Eugene Wigner | |
---|---|
spânzurat. Wigner Jenő Pal | |
Data nașterii | 17 noiembrie 1902 [1] [2] [3] […] |
Locul nașterii | |
Data mortii | 1 ianuarie 1995 [4] [1] [2] […] (92 de ani) |
Un loc al morții | Princeton , New Jersey , SUA |
Țară |
Austro-Ungaria → SUA |
Sfera științifică | fizică |
Loc de munca | |
Alma Mater | |
consilier științific | Michael Polanyi |
Premii și premii |
Medalia Franklin (1950) Premiul Memorial Richtmyer (1955) Premiul Enrico Fermi (1958) Medalia Max Planck (1961) Premiul Nobel pentru fizică (1963) Conferință John von Neumann (1966) Conferință Gibbs (1968) Medalia Națională a Științei SUA (1969) Premiul Einstein (1972) |
Autograf | |
Fișiere media la Wikimedia Commons |
Eugene Wigner sau Enyo Pal Wigner ( în maghiară Wigner Jenő Pál , pronunțat [ˈviɡnɛr ˈjɛnøː ˈpaːl]; 17 noiembrie 1902 , Budapesta - 1 ianuarie 1995 , Princeton , SUA ) a fost un matematician maghiar și fizician care a contribuit la fizica maghiară . A primit cetățenia americană în 1937 și Premiul Nobel pentru fizică în 1963 „pentru contribuțiile sale la teoria nucleului atomic și a particulelor elementare , în special, pentru descoperirea și aplicarea principiilor fundamentale ale simetriei” [8] .
Absolvent al Universității Tehnice din Berlin , Wigner a lucrat ca asistent pentru Karl Weisenberg și Richard Becker la Institutul Kaiser Wilhelm din Berlin și pentru David Hilbert la Universitatea din Göttingen . Wigner și Hermann Weyl au început să folosească teoria grupurilor în fizică, în special teoria simetriei . Pe parcurs, a făcut lucrări de pionierat în matematică pură în care a demonstrat o serie de teoreme matematice . În special, teorema lui Wigner este piatra de temelie a formulării matematice a mecanicii cuantice . El este cunoscut și pentru cercetările sale asupra structurii nucleului atomic . În 1930, Universitatea Princeton l-a angajat pe Wigner, împreună cu John von Neumann , și s-a mutat în Statele Unite.
Wigner a participat la o întâlnire cu Leo Szilard și Albert Einstein care a dus la scrisoarea Einstein-Szilard care l-a determinat pe președintele Franklin D. Roosevelt să inițieze Proiectul Manhattan pentru dezvoltarea bombei atomice . Wigner se temea că bomba atomică va fi prima dezvoltată de oamenii de știință germani în Germania, ca parte a proiectului german de arme nucleare . În timpul Proiectului Manhattan, el a condus un grup însărcinat cu proiectarea reactoarelor nucleare pentru a transforma uraniul în plutoniu pentru arme . La acea vreme, reactoarele existau doar pe hârtie și niciun reactor nu a demonstrat încă o reacție în lanț eficientă . Wigner a fost dezamăgit de faptul că DuPont a fost făcut responsabil pentru proiectarea detaliată a reactoarelor și nu doar pentru construcția acestora.[ de ce? ] . A devenit director de cercetare și dezvoltare la Clinton Laboratory ( Oak Ridge National Laboratory ) la începutul anului 1946, dar a fost frustrat de interferența birocratică din partea Comisiei pentru Energie Atomică și s-a întors la Princeton.
În perioada postbelică, a lucrat într-un număr de organisme guvernamentale, inclusiv Biroul Național de Standarde din 1947 până în 1951, Comisia de Matematică a Consiliului Național de Cercetare din 1951 până în 1954, Comisia de Fizică a Fundației Naționale de Știință și influentul Comitetului Consultativ General al Comisiei pentru Energie Atomică din 1952 până în 1957 și din nou din 1959 până în 1964. La o vârstă mai târziu, a devenit interesat de filosofie și a publicat cea mai faimoasă lucrare a sa în afara matematicii tehnice și fizicii, Eficiența insondabilă a matematicii în științele naturii .
