βραχύβιο κομμουνιστικό καθεστώς του Μπέλα Κουν, η οικογένεια Βίγκνερ κατέφυγε στην Αυστρία και επέστρεψε στην Ουγγαρία μετά την πτώση του Κουν. Εν μέρει ως αντίδραση στην εξέχουσα θέση των Εβραίων στο καθεστώς Κουν, η οικογένεια ασπάσθηκε τον Λουθηρανισμό. Αργότερα ο Βίγκνερ εξήγησε ότι η απόφαση αυτή «δεν ήταν στο βάθος της μία θρησκευτική απόφαση, αλλά μία αντικομμουνιστική απόφαση». Στη μετέπειτα ζωή του ο Γουίγκνερ ήταν άθεος
Μετά την αποφοίτησή του από το γυμνάσιο το 1920, ο Βίγκνερ εγγράφηκε στο Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας και Οικονομικών της Βουδαπέστης, γνωστό ως Műegyetem. Δεν ήταν όμως ευχαριστημένος με τα μαθήματα που προσφέρονταν εκεί, και το 1921 εγγράφηκε στην Technische Hochschule του Βερολίνου (το σημερινό Πολυτεχνείο του Βερολίνου), όπου σπούδασε χημικός μηχανικός. Παρακολούθησε επίσης τα απογευματινά σεμινάρια της Γερμανικής Φυσικής Εταιρείας, όπου δίδασκαν προσωπικότητες όπως οι Μαξ Πλανκ, Μαξ φον Λάουε, Βέρνερ Χάιζενμπεργκ, Βάλτερ Νερνστ, Βόλφγκανγκ Πάουλι και Άλμπερτ Αϊνστάιν. Ο Βίγκνερ συνάντησε επίσης τον συμπατριώτη του φυσικό Λέο Σίλαρντ, που έγινε αμέσος ο καλύτερος φίλος του. Μία τρίτη ευκαιρία στο Βερολίνο βοήθησε στη διαμόρφωση της επιστημονικής προσωπικότητας του Γουίγκνερ: Εργάσθηκε στο Ινστιτούτο Φυσικοχημείας και Ηλεκτροχημείας Κάιζερ Γουλιέλμου (το σημερινό «Ινστιτούτο Φριτς Χάμπερ») και εκεί συνάντησε τον Μίκαελ Πολάνυι, που έγινε ο σημαντικότερος δάσκαλός του μετά τον Ρατς. Ο Πολάνυι επόπτευσε τη διδακτορική διατριβή του, που είχε τίτλο Bildung und Zerfall von Molekülen («Σχηματισμός και διάσπαση των μορίων»).

Σταδιοδρομία

Ο Βίγκνερ επέστρεψε στη Βουδαπέστη, όπου εργάσθηκε αρχικώς στο βυρσοδεψείο του πατέρα του, αλλά το 1926 δέχθηκε μία προσφορά από τον Αυστριακό φυσικό Καρλ Βάισενμπεργκ στο Ινστιτούτο Φυσικής Κάιζερ Γουλιέλμου στο Βερολίνο. Ο Βάισενμπεργκ ήθελε κάποιον να τον βοηθήσει στην κρυσταλλογραφία ακτίνων Χ και ο Πολάνυι τού είχε συστήσει τον Βίγκνερ. Μετά από ένα εξάμηνο ως βοηθός του Βάισενμπεργκ, ο Βίγκνερ πήγε να εργασθεί ένα χρόνο για τον Ρίχαρντ Μπέκερ. Τότε ο Βίγκνερ εξερεύνησε την κβαντομηχανική, μελετώντας τη δουλειά του Έρβιν Σρέντινγκερ. Καταδύθηκε επίσης στη θεωρία των ομάδων του Φέρντιναντ Φρομπένιους και του Ε. φον Βέμπερ.
