Steven Weinberg

Steven Weinberg (3. mai 1933 New York – 23. juuli 2021 Austin, Texas) oli Ameerika Ühendriikide füüsik.

Tema peamised uurimisvaldkonnad olid osakestefüüsika, fundamentaalsete vastastikmõjude ühendteooria, kosmoloogia, astrofüüsika, supersümmeetria, supergravitatsioon.

Elulugu
Steven Weinberg sündis New Yorgis. Ta lõpetas 1950. aastal Bronxi kooli Bronx High School of Science. Ta õppis Bronxis koos Sheldon Glashow'ga, kellega ta hiljem Nobeli auhinda jagas.

1954. aastal sai ta Cornelli ülikoolist bakalaureusekraadi. Pärast seda suundus ta Kopenhaagenisse Niels Bohri instituuti, aasta hiljem pöördus aga tagasi Ameerikasse ja kaitses 1957. aastal Princetoni ülikoolis Sam Treimani käe all doktoritöö.

Karjäär

Pärast doktorikraadi saamist töötas ta algul Columbia ülikoolis ja 1959. aastast California Ülikoolis Berkeleys. Aastatel 1960–1966 oli ta California Ülikoolis Berkeleys professor. Samal ajal töötas ta välja ka oma lähenemise kvantväljateooriale. Ta kirjeldab seda oma raamatu "The Quantum Theory of Fields" esimestes peatükkides. Ta alustas ka õpiku "Gravitation and Cosmology" kirjutamist. Tema peamised uurimisteemad on puudutanud muu hulgas kvantväljateooriat, sümmeetria rikkumist, piionite hajumist, infrapunafootoneid ja kvantgravitatsiooni. 

Aastal 1966 lahkus Weinberg Berkeleyst ja hakkas Harvardi ülikoolis loenguid pidama. Aastal 1967 oli ta külalisprofessor Massachusettsi Tehnoloogiainstituudis. Samal aastal lõi ta mudeli elektromagnetilise ja nõrga vastasmõju ühendamiseks, seletades nõrka vastasmõju kandvate osakeste masside olemasolu spontaanse sümmeetria rikkumisega. Sellega on seotud ka Higgsi bosoni olemasolu ennustamine. Nii Weinbergi elektronõrga vastasmõju teooria kui ka sellega põhimõtteliselt sarnane Glashow' 1961. aastal loodud teooria seletab leptonitevahelist nn neutraalse voolu vastasmõju, mida vahendab Z-boson. Aastal 1973 sai neutraalse voolu vastasmõju olemasolu ka katselise kinnituse. Weinbergi teooriat esitav töö oli 2009. aasta seisuga üks kõigi aegade tsiteeritumaid kõrge energia füüsika alaseid töid.

Pärast seda jätkas ta tööd mitmes osakestefüüsika valdkonnas, kvantväljateooria, gravitatsiooni, supersümmeetria, superstringide ja kosmoloogia ning Technicolori teooria kallal. Umbes samal ajal valmis ka paljude füüsikute koostöös Standardmudel. 1970. aastate keskel pakkus Weinberg välja muudatuse Standardmudelis, mis võimaldaks Higgsi bosoni mudelist välja jätta. Tal tuli idee, et võib eksisteerida veel üht tüüpi tugev vastasmõju, mis seletaks elektronõrga sümmeetria rikkumist.  Samasuguse teooria töötas Weinbergist sõltumatult välja ka Leonard Susskind, kes ristis selle Technicoloriks. See teooria pakuks lahenduse ka hierarhiaprobleemile. Paljud teised on seda teooriat hiljem edasi arendanud. Technicolor on 21. sajandil uuesti rohkem esile kerkinud, sest sellele oleks võimalik suures hadronite põrgutis kinnitust saada. Weinbergi pakutud vastasmõjuga on seotud palju lühikese elueaga liitosakesi, mille energia on põrgutis kättesaadav. Teooria edasiarendused on ühitatavad ka teatud tüüpi Higgsi bosoniga.

Aastal 1973 sai Weinberg Harvardi ülikoolis Higginsi professoriks füüsika alal. Aastal 1979 pakkus ta välja idee, et ka mitterenormeeritavad kvantväljateooriad on kasutatavad efektiivsete väljateooriatena ja lükkas seega ümber senise seisukoha, et kasutuskõlblik kvantväljateooria peab olema renormeeritav. See lähenemine võimaldas hakata arendama efektiivset kvantgravitatsiooni teooriat, madala energia kvantkromodünaamikat, raskete kvarkide efektiivset väljateooriat jms.

Aastal 1979 sai Weinberg Nobeli füüsikaauhinna koos Sheldon Glashow' ja Abdus Salamiga, kes olid temast sõltumatult välja töötanud oma elektronõrga ühendmõju teooriad. Auhind anti "panuse eest teooriasse, mis ühendab nõrga ja elektromagnetilise elementaarosakeste vastasmõju, sealhulgas nõrga voolu ennustamise eest".

Alates 1982. aastast töötas Steven Weinberg Texase ülikoolis Austinis Jack S. Josey–Welch Foundationi professorina.