Wigner Jenö Pal s-a născut la Budapesta , Austro-Ungaria , la 17 noiembrie 1902, într-o familie de evrei din clasa de mijloc [9] . Tatăl său, Antal Wigner ( Hung. Antal Wigner , 1870-1955), a lucrat ca director de tăbăcărie; mama, Erzsébet ( Hung. Erzsébet Einhorn Wigner , născut Einhorn, 1879-1966), a fost casnică. Bunicul matern al lui Wigner a fost medic la moșia Esterhazy din Eisenstadt . A avut o soră mai mare, Bertha, cunoscută sub numele de Biri ( ing. Biri ), și o soră mai mică, Margit ( ing. Margit ), cunoscută sub numele de Manci ( ing. Manci ) [10] , care s-a căsătorit mai târziu cu fizicianul teoretician britanic Paul Dirac [11] . A fost educat acasă de un profesor profesionist până la vârsta de 9 ani și a început școala în clasa a treia. În această perioadă, Wigner a dezvoltat un interes pentru problemele matematice [12] . La vârsta de 11 ani, Wigner a contractat ceea ce a fost diagnosticat inițial drept tuberculoză . Părinții l-au trimis să locuiască șase săptămâni într-un sanatoriu din munții Austriei înainte ca medicii să concluzioneze că diagnosticul este eronat [13] .
Familia Wigner era evreică, dar nu religioasă. Din 1915 până în 1919 a studiat la gimnaziul secundar Fasori Evangélikus Gimnázium , școală frecventată de tatăl său. Colegul său a fost Janos von Neumann , care era cu un an mai tânăr decât Wigner și era în clasa unui prieten. Amândoi au învățat multe din lecțiile celebrului profesor de matematică Laszlo Ratz [14] . Educația religioasă era obligatorie la Gimnaziul Fashori, iar Wigner a urmat cursuri de iudaism [15] . În 1919, fugind de regimul comunist al lui Béla Kun , familia Wigner a fugit pentru scurt timp în Austria, iar după ce s-a întors în Ungaria după căderea lui Kun [16] s-a convertit la luteranism . Wigner a explicat mai târziu că decizia familiei sale de a se converti la luteranism a fost „în esență nu religioasă, ci anticomunistă” și parțial datorită poziției privilegiate a evreilor sub regimul lui Bela Kun. [17] . Wigner însuși era ateu [18] .
După ce a absolvit liceul în 1920, Wigner a intrat la Universitatea de Științe Tehnice din Budapesta , cunoscută sub numele de Műegyetem . Nu a fost mulțumit de cursurile oferite [19] și în 1921 a intrat la Technische Hochschule Berlin (acum Universitatea Tehnică din Berlin ) [20] unde a studiat ingineria chimică [21] . Wigner a participat și la colocviile de zi ale Societății Germane de Fizică . La aceste colocvii au participat cercetători de frunte, printre care Max Planck , Max von Laue , Rudolf Ladenburg , Werner Heisenberg , Walter Nernst , Wolfgang Pauli și Albert Einstein [22] . Wigner l-a întâlnit și pe fizicianul Leo Szilard , care a devenit imediat cel mai apropiat prieten al lui Wigner [23] . Wigner a lucrat la Institutul Kaiser Wilhelm pentru Chimie Fizică și Electrochimie ( Institutul Fritz Haber ) și acolo l-a cunoscut pe Michael Polanyi , care, după Laszlo Ratz , a devenit cel mai important profesor al lui Wigner. El a acționat ca conducător al lui Wigner în timpul tezei sale de doctorat „Formarea și degradarea moleculelor” ( germană: Bildung und Zerfall von Molekülen ) [24] . În 1924, Wigner a primit o diplomă de licență , iar în 1925 a devenit doctor în științe tehnice [20] .
