Frank Wilczek - Frank Wilczek
Frank Wilczek | |
---|---|
Nació |
Frank Anthony Wilczek
15 de mayo de 1951
Mineola , Nueva York , EE. UU.
|
Ciudadanía | Estados Unidos |
Educación |
Universidad de Chicago ( BS ) Universidad de Princeton ( MA , Ph.D. ) |
Conocido por |
Libertad asintótica Cromodinámica cuántica Estadística de partículas Modelo Axion |
Esposos) | Betsy Devine |
Niños | Amity y Mira |
Premios |
Beca MacArthur (1982) Premio Sakurai (1986) Medalla Dirac (1994) Medalla Lorentz (2002) Premio Lilienfeld (2003) Premio Nobel de Física (2004) Premio Rey Faisal (2005) |
Carrera científica | |
Los campos |
Física Matemáticas |
Instituciones |
MIT TD Lee Institute y Wilczek Quantum Center, Universidad Jiao Tong de Shanghai Universidad Estatal de Arizona Universidad de Estocolmo |
Tesis | Teorías de gauge no abelianas y libertad asintótica (1974) |
Asesor de doctorado | David Gross |
Sitio web | frankawilczek.com |
Frank Anthony Wilczek ( / w ɪ l tʃ ɛ k / ; nacido el 15 de mayo de 1951) es un americano físico teórico , matemático y un premio Nobel . Actualmente es Profesor Herman Feshbach de Física en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), Director Fundador del Instituto TD Lee y Científico Jefe en el Wilczek Quantum Center, Universidad Jiao Tong de Shanghai (SJTU), Profesor Distinguido en la Universidad Estatal de Arizona (ASU). ) y catedrático de la Universidad de Estocolmo .
Wilczek, junto con David Gross y H. David Politzer , recibió el Premio Nobel de Física en 2004 "por el descubrimiento de la libertad asintótica en la teoría de la interacción fuerte ".
Vida personal
Primeros años
Nacido en Mineola , Nueva York , Wilczek es de origen polaco e italiano. Sus abuelos eran inmigrantes, que "realmente trabajaban con sus manos", según Wilczek, pero el padre de Frank tomó clases nocturnas en la escuela para educarse a sí mismo, trabajando como reparador para mantener a su familia. El padre de Wilczek se convirtió en un "ingeniero autodidacta", cuyos intereses en la tecnología y la ciencia inspiraron a su hijo.
Wilczek se educó en las escuelas públicas de Queens , asistiendo a la escuela secundaria Martin Van Buren . Fue por esta época cuando los padres de Wilczek se dieron cuenta de que era excepcional, en parte como resultado de que a Frank Wilczek se le había administrado una prueba de coeficiente intelectual .
Después de saltarse dos grados, Wilczek comenzó la escuela secundaria en el décimo grado, cuando tenía 13 años. Se sintió particularmente inspirado por dos de sus profesores de física de la escuela secundaria, uno de los cuales impartió un curso que ayudó a los estudiantes con la búsqueda nacional de talentos científicos de Westinghouse . Wilczek fue finalista en 1967 y finalmente ganó el cuarto lugar, basado en un proyecto matemático que involucra la teoría de grupos .
Educación
Recibió su Licenciatura en Matemáticas y membresía en Phi Beta Kappa en la Universidad de Chicago en 1970. Durante su último año como estudiante de matemáticas en Chicago, asistió a un curso impartido por Peter Freund sobre teoría de grupos en física, que Wilczek más tarde descrito como "básicamente física de partículas " y muy influyente:
Sin embargo, Peter Freund jugó un papel importante en mi vida, porque enseñó este curso sobre teoría de grupos, o simetría en física , era muy entusiasta y estaba realmente entusiasmado, y es un material hermoso. Aún hasta el día de hoy, creo que la teoría cuántica del momento angular es uno de los pináculos absolutos del logro humano. Simplemente hermoso.
