Erick Weinberg - Erick Weinberg

Erick J. Weinberg (narozen 29. srpna 1947) je a teoretický fyzik a profesor fyziky na Columbia University.

Weinberg získal vysokoškolské vzdělání od Manhattan College v roce 1968. Získal svůj Ph.D. z Harvardská Univerzita v roce 1973^[2] pod dohledem Sidney Coleman, u kterého objevil Coleman – Weinbergův mechanismus pro spontánní porušení symetrie v kvantová teorie pole. Weinberg pracuje na různých odvětvích v teorii vysoké energie, včetně černé díry, víry, Teorie Chern – Simons, magnetické monopoly v teoriích měřidel a kosmická inflace. Působí také jako redaktor Fyzický přehled D, stejně jako hostující vědec z Korea Institute for Advanced Study (KIAS).^[3]

Akademická kariéra

Po získání doktorátu odešel Weinberg do Institut pro pokročilé studium v Princeton, New Jersey jako postdoktorandský výzkumník. V roce 1975 se stal asistentem fyziky na Kolumbijské univerzitě. V roce 1987 byl povýšen na řádného profesora. Od roku 2002 do roku 2006 působil Weinberg jako vedoucí katedry fyziky na Kolumbijské univerzitě. Weinberg stále aktivně zkoumá monopoly BPS a vakuový rozpad.

Pozoruhodné práce

Weinberg pracoval na různých oborech teoretické fyziky vysokých energií, včetně teorie spontánní porušení symetrie, inflace, teorie supersymetrické solitony a teorie vakuový rozpad prostřednictvím nukleace kvantových / tepelných bublin.

Coleman-Weinbergův potenciál

Spontánní rozbití symetrie nastává v teorii, když stát s nejnižší energií nemá tolik symetrií jako samotná teorie, proto lze vidět degenerovanou vakuu spojenou kvocientem mezi symetrií teorie a symetrií státu a spektrem částic je klasifikován podle symetrické skupiny stavu s nejnižší energií (vakuum). V případě, že kvocient lze parametrizovat spojitými parametry, lze lokální fluktuace těchto parametrů považovat za bosonické buzení (pokud je symetrie bosonická), obvykle se nazývá Goldstoneův boson, což má hluboké důsledky. Když jsou tyto bosony spojeny s měřidlovými poli, směšují se s podélnou polarizací měřicích polí a dávají polím masy, takhle Higgsův mechanismus funguje.

Obvykle je způsob, jak realizovat spontánní přerušení symetrie, zavedení skalárního pole, které má parametr tachyonické hmotnosti, klasicky, pak je klasické vakuum řešením, které zůstává na dně potenciálu, s hlavním kvantovým příspěvkem z principu neurčitosti vakuum lze považovat za paket Gaussových vln kolem nejnižšího bodu potenciálu.

Možnost, na kterou upozornili Coleman a E. Weinberg, spočívá v tom, že i na klasické úrovni se vyladí hmotnost skalárního pole na nulu, kvantová korekce je schopna upravit efektivní potenciál a otočit bod, který se těší celé symetrii teorie z lokálních minim na maxima a generovat nová minima (vakuum) v konfiguracích s menší symetrií. Proto může mít spontánní rozbití symetrie čistý kvantový původ.

Dalším důležitým bodem tohoto mechanismu je, že potenciál zůstává na stejné úrovni s kvantovou korekcí, pokud zavedeme vhodný protiobvod ke zrušení hromadné renormalizace s přechodem minima / maxima indukovaným logickým výrazem. ${ displaystyle V = { frac { lambda} {4!}} phi ^ {4} + { frac { lambda ^ {2} phi ^ {4}} {256 pi ^ {2}} } ( ln { frac { phi ^ {2}} {M ^ {2}}} - { frac {25} {6}})}$

Proto dává přirozený prostor pro myšlenku zpomalení inflace představili Linde, Albrecht a Steinhardt, která stále hraje dominantní roli mezi teoriemi raného vesmíru.

Dimenzionální transmutace

V původním článku Colemana-Weinberga, stejně jako v práci Ericka Weinberga, diskutovali Coleman a Weinberg o renormalizaci vazeb v různých teoriích a představili koncept „dimenzionální transmutace“ - běh vykreslování vazebních konstant nějaká vazba určená libovolnou energetickou stupnicí, proto ačkoli klasicky vychází z teorie, ve které existuje několik libovolných bezrozměrných konstant, jeden končí teorií s libovolným rozměrným parametrem.

Ladný problém s odchodem staré inflace

V příspěvku s Alan Guth,^[4] Erick Weinberg diskutoval o možnosti ukončení inflace termalizací vakuových bublin.

Původní návrh inflace spočívá v tom, že exponenciálně rostoucí fáze končí nukleací bublin Coleman-de Luccia s nízkou vakuovou energií, tyto bubliny se srazí a termalizují a zanechají homogenní vesmír s vysokou teplotou. Vzhledem k tomu, že exponenciální růst vesmíru blízkého Sitteru zředí bubliny s jádry, není zřejmé, že bubliny budou skutečně bez uhlí, ve skutečnosti Guth a Weinberg dokázali následující tvrzení:

• „Pokud je rychlost nukleace ve srovnání s rychlostí expanze dostatečně pomalá, pak pravděpodobnost, že se určitý bod ve vesmíru bude nacházet v klastru bublin nekonečného objemu, zmizí, jinými slovy, bubliny neproniknou celému vesmíru, pokud bude nukleace sazba je malá “
• „V jakémkoli předem zvoleném souřadnicovém systému bude jakákoli typická bublina dominovat jejímu vlastnímu klastru. Jinými slovy, u jakékoli bubliny je pravděpodobnost, že klastr, který patří, přesahovat za tuto bublinu o velkou souřadnicovou vzdálenost, potlačena, když je rychlost nukleace malý"

Druhé tvrzení naznačuje, že v pevné souřadnici by jakákoli vybraná bublina byla největší ve svém vlastním klastru, ale toto je prohlášení závislé na souřadnicích, po výběru bubliny lze vždy najít jinou souřadnici, ve které jsou ve stejném klastru větší bubliny .