Wigner s-a întors la Budapesta, unde a plecat să lucreze în tăbăcăria tatălui său, dar în 1926 a acceptat o ofertă de la Karl Weissenberg de la Institutul Kaiser Wilhelm din Berlin (Institutul de Fizică Max Planck). Weissenberg dorea pe cineva care să-l ajute în munca sa de cristalografie cu raze X , iar Polanyi l-a recomandat pe Wigner. După șase luni ca asistent al lui Weissenberg, Wigner a plecat să lucreze pentru Richard Becker timp de două semestre . A fost angajat în cercetări în domeniul mecanicii cuantice , studiind lucrările lui Erwin Schrödinger . De asemenea, a aprofundat în teoria grupurilor a lui Ferdinand Frobenius și Eduard Ritter von Weber [25] .
Wigner a primit o invitație de la Arnold Sommerfeld de a lucra la Universitatea din Göttingen ca asistent al matematicianului David Hilbert . Această lucrare s-a dovedit a fi o dezamăgire pentru el, deoarece capacitatea de matematică a bătrânului Hilbert a scăzut, interesele sale s-au îndreptat către logică. Cu toate acestea, Wigner și-a continuat studiile pe cont propriu [26] . El a pus bazele teoriei simetriilor în mecanica cuantică și în 1927 a introdus ceea ce este cunoscut acum sub numele de matricea D Wigner [27] . Datorită lui Wigner și Hermann Weyl , teoria grupurilor a început să fie utilizată pe scară largă în mecanica cuantică. Weyl a scris monografia acum clasică Teoria grupurilor și mecanica cuantică în 1928 , dar nu a fost ușor de înțeles, mai ales pentru tinerii fizicieni. Lucrarea lui Wigner „Group Theory and Its Applications to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra” (1931) a făcut ca teoria grupurilor să fie accesibilă unui public mai larg [28] .
În lucrările sale, Wigner a pus bazele utilizării teoriei simetriei în mecanica cuantică [29] . Această teorie a schimbat mecanica cuantică modernă, teorema lui Wigner, dovedită de el în 1931, este acum piatra de temelie a formulării matematice a mecanicii cuantice . Teorema definește modul în care simetriile fizice , cum ar fi rotațiile, translațiile și simetria CPT , sunt reprezentate într-un spațiu de stări Hilbert . Conform teoremei, orice transformare de simetrie este reprezentată printr-o transformare liniară și unitară sau antiliniară și antiunitara a unui spațiu Hilbert. La rândul său, reprezentarea grupului de simetrie în spațiul Hilbert este fie o reprezentare obișnuită, fie o reprezentare proiectivă [30] [31] .
Până în 1929, lucrările lui Wigner au atras atenția fizicienilor. La sfârșitul anilor 1930, Wigner și-a extins cercetările asupra nucleelor atomice. În 1930, Universitatea Princeton l-a angajat pe Wigner pentru un curs de curs de un an, câștigând de șapte ori salariul european. În același timp, von Neumann a fost admis la universitate. Jönö Pal Wigner și Janos von Neumann au colaborat la trei lucrări în 1928 și două în 1929. Ei și-au schimbat numele în engleză în „Eugene” și , respectiv, „John” [ 32 ] . Când contractul le-a expirat, universitatea le-a oferit un contract de cinci ani ca profesor invitat, în fiecare an trebuiau să petreacă jumătate de an la Princeton și jumătate de an într-un post didactic la Liceul Tehnic. Acest lucru a fost foarte oportun, de îndată ce naziștii au ajuns la putere în Germania [33] . La Princeton, în 1934, Wigner ia prezentat-o pe sora sa Muncie fizicianului Paul Dirac , cu care s- a căsătorit .
Contractul lui Wigner cu Universitatea Princeton a expirat în 1936 [35] . Cu ajutorul lui Gregory Breit , Wigner a găsit un nou loc de muncă la Universitatea din Wisconsin . Acolo și-a cunoscut prima soție, Amelia Frank , care era studentă la fizică . Cu toate acestea, ea a murit pe neașteptate în 1937, ducându-l pe Wigner într-o depresie profundă. Mai târziu, în 1938, a acceptat o ofertă de la Universitatea Princeton de a reveni la catedra [36] . Wigner a devenit cetățean naturalizat al Statelor Unite pe 8 ianuarie 1937 și și-a adus părinții în acea țară [37] .
