Џулијан Швингер

Џулијан Сејмур Швингер ( – ) — американски теоретски физичар, добитник на Нобелова награда за физика во 1965 година. Најпознат бил по својата работа на теоријата на квантната електродинамика (QED). Бил професор на одделот за физика при Калифорнискиот универзитет, Лос Анџелес.
Швингер се смета за еден од најголемите физичари на дваесеттиот век, заслужен за развојот на модерната квантна теорија на поле, која го вклучува варијациониот метод и равенките за движење за квантни полиња. Го развил и првиот електрослаб модел и првиот пример на здржување во 1+1 димензии. Заслужен е и за развојот на теоријата на мултипли неутрина, Швингеровиот термин, како и на теоријата на спин 3/2 полето.
1 Биографија
Роден е во Њујорк во еврејско семејство со полско потекло, кое мигрирало во Америка и ја почитувало ортодоксната еврејска традиција. Неговите родители (мајка-Бел и татко-Бенџамин) биле успешни производители на облека. Нивниот бизнис пропаѓа по крахот на њујоршката берза во 1929 година.
Се школувал во Средното училиште „Townsend Harris“, а потоа во Сити колеџот во Њујорк. Дипломирал во 1936 година на Универзитетот Колумбија, каде и докторирал во 1939 година, на 21 годишна возраст под менторство на Исидор Ајзак Раби.
Работел на Калифорнискиот универзитет, Беркли, под водство на Роберт Опенхајмер, а подоцна на Универзитетот „Перду“.
1.1 Кариера
По работата со Опенхајмер, Швингеровиот прв редовен академски ангажман бил на Универзитетот „Перду“ во 1941 година. За време на Втората светска војна работел во Националната лабораторија Лос Аламос и обезбедил теоретска поддршка за конструкција на радар. После војната, Швингер се врабоува на Универзитетот Харвард, каде предава во периодот 1945-1974 година.
Тој недвосмислено ја пресметал првата исправка на електрон магнетниот момент во квантната електродинамика (QED), ја развил ренормализацијата, вовел непертурбатвни методи во квантната теорија на поле и тоа преку пресметување на брзината на создавање на електрон-позитрон парови при „тунелизирање“ во електрично поле-процес познат како „Швингеров ефект“.
Од Швингеровата работа на теоријата на квантно поле произлезе модерната основа на функциите корелирани со полето и нивните равенки на движење. Неговиот метод започнувал со квантум акција и дозволувал поденаков третман на босоните и фермионите, со користење на диференцијалната форма на Грасмановата интеграција. Тој дал елегантни докази за спин-статистичката теорема и CPT теоремата, и забележал дека алгебрата на полето води до аномалии на Швингеровиот термин за различни класични идентитети, заради одредени специфичности.
Швингер исто така открил дека неутрината (neutrinos) се јавуваат во мултипли варијанти, една за електрон и една за мион. Денес се зане дека постојат три светлосни неутрина; третиот е партнер на тау лептон.
Во 1960 година, го формулирал и анализирал т.н. Швингеров модел, квантна електродинамика во една просторна и една временска димензија, прв пример на гранична теорија.
Швингер бил првиот кој сугерирал на теоријата на електрослаб мерач. Тој се обидел и да ја формулира теоријата на квантна електродинамика со магнетнетни монополи, но оваа програма имала лимитиран успех бидејќи монополите биле силно интерактивни при мал квантумот на полнеж.
Швингер се смета и за еден од најзначајните советници во физиката. Бил ментор на повеќе од 70 докторски дисертации, а четири од неговите студенти биле добитници на Нобелова награда: Рој Глаубер, Бен Рој Мотелсон, Шелдон Ли Глешоу и Валтер Кон (за хемија).
Неговите односи со колегите биле мошне комплексни, главно заради неговата теорија на извор. Швингер ја подразбирал теоријата на извор како супститут на теоријата на поле, иако таа е само поинаква гледна точка, една верзија на делотворна теорија на поле. Теоријата на извор се сметала за формална, полна со недостатоци за разлика од квантната теорија на поле, и критиките на неговите колеги од Харвард доведоа до тоа Швингер да го напушти универзитетот и да замине на Универзитетот во Лос Анџелес. Таму продолжува со реформулирањео на резултатите од квантната теорија на поле со теоријата на извор.