Wilczek fue a Princeton como estudiante de posgrado en matemáticas. Después de un año y medio, pasó de las matemáticas a la física, con David Gross como asesor de tesis.
Obtuvo una Maestría en Matemáticas en 1972 y un Ph.D. en física en 1974, ambos de la Universidad de Princeton
Familia
Wilczek conoció a Betsy Devine en Princeton, cuando ambos vieron los partidos de ajedrez televisados de 1972 Fisher-Spassky . Se casaron el 3 de julio de 1973 y juntos tienen dos hijas, Amity (decana académica de Deep Springs College ) y Mira (socia principal de Link Ventures).
Puntos de vista religiosos
Wilczek fue criado como católico pero luego "perdió la fe en la religión convencional". Ha sido descrito como un agnóstico, pero tuiteó en 2013 que " panteísta " está "más cerca de la marca".
Wilczek dijo que "el mundo encarna hermosas ideas" pero "aunque esto puede inspirar una interpretación espiritual, no la requiere".
Divulgación científica y activismo
Wilczek es miembro del Consejo Asesor Científico para el Instituto del Futuro de la Vida , una organización que trabaja para mitigar los riesgos existenciales que enfrenta la humanidad, particularmente el riesgo existencial de la inteligencia artificial avanzada .
En 2014, Wilczek escribió una carta, junto con Stephen Hawking y otros dos académicos, advirtiendo que "El éxito en la creación de IA sería el evento más grande en la historia de la humanidad. Desafortunadamente, también podría ser el último, a menos que aprendamos a evitar los riesgos". . "
Wilczek también apoya la Campaña para el Establecimiento de una Asamblea Parlamentaria de las Naciones Unidas , una organización que aboga por la reforma democrática en las Naciones Unidas y la creación de un sistema político internacional más responsable.
Wilczek está en la junta de Society for Science & the Public . Es miembro cofundador de la Fundación Kosciuszko del Colegio de Científicos Eminentes de Origen y Ascendencia Polacos.
Wilczek ha aparecido en un episodio de Penn & Teller: Bullshit! , donde Penn se refirió a él como "la persona más inteligente [que han] tenido en el programa".
Honores
En 1982, recibió una beca MacArthur .
Wilczek fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1990, miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1993 y de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 2005.
Wilczek se convirtió en miembro extranjero de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en 2000. Fue galardonado con la Medalla Lorentz en 2002. Wilczek ganó el Premio Lilienfeld de la Sociedad Estadounidense de Física en 2003. Ese mismo año fue galardonado con la Facultad de Matemáticas y Medalla Conmemorativa de Física de la Universidad Charles de Praga. Fue co-receptor del Premio de Física de Partículas y Alta Energía 2003 de la Sociedad Europea de Física . El Premio Nobel de Física 2004 fue otorgado conjuntamente a David J. Gross , H. David Politzer y Frank Wilczek "por el descubrimiento de la libertad asintótica en la teoría de la interacción fuerte". Wilczek también fue co-receptor del Premio Internacional de Ciencia Rey Faisal 2005 . En ese mismo año, recibió el Golden Plate Award de la American Academy of Achievement . El 25 de enero de 2013, Wilczek recibió un doctorado honorario de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Uppsala , Suecia. También formó parte del jurado de Ciencias Físicas del Premio Infosys de 2009 a 2011.
Wilczek tiene la Cátedra de Física Herman Feshbach en el Centro de Física Teórica del MIT . También ha trabajado en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton y en el Instituto de Física Teórica de la Universidad de California, Santa Bárbara y también fue profesor invitado en NORDITA .
Investigar
El premio Nobel de Wilczek en 2004 fue por la libertad asintótica, pero ha ayudado a revelar y desarrollar axiones , anones , libertad asintótica , las fases superconductoras de color de la materia de los quarks y otros aspectos de la teoría cuántica de campos . Ha trabajado en física de materia condensada , astrofísica y física de partículas .