În ciuda recunoașterii sale că nu era un expert în politică, la 2 august 1939, Wigner a participat la o întâlnire cu Leo Szilard și Albert Einstein , care a dus la scrisoarea Einstein-Szilard , care l-a determinat pe președintele Franklin D. Roosevelt să inițieze Manhattan-ul. Proiect de dezvoltare a armelor atomice [38] . Wigner se temea că proiectul german de arme nucleare va avea succes și că Germania ar putea câștiga cel de-al Doilea Război Mondial, așa că a refuzat să furnizeze amprentele digitale, deoarece acestea ar putea fi folosite pentru a-l identifica [39] . „Gândurile de crimă”, și-a amintit mai târziu, „concentrează-ți mintea în mod miraculos. ” 39
La 4 iunie 1941, Wigner s-a căsătorit pentru a doua oară cu Mary Annette Wheeler ( ing. Mary Annette Wheeler ), profesor de fizică la Vassar College , care și-a luat doctoratul de la Universitatea Yale în 1932. După război, ea a predat fizică la facultatea Douglas College de la Universitatea Rutgers din New Jersey, până când s-a pensionat în 1964. În căsătorie s-au născut doi copii - David Wigner ( în engleză David Wigner ) și Martha Wigner Upton ( în engleză Martha Wigner Upton ) [40] .
Wigner a lucrat la Laboratorul de metalurgie al Universității din Chicago din 1942 până în 1945, unde, împreună cu Enrico Fermi, a participat la construcția primului rector atomic [41] . În timp ce lucra la Proiectul Manhattan, Wigner a condus o echipă care includea J. Ernest Wilkins, Jr. , Alvin M. Weinberg , Katherine Way , Gail Young și Edward Creutz . Misiunea grupului a fost de a dezvolta reactoare nucleare comerciale care ar putea transforma uraniul în plutoniu pentru arme . La acea vreme, reactoarele existau doar pe hârtie; o adevărată reacție în lanț nu putea fi încă realizată. În iulie 1942, Wigner a ales un design conservator de reactor de 100 MW cu un moderator de neutroni din grafit și răcire cu apă [ 42] , iar o reacție nucleară controlată în lanț a avut loc în primul reactor atomic din lume , Chicago Woodpile-1 [ 43] .
Wigner a fost dezamăgit de faptul că DuPont a fost responsabil nu numai de construcția reactorului, ci și de proiectarea detaliată. El a amenințat că va demisiona în februarie 1943, dar a fost descurajat de șeful Laboratorului de Metalurgie Arthur Compton , care l-a trimis în concediu. După cum sa dovedit, decizia de proiectare a lui DuPont de a echipa reactorul cu tuburi de alimentare suplimentare pentru mai mult uraniu a salvat proiectul atunci când a apărut problema otrăvirii cu neutroni [44] . Fără tuburile suplimentare, reactorul ar putea funcționa doar la 35% din capacitatea sa de proiectare până când impuritățile de bor din grafit s-au ars și s-a produs suficient plutoniu pentru a funcționa reactorul la putere maximă, ceea ce face proiectul înapoi cu un an [45] . În anii 1950, Wigner a lucrat pentru DuPont pe secțiunea râului Savannah [44] . Wigner nu s-a simțit vinovat că a lucrat cu alți oameni de știință la Proiectul Manhattan și uneori și-a exprimat regretul că bomba atomică nu a fost creată cu un an mai devreme [46] . În martie 1945, în numele fizicienilor participanți la programul bombei atomice, Leo Szilard a întocmit un memoriu în care oamenii de știință s-au opus utilizării imediate a bombei atomice, acest document fiind semnat și de Wigner [47] .
O descoperire importantă făcută de om de știință în timpul lucrărilor la proiect a fost efectul Wigner (umflarea moderatorului de grafit cauzată de deplasarea atomilor datorită acțiunii radiațiilor neutronice ) [48] , care a reprezentat o problemă serioasă pentru reactoarele de la complexul Hanford în perioada postbelică și a dus la o reducere a producției și la oprirea completă a reactorului [49] . În cele din urmă s-a constatat că ar putea fi nivelat prin încălzire și recoacere controlate [50] .