По 1989 година, Швингер пројавува особен интерес на неконвенвенционалното истражување на ладно соединување и во врска со тоа напишал осум трудови, кои, Американското физички здружение одбива да ги објави. Тоа го чувствувал како напад врз академската слобода и напишал: „ Притисокот за еднаквост е енормен. Јас го почувствував тоа преку издавачкото одбивање на испратени трудови, засновано на пакосна критика на анонимните рецензенти. Замената на правичниот преглед со цензура, ќе биде смрт за науката.“
Во своите последни публикации, Швингер предложил теорија на сонолуминисценција, во која феноменот на радијативен квантум се поврзува не со атомите, туку со брзо движечките површини во колабиран меур, каде има дисконтинуитет во диелектричната константа. Стандардните објаснувања, сега поддржани со експерименти, се фокусирале на суперзагреаните гасни атоми во внатрешноста на меурот како извор на светлина, но Швингеровите методи, го враќале назад кон неговите стари трудови за квантна електродинамика.
Во 1965 година Швингер, заедно со Ричард Фајнман и Шиничиро Томонага добива Нобелова награда за неговата работа на квантна електродинамика. Пред да ја добие Нобеловата награда добил и бројни други награди: во 1951- Награда „Алберт Ајнштајн“, во 1964 - Национален медал за наука.
1.2 Швингер и Фајнман
Како славен физичар, Швингер бил често споредуван со друг легендарен физичар од неговата генерација, Ричард Фајнман. Швингер бил формално повеќе наклонет и ги фаворизирал симболичките манипулации во квантната теорија на поле. Работел со месни оператори во поле, пронашол врска помеѓу нив и сметал дека колку и да е парадоксално, физичарите мора да ја разберат алгебрата на месните полиња. За разлика од него, Фајнман бил поинтуитивен, верувал дека физиката може целосно да се извлече од Фајнмановите дијаграми кои даваат слика на честичката. Швингер ги коментирал Фајнмановите дијаграми на следниов начин:
„Фајнмановите дијаграми овозможуваат пресметка на масите како силициумските чипови во денешно време.“
Швингер не ги сакал Фајнмановите дијаграми бидејќи сметал дека со нив студентите се фокусирале на честичките, заборавајќи ги месните полиња, со што се инхибирало нивното разбирање.
И покрај заедничката Нобелова награда, Швингер и Фајнман имале различни методи во квантната електродинамика, како и во квантната теорија на поле генерално. Фајнман користел регулатор, додека Швингер можел да направи формалнa ренормализација без експлицитен регулатор. Швингер верувал во формализмот на месните полиња, додека Фајнман верувал во патеките на честичката. Тие меѓусебно си ја следеле работата и меѓусебно се почитувале. По смртта на Фајнман, Швингер го опишал на следниов начин: „Чесен човек, посебен интуитионист на нашето време, и одличен пример за секој кој се осмелува да го следи ритамот на еден поинаков барабан.“
2 Смрт
Швингер умрел од карцином на панкреас. Погребан е на гробиштата Mount Aubum. На надгробната плоча над неговото име е изгравирано α/2π. Овие симболи се однесуваат на неговата пресметка на исправката на магнетниот момент на електронот.
3 Поврзано
*Швингерова функција
*Швингеров модел
*Швингер–Дајсонови равенки
*Швингерова параметризација
*Швингерова граница
4 Објавени дела
*Feshbach, H., Schwinger, J. & J. A. Harr. "Effect of Tensor Range in Nuclear Two-Body Problems", Computation Laboratory of Harvard University, United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission), (November 1949).
*Schwinger, J. "On Angular Momentum", Harvard University, Nuclear Development Associates, Inc., United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission), (January 26, 1952).
*Schwinger, J. "The Theory of Quantized Fields. II", Harvard University, United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission), (1951).
*Schwinger, J. "The Theory of Quantizied Fields. III", Harvard University, United States Department of Energy (through predecessor agency the Atomic Energy Commission), (May 1953).
*''Einstein's Legacy'' (1986) Scientific American Library
5 Дополнителни извори
*Mehra, Jagdish, and Milton, Kimball A. (2000) ''Climbing the Mountain: the scientific biography of Julian Schwinger''. Oxford University Press.
* Revised version published as (2007) "Julian Schwinger: From Nuclear Physics and Quantum Electrodynamics to Source Theory and Beyond," ''Physics in Perspective'' 9: 70-114.
*Schweber, Sylvan (1994) ''QED and the men who made it: Dyson, Feynman, Schwinger, and Tomonaga''. Princeton Univ. Press: chpt. 7. ISBN 978-0-691-03327-3.
*Ng, Y. Jack, ed. (1996) ''Julian Schwinger: The Physicist, the Teacher, and the Man''. Singapore: World Scientific. ISBN 981-02-2531-8.
*