Libertad asintótica
En 1973, mientras un estudiante graduado que trabajaba con David Gross en la Universidad de Princeton , Wilczek (junto con Gross) descubrió la libertad asintótica , que sostiene que cuanto más cerca están los quarks , menor es la interacción fuerte (o carga de color ) entre ellos; cuando los quarks están muy cerca, la fuerza nuclear entre ellos es tan débil que se comportan casi como partículas libres. La teoría, que fue descubierta independientemente por H. David Politzer , fue importante para el desarrollo de la cromodinámica cuántica . Según la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos al otorgarle a Wilczek su Medalla Lorentz en 2002,
Esta [libertad asintótica] es un fenómeno por el cual los bloques de construcción que forman el núcleo de un átomo - 'quarks' - se comportan como partículas libres cuando están muy juntas, pero se atraen más fuertemente entre sí a medida que aumenta la distancia entre ellos. Esta teoría constituye la clave para la interpretación de casi todos los estudios experimentales que involucran aceleradores de partículas modernos.
Axiones
El axión es una partícula elemental hipotética . Si existen axiones y tienen poca masa dentro de un rango específico, son de interés como posible componente de la materia oscura fría .
En 1977, Roberto Peccei y Helen Quinn postularon una solución al fuerte problema de PC, el mecanismo Peccei-Quinn . Esto se logra agregando una nueva simetría global (llamada simetría Peccei-Quinn ). Cuando esa simetría se rompe espontáneamente, resulta una nueva partícula, como lo demostraron independientemente Wilczek y Steven Weinberg . Wilczek llamó a esta nueva partícula hipotética el "axión" en honor a una marca de detergente para ropa, mientras que Weinberg lo llamó "Higglet". Más tarde, Weinberg acordó adoptar el nombre de Wilczek para la partícula.
Aunque la mayoría de las búsquedas experimentales de candidatos a materia oscura se han dirigido a WIMP , también ha habido muchos intentos de detectar axiones. En junio de 2020, un equipo internacional de físicos que trabajaba en Italia detectó una señal que podrían ser axiones.
Anyons
En la física , un anyon es un tipo de cuasipartícula que se produce sólo en dos -dimensional sistemas , con propiedades mucho menos restringido que fermiones y bosones . En particular, los anones pueden tener propiedades intermedias entre los fermiones y los bosones, incluida la carga eléctrica fraccionada. Este comportamiento de todo vale inspiró a Wilczek en 1982 a nombrarlos "anónimas".
En 1977, un grupo de físicos teóricos que trabajaba en la Universidad de Oslo , dirigido por Jon Leinaas y Jan Myrheim , calculó que la división tradicional entre fermiones y bosones no se aplicaría a las partículas teóricas existentes en dos dimensiones . Cuando Daniel Tsui y Horst Störmer descubrieron el efecto Hall cuántico fraccional en 1982, Bertrand Halperin (1984) expandió las matemáticas que Wilczek propuso en 1982 para la estadística fraccionaria en dos dimensiones para ayudar a explicarlo.
Frank Wilczek, Dan Arovas y Robert Schrieffer analizaron el efecto Hall cuántico fraccional en 1984, demostrando que se requerían anones para describirlo.
En 2020, los experimentadores de la Ecole Normale Supérieure y del Centro de Nanociencias y Nanotecnologías (C2N) informaron en Science que habían realizado una detección directa de anones.
Cristales de tiempo
En 2012 propuso la idea de un cristal de tiempo . En 2018, varios equipos de investigación informaron de la existencia de cristales de tiempo. En 2018, él y Qing-Dong Jiang calcularon que la llamada "atmósfera cuántica" de los materiales debería ser teóricamente capaz de ser probada utilizando tecnología existente, como sondas de diamante con centros de nitrógeno vacante .
La investigación actual
- Física de partículas "pura": conexiones entre ideas teóricas y fenómenos observables;
- comportamiento de la materia: estructura de fase de la materia de los quarks a temperatura y densidad ultraelevadas; superconductividad de color ;
- aplicación de la física de partículas a la cosmología ;
- aplicación de técnicas de teoría de campo a la física de la materia condensada ;
- teoría cuántica de los agujeros negros .