Cu finanțare din Proiectul Manhattan, Wigner și Leonard Eisenbud au dezvoltat și o abordare generală a reacțiilor nucleare, teoria matricei R Wigner-Eisenbud. Lucrări pe această temă au fost publicate în 1947 [51] .
La începutul anului 1946, Wigner a preluat funcția de director al Laboratorului Clinton ( Oak Ridge National Laboratory ) din Oak Ridge, Tennessee . Întrucât nu dorea să-și asume sarcini administrative, a devenit co-director al laboratorului, iar James Lam a preluat activitatea administrativă ca director executiv [52] . Când Comisia pentru Energie Atomică (AEC) , înființată la începutul anului 1947, a devenit responsabilă de funcționarea laboratorului, Wigner s-a temut că multe dintre deciziile tehnice vor fi luate la Washington [53] . El a considerat, de asemenea, folosirea continuă de către armată a unei politici de securitate în timpul războiului în laborator ca pe o „obiecție iritante” care împiedica cercetarea [54] . Un astfel de incident a avut loc în martie 1947, când AEC a descoperit că oamenii de știință de la Wigner efectuau experimente cu masa critică de uraniu-235 , când directorul Proiectului Manhattan , generalul-maior Leslie R. Groves, Jr., a interzis astfel de experimente în august. 1946 după moartea lui Louis Slotin la Laboratorul Los Alamos . Wigner s-a oferit să anuleze ordinul lui Groves, dar a fost forțat să oprească experimentele, în ciuda faptului că acestea erau complet diferite de cel care l-a ucis pe Slotin [55] .
Simțindu-se nepotrivit pentru un rol managerial, el a părăsit Oak Ridge în 1947 și s-a întors la Universitatea Princeton, [56] deși a rămas consultantul lui Oak Ridge timp de mulți ani [53] . În perioada postbelică, a lucrat într-o serie de organisme guvernamentale, inclusiv Biroul Național de Standarde (din 1947 până în 1951), Comisia de Matematică a Consiliului Național de Cercetare (din 1951 până în 1954), Comisia de Fizică a Consiliului Național . Science Foundation și influentul Comitet Consultativ General al Comisiei pentru Energie Atomică.Energie (din 1952 până în 1957 și din nou din 1959 până în 1964) [57] . A contribuit și la apărarea civilă [58] .
Spre sfârșitul vieții sale, interesul lui Wigner s-a mutat către filozofie. În 1960, a publicat ceea ce a devenit un clasic în filosofia matematicii și fizicii, cea mai faimoasă lucrare a sa în afara matematicii tehnice și fizicii, intitulată „ Eficiența nerezonabilă a matematicii în științele naturii ” [59] . El a susținut că biologia și cunoașterea pot fi sursa conceptelor fizice - modul în care noi, oamenii, le percepem. Wigner credea că fericita coincidență că matematica și fizica sunt atât de bine potrivite pare „nerezonabilă” și greu de explicat [59] . Lucrarea sa originală a generat și inspirat multe răspunsuri în diferite discipline. Printre acestea se numărau Richard Hamming în informatică [60] , Arthur Lesk în biologie moleculară [61] , Peter Norvig în data mining [62] , Max Tegmark în fizică [63] , Ivor Grattan-Guinness în matematică [64] și Vela Velupillai în economie [65] .
Abordând întrebările filozofice ale teoriei mecanicii cuantice, Wigner a dezvoltat un experiment de gândire (numit mai târziu paradoxul prietenului lui Wigner ) pentru a ilustra credința sa că conștiința stă la baza procesului de măsurare a mecanicii cuantice . Astfel, a urmat o abordare ontologică care pune conștiința umană în centrul universului: „Tot ceea ce mecanica cuantică încearcă să ofere sunt conexiuni probabilistice între impresiile ulterioare (numite și „apercepții) ale conștiinței” [66] .
