სტივენ ვაინბერგი

სტივენ ვაინბერგი ( დ. 3 მაისი, 1933, ნიუ-იორკი, აშშ) — ამერიკელი ფიზიკოსი, 1979 წლის ნობელის პრემიის ლაურეატი (შელდონ გლეშოუსთან და აბდუს სალამთან ერთად).

მეცნიერული კარიერა
მომავალი მეცნიერი ევა და ფრედერიკ ვაინბერგების ოჯახში დაიბადა. ზუსტი მეცნიერებების მიმართ ინტერესს სტივენში ჯერ მამა აღვივებდა, შემდეგ კი შელდონ გლეშოუ, რომელიც მას ბრონქსის მეცნიერულად ორიენტირებულ სკოლაში ასწავლიდა. თექვსმეტი წლის ასაკში ვაინბერგმა თეორიული ფიზიკის მიმართ განსაკუთრებული ინტერესი გამოამჟღავნა.1954 წელს ვაინბერგმა კორნუელის უნივერსიტეტის ბაკალავრის წოდების მიღებისთანავე მუშაობა კოპენჰაგენის თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტში დაიწყო. 1957 წელს მას პრინსტონის უნივერსიტეტის დოქტორის წოდება მიენიჭა.

დისერტაციის დაცვის შემდეგ ვაინბერგი კოლუმბიის უნივერსიტეტში მოღვაწეობდა. იგი კალიფორნიის უნივერსიტეტშიც პედაგოგიურ საქმიანობას ეწეოდა, და მასაჩუსეტსის ტექნიკურ უნივერსიტეტში მუშაობდა. 1979 წელს ვაინბერგმა ჰარვარდის უნივერსიტეტის ფიზიკის პროფესორის წოდება მიიღო და ჯულიუს შვინგერს ჩაენაცვლა. პარალელურად იგი სმიტსონის ასტროფიზიკურ ობსერვატორიას ხელმძღვანელობდა. ამჟამად ვაინბერგი ტეხასის უნივერსიტეტის ფიზიკის და ასტრონომიის პროფესორია. ეს თანამდებობა მან 1982 წელს დაიკავა.

წვლილი ფიზიკაში
ვაინბერგის მეცნიერულ ინტერესებს მრავალფეროვნება ახასიათებს. თავისი მოღვაწეობის სხვადასხვა ეტაპებზე ის სუსტ ურთიერთქმედებას, სიმეტრიის დარღვევას, გაფანტვის თეორიას და მიუონების ფიზიკას იკვლევდა, თუმცა მისი ინტერესების ცენტრში ყოველთვის ბუნების ფუნდამენტური ძალების გაერთიანება, უნიფიკაცია იყო. საუკუნეში ფიზიკოსებისთვის ცნობილ ძალებს გრავიტაცია, ელექტრობა და მაგნეტიზმი წარმოადგენდნენ. ინგლისელმა მეცნიერმა ჯეიმზ მაქსველმა დაამტკიცა, რომ ელექტრობა და მაგნეტიზმი, წარმოადგენენ რა ერთიანი ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედების ორ განსხვავებულ ასპექტს, ბუნების დამოუკიდებელი და ფუნდამენტური ძალები არ არიან. მაქსველის ამ აღმოჩენამ უამრავი მკვლევარი შთააგონა; დაიწყო იმ ზოგადი პრინციპის ძიება, რომლის ნიადაგზე შესაძლებელი გახდებოდა ბუნების ძალების გაერთიანება.

 საუკუნეში ატომბირთვის აღმოჩენის შემდეგ ფუნდამენტური ძალების ნუსხა გაორკეცდა: გრავიტაციას და ელექტრომაგნეტიზმს სუსტი და ძლიერი ურთიერთქმედება დაემატა. შემდეგ ნაბიჯს ძალების უნიფიკაციის გზაზე გლეშოუს და სალამის ჰიპოთეზა წარმოადგენდა, რომლის თანახმად ელექტრომაგნიტური ძალა და სუსტი ურთიერთქმედება ერთიანი "ელექტროსუსტი" ურთიერთქმედების განსხვავებული ასპექტებია. შესაბამისი მათემატიკური ფორმალიზმის ძიებაში გლეშოუმ 1960 "კალიბრული სიმეტრიის" კონცეფცია შემოიღო. კალიბრული ინვარიანტობით განპირობებული სიმეტრია იმაში მდგომარეობს, რომ გარკვეული სიდიდეების აბსოლუტური მნიშვნელობები, ფარდობითი მნიშვნელობისგან განსხვავებით, ფიზიკურ ურთიერთქმედებებზე არ ახდენენ გავლენას. ამის გამო ათვლის სათავე შეგვიძლია ნებისმიერად შევცვალოთ: არც ერთი დამზერადი სიდიდე არ შეიცვლება.