Ο Βίγκνερ αποδέχθηκε ένα αίτημα του Άρνολντ Σόμμερφελντ να εργασθεί στο Γκέτινγκεν ως βοηθός του μεγάλου μαθηματικού Ντάβιντ Χίλμπερτ. Σύντομα όμως απογοητεύθηκε, καθώς ο Χίλμπερτt δεν ήταν πια παραγωγικός. Παρόλα αυτά, ο Βίγκνερ μελέτησε ανεξάρτητα και έθεσε τα θεμέλια για τη θεωρία των συμμετριών στην κβαντομηχανική, εισάγοντας το 1927 αυτό που είναι σήμερα γνωστό ως Πίνακας D του Γουίγκνερ. Οι Βίγκνερ και Χέρμαν Βάυλ εισήγαγαν τη θεωρία των ομάδων στην κβαντομηχανική. Ο δεύτερος είχε συγγράψει ένα πρότυπο κείμενο, το Θεωρία των ομάδων και Κβαντομηχανική (1928), αλλά ήταν δυσνόητο, ιδίως για τους νεαρούς φυσικούς, ενώ το σύγγραμμα του Βίγκνερ Θεωρία των ομάδων και η εφαρμογή της στην Κβαντομηχανική των ατομικών φασμάτων (1931) κατέστησε τη θεωρία των ομάδων προσιτή σε ένα ευρύτερο κοινό.
Στα τέλη της δεκαετίας 1930-1939 ο Βίγκνερ επεξέτεινε την έρευνά του στους ατομικούς πυρήνες. Ανέπτυξε μία σημαντική νέα γενική θεωρία των πυρηνικών αντιδράσεων, τη Θεωρία του R-πίνακα των Wigner–Eisenbud, που δημοσιεύθηκε το 1947. Από το 1929 οι δημοσιεύσεις του Βίγκνερ άρχισαν να προσελκύουν το ενδιαφέρον των φυσικών. Το 1930 το Πανεπιστήμιο Πρίνστον τον «στρατολόγησε» για μία προσωρινή (ενός έτους) θέση λέκτορα με μισθό επταπλάσιο από αυτόν που είχε στην Ευρώπη. Ταυτόχρονα το Πρίνστον προσέλαβε τον φον Νόιμαν. Ο Βίγκνερ και ο φον Νόιμαν είχαν ήδη συνεργασθεί σε 5 εργασίες. Επέλεξαν αμερικανικά μικρά ονόματα, τα «Γιουτζίν» και «Τζώνυ». Στη μετέπειτα σταδιοδρομία του πρώτου πάντως, οι στενοί συνεργάτες του θα τον αποκαλούσαν απλώς με τα αρχικά του, «Ι-Πί» (E.P.). Με τη λήξη του έτους τους, το Πανεπιστήμιο Πρίνστον τους προσέφερε ένα πενταετές συμβόλαιο επισκεπτών καθηγητών για 6 μήνες το έτος. Το Technische Hochschule του Βερολίνου απάντησε με συμβόλαιο διδασκαλίας για το άλλο μισό του έτους. Η εξέλιξη αυτή ήρθε πάνω στην ώρα, καθώς το Ναζιστικό κόμμα σύντομα ήρθε στην εξουσία στη Γερμανία. Στο Πρίνστον το 1934 ο Γουίγκνερ πλέον (με την αμερικανική προφορά του ονόματος) συνέστησε την αδελφή του Μάνσι στον φυσικό Πολ Ντιράκ, τον οποίο και παντρεύτηκε.
Το Πρίνστον δεν επαναπροσέλαβε τον Γουίγκνερ όταν έληξε το συμβόλαιό του το 1936. Με τη βοήθεια του Αμερικανού φυσικού Γκρέγκορυ Μπράιτ (G. Breit), ο Γουίγκνερ εξασφάλισε μία θέση στο Πανεπιστήμιο του Ουισκόνσιν–Μάντισον. Εκεί συνάντησε την πρώτη του σύζυγο, την Αμέλια Φρανκ, που ήταν φοιτήτρια της φυσικής. Ωστόσο ο πρόωρος θάνατός της το 1937 άφησε τον Γουίγκνερ σε άσχημη ψυχική κατάσταση. Δέχθηκε έτσι μία πρόσκληση από το Πρίνστον το 1938 να επιστρέψει εκεί. Ο Γουίγκνερ απέκτησε την αμερικανική υπηκοότητα στις 8 Ιανουαρίου 1937 και έφερε και τους γονείς του στις ΗΠΑ.