Măsurătorile se referă la interacțiunile care creează impresii în mintea noastră (și ca rezultat modifică funcția de undă a sistemului fizic „măsurat”) - o idee care a ajuns să fie numită interpretarea „ conștiința cauzează colapsul ”.
Hugh Everett III (un student al lui Wigner) a descris experimentul gândirii lui Wigner în partea de deschidere a disertației sale din 1957 drept „o dramă amuzantă, dar extrem de ipotetică ” [67] . Într-o schiță timpurie a lucrării lui Everett, se poate găsi și un desen al situației „Prietenului lui Wigner” [68] , care ar trebui considerată ca prima dovadă pe hârtie a existenței unui experiment de gândire, a cărui sursă principală a fost Wigner. . Acest lucru sugerează că Everett a discutat cel puțin problema cu Wigner.
În noiembrie 1963, Wigner a cerut ca 10% din bugetul național de apărare să fie dedicat adăposturilor nucleare și resurselor de supraviețuire, argumentând că astfel de cheltuieli ar fi mai puțin costisitoare decât dezarmarea. Wigner a considerat concluzia recentului studiu Woods Hole , conform căreia o lovitură nucleară ar ucide 20% dintre americani o predicție foarte modestă și că țara s-ar putea recupera de la un astfel de atac mai repede decât s-a recuperat Germania după devastarea celui de-al Doilea Război Mondial [69] .
Wigner a fost distins cu Premiul Nobel pentru Fizică în 1963 „pentru contribuțiile sale la teoria nucleului atomic și a particulelor elementare , în special, pentru descoperirea și aplicarea principiilor fundamentale ale simetriei” [8] . În același an, premiul în bani a fost împărțit între mai mulți laureați, cealaltă jumătate a premiului a fost împărțit între Maria Goeppert-Mayer și J. Hans D. Jensen [8] . Wigner a declarat că nu a luat niciodată în considerare o asemenea posibilitate și a adăugat: „Nu m-am așteptat niciodată ca numele meu să intre în ziare fără să fac ceva rău” [70] . A mai primit Medalia Franklin în 1950 [71] , Premiul Enrico Fermi în 1958 [72] , Premiul Atom pentru Pace în 1959 [73] , Medalia Max Planck în 1961 [74] , Medalia Națională a Științei din SUA în 1969 [75] , Premiul Albert Einstein în 1972 [76] , Premiul cu Placă de Aur al Academiei Americane de Realizări în 1974 [77] și Medalia Wigner cu același nume în 1978 [78] . În 1968, Wigner a primit Gibbs Lecture [79] [80] .
Soția sa Mary a murit în noiembrie 1977 [81] [82] . În 1979, Wigner s-a căsătorit pentru a treia oară cu Eileen Clare-Patton (Pat ) Hamilton , văduva fizicianului Donald Ross Hamilton, decan al Școlii Absolvente de la Universitatea Princeton, care a murit în 1972 [83] . La vârsta de 90 de ani, și-a publicat memoriile The Memoirs of Eugene P. Wigner cu Andrew Santon . În ele, Wigner spunea: „Sensul deplin al vieții, sensul colectiv al tuturor dorințelor umane, este, de fapt, un mister dincolo de înțelegerea noastră. Când eram tânăr, această stare de lucruri mă enerva. Dar până acum m-am împăcat cu asta. Chiar simt o anumită onoare să fiu asociat cu acest mister . În colecția sa de eseuri Reflecții filozofice și sinteze (1995), el a remarcat: „Era imposibil să se formuleze legile mecanicii cuantice într-un mod complet consistent fără referire la conștiință” [85] .
Wigner a murit de pneumonie la University Medical Center din Princeton, New Jersey la 1 ianuarie 1995 [86] . Îi au în supraviețuire soția sa Eileen (decedată în 2010) și copiii Eric, David și Martha, precum și surorile sale Bertha și Margit [76] .
Site-uri tematice | ||||
---|---|---|---|---|
Dicționare și enciclopedii | ||||
Genealogie și necropole | ||||
|
ai Premiului Nobel pentru Fizică 1951-1975 | Laureați|
---|---|
| |
|