Publicaciones
Para lectores legos
- 2021 Fundamentals: Ten Keys to Reality , Penguin Press (272 p.) ISBN 978-0735223790
- 2015 Una hermosa pregunta: Encontrar el diseño profundo de la naturaleza , (448pp), Allen Lane, ISBN 9781846147012
- 2014 (con Stephen Hawking , Max Tegmark y Stuart Russell ). " Trascendiendo la complacencia en las máquinas superinteligentes ". Huffington Post .
- 2008. La ligereza del ser: masa, éter y unificación de fuerzas . Libros básicos . ISBN 978-0-465-00321-1 .
- 2007. La musica del vuoto . Roma: Di Renzo Editore.
- 2006. Realidades fantásticas: 49 viajes mentales y un viaje a Estocolmo . World Scientific. ISBN 978-981-256-655-3 .
- 2002, " Sobre la receta numérica del mundo (una oda a la física) ", Daedalus 131 (1): 142–47.
- 1989 (con Betsy Devine ). Anhelo de armonías: temas y variaciones de la física moderna . WW Norton. ISBN 978-0-393-30596-8 .
Técnico
- 1988. Fases geométricas en física .
- 1990. Estadística fraccional y superconductividad de Anyon .
- Wilczek, F .; Gross, DJ (1973). "Teorías de calibre asintóticamente libres. I" . Physical Review D . 8 (10): 3633. Bibcode : 1973PhRvD ... 8.3633G . doi : 10.1103 / PhysRevD.8.3633 . OSTI 4312175 .
- Wilczek, F .; Gross, DJ (1973). "Comportamiento ultravioleta de las teorías del calibre no abeliano" . Cartas de revisión física . 30 (26): 1343. Código Bibliográfico : 1973PhRvL..30.1343G . doi : 10.1103 / PhysRevLett.30.1343 .
-
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( ayuda ) - Wilczek, F .; Zee, A .; Kingsley, RL; Treiman, SB (1975). "Modelos de interacción débil con nuevos quarks y corrientes diestras". Physical Review D . 12 (9): 2768–2780. Código Bibliográfico : 1975PhRvD..12.2768W . doi : 10.1103 / PhysRevD.12.2768 . OSTI 4082874 .
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Ver también
- Unificación de acoplamiento
- Materia oscura
- ENDEBLE
- Número cuántico
- Solitón
- Estadística fraccional
- efecto Hall
- Departamento de Física del MIT
Referencias
enlaces externos
- Frank Wilczek en Nobelprize.org
- Frank Wilczek sobre INSPIRE-HEP
- Papeles en ArXiv
- " The Quirk of the Quark ": artículo sobre Frank Wilczek de KC Cole en Esquire (diciembre de 1984)
- Wilczek sobre anones y superconductividad (abril de 1991)
- La receta numérica del mundo (26 de abril de 2001)
- Blog de las aventuras del Nobel de la familia Wilczek (2004)
- ForaTV: The Large Hadron Collider and Unified Field Theory (25 de septiembre de 2008)
- Frank Wilczek explica las contribuciones masivas de Einstein a la ciencia (2009)
- Freeman Dyson , " Saltando a lo desconocido: Revisión de la ligereza del ser ", The New York Review of Books 56 (6). (9 de abril de 2009)
- Frank Wilczek analiza su libro "La ligereza del ser" en el programa de radio 7th Avenue Project (29 de noviembre de 2009)
- Una entrevista televisiva con Frank Wilczek en YouTube para Cambridge University Television (febrero de 2011)
- Una entrevista de radio con Frank Wilczeck Emitida en el programa de radio Lewis Burke Frumkes (10 de abril de 2011)
- " Un prodigio que abrió el cosmos ": artículo sobre Frank Wilczek de Claudia Dreifus publicado en Quanta Magazine (12 de enero de 2021)