1961 წელს გლეშოუმ ელექტროსუსტი ურთიერთქმედების გადამტანი ოთხი კვანტის არსებობის ჰიპოთეზა გამოთქვა. ამ კვარტეტშიელექტრომაგნიტური ველის კვანტი – ფოტონი შედიოდა. დანარჩენი სამი ნაწილაკი – +, -, 0(ვექტორული ბოზონები) – სუსტი ურთიერთქმედების გადატანას ემსახურებოდა. ამ თეორიას სერიოზული პრობლემა შეექმნა. ურთიერთქმედების გადამტან ნაწილაკებს არ გააჩნიათ მასა, ამიტომ სუსტი ურთიერთქმედების რადიუსი უსასრულობის ტოლი უნდა იყოს, რაც ექსპერიმენტურ რეალობასთან აშკარა წინააღმდეგობაშია, რადგან სუსტი ურთიერთქმედება მხოლოდ ძალიან მცირე მანძილებზე ვლინდება. თეორიის "გადასარჩენად" გლეშოუმ პოსტულატის სახით ვექტორული ბოზონების დიდი მასა შემოიღო, მაგრამ ვერც ამით უშველა საქმეს – თეორიის ფარგლებში ურთიერთქმედების უსასრულო ძალები გაჩნდნენ.

1967 წელს სტივენ ვაინბერგმა ერთიანი თეორიის საკუთარი ვარიანტი გამოაქვეყნა. მისი თეორიის ქვაკუთხედს სიმეტრიის სპონტანური დარღვევა წარმოადგენს. ფოტონი ამ თეორიაში კვლავინდებურად უმასოა, მაგრამ დანარჩენი სამი ნაწილაკი გარკვეული მასით ხასიათდება. მაღალ ენერგიაზე სუსტი და ელექტრომაგნიტური ძალები იდენტურია. მათი ინტენსივობა ერთნაირია, რადგან ვექტორული ბოზონების გაჩენის ალბათობა ენერგიის მაღალ მნიშვნელობებზე ფოტონების გაჩენის ალბათობას უტოლდება. დაბალ ენერგიებზე ფოტონები გაცილებით ხშირად იბადებიან, ვიდრე სუსტი ურთიერთქმედების გადამტანი ნაწილაკები (ბოზონების დიდი მასის გამო მათ დაბადებას მაღალი ენერგია სჭირდება, მასა და ენერგია ფარდობითობის თეორიის თანახმად, ეკვივალენტური სიდიდეებია), რის გამოც სუსტი ურთიერთქმედება დაბალი ინტენსივობისაა და თავს ექსტრემალურად მცირე მასშტაბებზე იჩენს. სამყარო, რომელიც ფიზიკოსების ყოველდღიური დაკვირვების ობიექტია, დაბალი ენერგიების სამყაროა. ამის გამო ბუნების ძალების ეკვივალენტობა არაა თვალსაჩინო. ვაინბერგის თეორიის მსგავსი თეორია აბდუს სალამმა შეიმუშავა.

გლეშოუს, ვაინბერგის და სალამის მოსაზრებების ჭეშმარიტება 1973 წელს დამტკიცდა, როდესაც სუსტი ნეიტრალური დენები აღმოაჩინეს. 1983 წელს კარლ რუბიამ +, -, 0 - ბოზონები აღმოაჩინა. ეს გლეშოუ – ვაინბერგ – სალამის თეორიის ნამდვილ ტრიუმფად იქცა. 1979 წელს სამივე მეცნიერს "ელემენტარულ ნაწილაკებს შორის სუსტი და ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედებების გაერთიანებულ თეორიაში შეტანილი წვლილისთვის" ფიზიკაში ნობელის პრემია მიენიჭა. ნობელის კომიტეტის წინაშე წაკითხულ ლექციაში ვაინბერგმა ბუნების კანონების სიმეტრიაზე ისაუბრა. მან აღნიშნა: "ჩვენ მატერიის შესწავლა მხოლოდ დაბალ ტემპერატურებზე ძალგვიძს, სადაც, როგორც ჩანს, სიმეტრია სპონტანურად ირღვევა, და ბუნების ერთიანობის განჭვრეტა მარტივი არ არის...მხოლოდ ხანგრძლივი და მიზანდასახული დაკვირვებების გზით თუ გამოვამჟღავნებთ დარღვეული სიმეტრიების იმ ფორმებს, რომლებიც ბირთვული პროცესების მართვის პრინციპებს წარმოადგენენ". ვაინბერგისთვის დამახასიათებელია ინტერესი ასტროფიზიკის და კოსმოლოგიის საკითხების მიმართ.

ბოლოსიტყვა
ვაინბერგს ჰყავს მეუღლე, ლუიზა გოლდვასერი, რომელზედაც 1954 წელს იქორწინა, და ქალიშვილი. თავისუფალ დროს იგი შუა საუკუნეების ისტორიას უძღვნის (ვაინბერგი ამერიკის შუა საუკუნეების აკადემიის საპატიო წევრია!). ვაინბერგი მეცნიერების გამოჩენილი პოპულარიზატორია. მის მიერ ამ ჟანრში დაწერილ წიგნებს შორის აღსანიშნავია "პირველი სამი წუთი" – ბესტსელერად ქცეული წიგნი, რომელიც სამყაროს ევოლუციის ადრეულ ეტაპებს ეძღვნება. ვაინბერგი არაერთი სტატიის ავტორია მეცნიერების ისტორიის და ფილოსოფიის შესახებ. ვაინბერგი ათეისტია. რელიგიაში ეს მოაზროვნე კაცობრიობისთვის საფრთხეს ხედავს. პოლიტიკურ ცხოვრებაში ვაინბერგი ლიბერალური პოზიციებიდან სიონიზმს თანაუგრძნობს.