Sõnavõtud
Steven Weinberg on paljude avalike loengute, esinemiste, sõnavõttude ja kirjutistega populariseerinud teadust ja seisnud talle oluliste ettevõtmiste eest. Muu hulgas kaitses ta kongressi ees ülijuhtiva superpõrguti projekti jätkamist.

Ta oli üks osaline nn teadussõdades realistide poolel koos Paul R. Grossi, Norman Levitti, Alan Sokali, Lewis Wolperti ja Richard Dawkinsiga, kaitstes teaduslikke meetodeid ja võideldes konstruktsionismi vastu, mille eestkõnelejad on teiste seas olnud Stanley Aronowitz, S. Barry Barnes, David Bloor, David Edge, Harry Collins, Steve Fuller ja Bruno Latour.

Steven Weinberg oli ateist. Ta on osalenud teiste seas koos Richard Dawkinsiga religiooniteemalistes aruteludes.

Weinbergi tuntakse ka Iisraeli toetajana. Ta kirjutas essee "Zionism and Its Cultural Adversaries", milles selgitas oma seisukohti.

Isiklikku
Steven Weinberg oli abielus õigusteadlase Louise Weinbergiga. Neil on tütar Elizabeth.

Tunnustus
1968 – valiti Ameerika Kunstide ja Teaduste Akadeemia liikmeks
1972 – valiti USA Rahvusliku Teaduste Akadeemia liikmeks
1981 – valiti Londoni Kuningliku Seltsi välisliikmeks
1982 – valiti Ameerika Filosoofiaseltsi liikmeks

Ta on Chicago ülikooli, Knoxi kolledži, Rochesteri ülikooli, Yale'i ülikooli, New Yorgi linnaülikooli, Dartmouthi kolledži, Weizmanni instituudi, Clarki ülikooli, Washingtoni kolledži, Columbia ülikooli ja Batesi kolledži audoktor ning Texase Filosoofiaseltsi liige.

Auhinnad
 J. R. Oppenheimeri auhind, 1973
 Dannie Heinemani matemaatilise füüsika auhind, 1977
 Steel Foundation Science Writing Award, 1977
 Elliott Cressoni medal (Franklin Institute), 1979
 Nobeli füüsikaauhind, 1979
 Princetoni ülikooli James Madisoni medal, 1991
 National Medal of Science, 1991
 Lewis Thomase auhind, 1999.
 2002. aasta humanist, Ameerika Humanistide Assotsiatsioon
 Benjamin Franklini medal, 2004
 James Joyce'i auhind, University College Dublin, 2009

Teoseid

Raamatuid
 "Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity" (1972)
 "The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe" (1977, uue järelsõnaga 1993, ISBN 0-465-02437-8)
 "The Discovery of Subatomic Particles" (1983)
 "Elementary Particles and the Laws of Physics: The 1986 Dirac Memorial Lectures" (1987; koos Richard Feynmaniga)
 "Dreams of a Final Theory: The Search for the Fundamental Laws of Nature" (1993), ISBN 0-09-922391-0
 "The Quantum Theory of Fields" (kolm köidet: I "Foundations" 1995, II "Modern Applications" 1996, III "Supersymmetry" 2000, Cambridge University Press, ISBN 0521670535, ISBN 0521670543, ISBN 0521660009)
 "Facing Up: Science and Its Cultural Adversaries" (2001, 2003, HUP)
 "Glory and Terror: The Coming Nuclear Danger" (2004, NYRB)
 "Cosmology" (2008, OUP)
 "Lake Views: This World and the Universe" (2010), Belknap Press of Harvard University Press, ISBN 0-674-03515-1.
 "Lectures on quantum mechanics" (2012, CUP)

Teadusartiklid
Weinberg, S., A Model of Leptons, Phys. Rev. Lett. 19, 1264–1266 (1967)
Weinberg, S. & G. Feinberg. "Law of Conservation of Muons"
Pais, A., Weinberg, S., Quigg, C., Riordan, M., Panofsky, W.K.H. & V. Trimble. "100 years of elementary particles", Stanford Linear Accelerator Center
Weinberg, S. "Pions in Large N Quantum Chromodynamics", Phys. Rev. Lett. 105, 261601
Weinberg, S. "Collapse of the State Vector", Phys. Rev. A 85, 062116 (2012).

Populaarteaduslikke artikleid
A Designer Universe?
Beautiful Theories
The Crisis of Big Science

Eesti keeles ilmunud teosed
 Steven Weinberg. "Esimesed kolm minutit", Valgus 1988

Viited

Välislingid

Biography and Bibliographic Resources
 Nobel lecture
Steven Weinberg, University of Texas at Austin
Steven Weinbergi ettekanne LHC teemal
Steve Weinberg – Toward the Unification of Physics
Authors@Google: Steven Weinberg
Dr. Steven Weinberg Q&A at UTA
The Last Magician:Isaac Newton-Steven Weinberg- Oct 4 2013
From BCS to the LHC, CERN Courier
Oral history interview transcript with Steven Weinberg June 28, 1991, American Institute of Physics, Niels Bohr Library & Archives
Publications, ArXiv
Effective Field Theory, Past and Future
The Big Higgs Question
Nobelist Weinberg Ponders Higgs Boson, Dark Matter: Interview

Ameerika Ühendriikide füüsikud
Nobeli füüsikaauhinna laureaadid
Sündinud 1933
Surnud 2021