Στο Πρόγραμμα Μανχάταν

Παρότι ο ίδιος αυτοχαρακτηριζόταν «ερασιτέχνης στα πολιτικά», στις 2 Αυγούστου 1939 ο Γουίγκνερ συνέστησε τον Λέο Σίλαρντ στον Αϊνστάιν με αποτέλεσμα μία συνάντηση που απέδωσε την περίφημη επιστολή, η οποία ζητούσε από τον Πρόεδρο των ΗΠΑ να αρχίσει αυτό που έγινε γνωστό ως Πρόγραμμα Μανχάταν για την ανάπτυξη «ατομικών» (πυρηνικών) βομβών. Ο Γουίγκνερ παρέμενε έμφοβος ότι οι Γερμανοί θα αποκτούσαν ατομική βόμβα μετά την έναρξη του πολέμου, φοβούμενος ακόμα και να δώσει δακτυλικά αποτυπώματα, επειδή πίστευε ότι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να ακολουθήσουν τα ίχνη του αν η Γερμανία νικούσε στον πόλεμο.
Ο Γουίγκνερ συμμετείχε και ο ίδιος στο Πρόγραμμα Μανχάταν, επικεφαλής μιας ομάδας που περιελάμβανε τους Άλβιν Γουάινμπεργκ, Γκέιλ Γιανγκ και `Εντουαρντ Κρόιτς (Edward Creutz). Στόχος της ομάδας ήταν να σχεδιάσει τους «παραγωγικούς αντιδραστήρες» που θα μετέτρεπαν ουράνιο σε πλουτώνιο ποιότητας πυρηνικού όπλου. Τότε δεν είχε ακόμα επιτευχθεί η αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή αντίδραση και πολύ περισσότερο η κατασκευή πυρηνικού αντιδραστήρα. Τον Ιούλιο του 1942 ο Γουίγκνερ επέλεξε ένα συντηρητικό σχέδιο υδρόψυκτου αντιδραστήρα των 100 MW, με γραφίτη ως επιβραδυντή νετρονίων. Ο Γουίγκνερ ήταν παρών στο Σικάγο στις 2 Δεκεμβρίου 1942, όταν ο πρώτος πυρηνικός αντιδραστήρας στην ιστορία πέτυχε μία αυτοσυντηρούμενη αλυσιδωτή πυρηνική αντίδραση.
Ο Γουίγκνερ απογοητεύθηκε όταν ο λεπτομερής σχεδιασμός (και όχι μόνο η κατασκευή) των αντιδραστήρων ανατέθηκε στη μεγάλη ιδιωτική χημική βιομηχανία DuPont και απείλησε να παραιτηθεί τον Φεβρουάριο του 1943, αλλά μεταπείσθηκε από τον Κόμπτον, ο οποίος τον έστειλε διακοπές. Τελικά, μία σχεδιαστική απόφαση της DuPont να υπάρχουν πρόσθετοι σωλήνες για τη φόρτωση ράβδων ουρανίου έσωσε το πρόγραμμα όταν η υπερβολική απορρόφηση νετρονίων έγινε πρόβλημα. Αργότερα, κατά τη δεκαετία του 1950, ο Γουίγκνερ έφθασε να εργασθεί για την εταιρεία στον πρώτο εμπορικό αντιδραστήρα. Ο Γουίγκνερ δεν μετάνιωσε για τη συμμετοχή του στο Πρόγραμμα Μανχάταν και κάποτε ευχήθηκε η ατομική βόμβα να ήταν έτοιμη ένα χρόνο νωρίτερα.