Podle těchto tvrzení, pokud je míra nukleace bublin malá, skončíme s bublinami, které tvoří shluky a nebudou se navzájem srážet, přičemž uvolňování tepla z vakuového rozpadu uložené ve stěnách domény, zcela odlišné od toho, co horký velký třesk začíná od.

Tento problém zvaný „půvabný problém s ukončením“, o kterém později samostatně diskutovali Hawking, Moss a Stewart,^[5] poté vyřešen návrhem nové inflace Linde,^[6] Abrecht a Steinhardt,^[7] který využívá Coleman-Weinbergův mechanismus k generování potenciálu inflaton, který splňuje podmínky pomalého pohybu.

Lee – Weinberg – Yi metrický

Existence magnetických monopolů byla dlouho zajímavou a hlubokou možností. Takové solitony by mohly potenciálně vysvětlit kvantizaci elektrického náboje, jak zdůraznil Dirac; mohou vzniknout jako klasická řešení v teoriích měřidel, jak zdůraznili Polyakov a 't Hooft; a neschopnost je detekovat je jednou z motivací navrhování období inflace před horkou fází velkého třesku.

Dynamika řešení magnetických monopolů je obzvláště jednoduchá, když je teorie na hranici BPS - když ji lze rozšířit tak, aby zahrnovala fermionické sektory za vzniku supersymetrické teorie. V těchto případech lze jednoznačně získat řešení s více monopoly, monopoly v systému jsou v zásadě zdarma, protože interakce zprostředkovaná Higgsovým polem je zrušena interakcí měřidla. v případě maximálně rozbité měřicí skupiny na ${ displaystyle U (1) ^ {k}}$lze multi-monopolní řešení považovat za slabě interagující částice, z nichž každá nese a ${ displaystyle U (1)}$ fázový faktor, proto při uvažování nízkoenergetických procesů je celkový počet stupňů volnosti pro n monopolů 4n, v 4-dimenzionálním časoprostoru --- 3 pro prostorovou polohu a jeden pro fázový faktor. Dynamika může být redukována na pohyb uvnitř 4n dimenzionálního prostoru pomocí netriviální metriky z interakcí mezi monopoly, tzv. "Aproximace prostoru modulů".

Erick Weinberg s Kimyeong Lee a Piljin Yi provedli výpočet prostorové metriky modulu v případě dobře oddělených monopolů s libovolně velkou skupinou kompaktních rozchodů ${ displaystyle { mathcal {G}}}$ maximálně rozdělen na produkty U (1) a tvrdil, že v některých případech může být metrika přesná --- platná pro přeplněný monopolní systém. Tento výpočet je známý jako „Lee – Weinberg – Yi metrika“

Vybrané články a kniha

• „Klasická řešení v teorii kvantového pole“ (2012) http://www.cup.cam.ac.uk/aus/catalogue/catalogue.asp?isbn=9781139574617&ss=exc^{[trvalý mrtvý odkaz ]}
• Coleman, Sidney; Weinberg, Erick (1973). "Radiační opravy jako počátek rozbití spontánní symetrie". Fyzický přehled D. 7 (6): 1888. arXiv:hep-th / 0507214. Bibcode:1973PhRvD ... 7.1888C. doi:10.1103 / PhysRevD.7.1888.
• Guth, Alan H .; Weinberg, Erick J. (1983). „Mohl se vesmír vzpamatovat z pomalého fázového přechodu prvního řádu?“. Jaderná fyzika B. 212 (2): 321–64. Bibcode:1983NuPhB.212..321G. doi:10.1016/0550-3213(83)90307-3.
• Jackiw, R .; Weinberg, Erick J. (1990). "Self-dual Chern-Simons víry". Dopisy o fyzické kontrole. 64 (19): 2234–2237. Bibcode:1990PhRvL..64.2234J. doi:10.1103 / PhysRevLett.64.2234. PMID  10041622.
• Lee, Kimyeong; Weinberg, Erick J .; Yi, Piljin (1996). Msgstr "Prostor modulů mnoha BPS monopolů pro libovolné skupiny měřidel". Fyzický přehled D. 54 (2): 1633–1643. arXiv:hep-th / 9602167. Bibcode:1996PhRvD..54.1633L. doi:10.1103 / PhysRevD.54.1633.
• Weinberg, Erick J .; Yi, Piljin (2007). "Magnetická dynamika monopolu, supersymetrie a dualita". Fyzikální zprávy. 438 (2–4): 65–236. arXiv:hep-th / 0609055. Bibcode:2007PhR ... 438 ... 65 W.. doi:10.1016 / j.physrep.2006.11.002.

Ocenění

Tato část je prázdná. Můžete pomoci přidávat k tomu. (Leden 2013)

Reference

externí odkazy

• Osobní domovská stránka
• Webová stránka na KIAS