Μεταπολεμική περίοδος

Το 1946 ο Γουίγκνερ δέχθηκε μία θέση διευθυντή ερευνών στο Εργαστήριο Κλίντον (το σημερινό Εθνικό Εργαστήριο Όουκ Ριτζ) στο Τενεσί. Με την ανάληψη της λειτουργίας του Εργαστηρίου από τη νεοσυσταθείσα Επιτροπή Ατομικής Ενεργείας, στις αρχές του 1947, φοβήθηκε ότι πολλές από τις τεχνικές αποφάσεις θα λαμβάνονταν στην Ουάσινγκτον. Επίσης, έβλεπε τη συνέχιση των τακτικών ασφαλείας της πολεμικής περιόδου από τον Στρατό στο Εργαστήριο ως μία «ενοχλητική παράβλεψη» που έμπλεκε με την επιστημονική έρευνα. Αισθανόμενος ακατάλληλος για μία διευθυντική θέση σε ένα τέτοιο περιβάλλον, άφησε το Εργαστήριο τον Αύγουστο του 1947 και επέστρεψε στο Πανεπιστήμιο Πρίνστον, παρότι διατήρησε ένα ρόλο συμβούλου για το εργαστήριο του Τενεσί επί πολλά χρόνια. Στη συνέχεια υπηρέτησε σε μερικά κρατικά όργανα, όπως στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και Τεχνολογίας (τότε «Εθνικό Γραφείο Προτύπων») από το 1947 ως το 1951, στην επιτροπή μαθηματικών του Εθνικού Συμβουλίου Ερευνών από το 1951 ως το 1954, στην επιτροπή φυσικής του Εθνικού Ιδρύματος Επιστήμης και στη Γενική Συμβουλευτική Επιτροπή Ατομικής Ενέργειας από το 1952 ως το 1957 και ξανά από το 1959 ως το 1964. Συνεισέφερε επίσης στην πολιτική άμυνα.
Το 1960 ο Γουίγκνερ δημοσίευσε ένα κλασικό πλέον άρθρο επί της φιλοσοφίας των μαθηματικών και της φυσικής, το γνωστότερο σήμερα έργο του εκτός των τεχνικών, με τίτλο Η αδικαιολόγητη αποτελεσματικότητα των μαθηματικών στις φυσικές επιστήμες. Υποστήριξε ότι η βιολογία και η συνείδηση μπορεί να αποτελούν τις γενέτειρες των φυσικών εννοιών, όπως τις αντιλαμβάνονται οι άνθρωποι, και ότι η ευχάριστη σύμπτωση ότι τα μαθηματικά και η φυσική ταίριαξαν τόσο καλά, φαινόταν «αδικαιολόγητη» και δυσερμήνευτη.
Το 1963 ο Γουίγκνερ τιμήθηκε με το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής. Δήλωσε ότι δεν είχε ποτέ σκεφθεί την πιθανότητα να συμβεί αυτό, προσθέτοντας: «Δεν περίμενα ποτέ να δω το όνομά μου στις εφημερίδες χωρίς να έχω διαπράξει κάτι διεστραμμένο.»
Ο Γουίγκνερ συνέλαβε και το νοητικό πείραμα κβαντομηχανικής που έμεινε γνωστό ως «Ο φίλος του Γουίγκνερ», μία επέκταση της Γάτας του Σρέντινγκερ. Το πείραμα του Γουίγκνερ θέτει το ερώτημα: «Σε ποιο στάδιο της πειραματικής διαδικασίας λαβαίνει χώρα μία μέτρηση;» Ο Γουίγκνερ σχεδίασε το πείραμα για να φωτίσει το πώς πίστευε ότι η συνείδηση είναι απαραίτητη στις κβαντομηχανικές διαδικασίες μετρήσεως.
Το 1992, σε ηλικία 90 ετών, ο Γουίγκνερ δημοσίευσε αναμνήσεις του (The Recollections of Eugene P. Wigner) με επιμέλεια του Andrew Szanton. Πέθανε τρία χρόνια αργότερα στο Πρίνστον.