Дэвид Политцер

Дэвид Политцер — американский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике 2004 года (совместно с Дэвидом Гроссом и Фрэнком Вильчеком) за открытие асимптотической свободы в теории сильного взаимодействия. Профессор Калифорнийского технологического института (Caltech), член Национальной академии наук США.

Биография

Ранние годы и образование

Дэвид Джонатан Политцер родился 31 августа 1949 года в Нью-Йорке, США. Его отец, Алан Политцер, был врачом, мать — домохозяйкой. Интерес к физике проявился в раннем возрасте, во многом под влиянием научно-популярной литературы. В 1966 году поступил в Мичиганский университет, где в 1969 году получил степень бакалавра физики. Затем продолжил обучение в Гарвардском университете, где в 1974 году защитил докторскую диссертацию (Ph.D.) под руководством Сидни Коулмана. Диссертация была посвящена асимптотической свободе в квантовой хромодинамике (КХД).

Научная карьера

После защиты диссертации Политцер работал в Гарвардском университете (1974–1977), затем перешёл в Калифорнийский технологический институт, где в 1977 году стал профессором. В 1986–1988 годах занимал должность заведующего кафедрой физики. С 1989 года — профессор физики имени Ричарда Чейза Толмена. В 1990-х годах активно занимался педагогической деятельностью, читал курсы по квантовой теории поля, физике элементарных частиц и космологии.

Научные достижения

Асимптотическая свобода

Главным научным вкладом Политцера является открытие асимптотической свободы — свойства сильного взаимодействия, при котором константа связи (сила взаимодействия между кварками) уменьшается с ростом энергии (или, что эквивалентно, с уменьшением расстояния). Это открытие было сделано в 1973 году, когда Политцер, будучи аспирантом, независимо от Дэвида Гросса и Фрэнка Вильчека, показал, что в неабелевых калибровочных теориях (таких как квантовая хромодинамика) константа связи ведёт себя противоположно тому, что предсказывалось для квантовой электродинамики (КЭД). В КЭД константа связи растёт с энергией, а в КХД — падает.

Это открытие объяснило, почему кварки внутри адронов (например, протонов и нейтронов) ведут себя как практически свободные частицы при высоких энергиях, но сильно связаны на больших расстояниях. Асимптотическая свобода стала ключевым элементом квантовой хромодинамики — теории, описывающей сильное взаимодействие. За это открытие Политцер, Гросс и Вильчек были удостоены Нобелевской премии по физике в 2004 году.

Другие работы

Помимо асимптотической свободы, Политцер внёс вклад в:

• Теорию струн — исследовал свойства струнных моделей и их связь с квантовой гравитацией.
• Космологию — изучал раннюю Вселенную, включая инфляционную модель и образование крупномасштабной структуры.
• Физику конденсированного состояния — занимался теорией квантовых жидкостей, в частности, сверхтекучести гелия-3.
• Квантовую теорию поля — разработал методы вычисления диаграмм Фейнмана в неабелевых калибровочных теориях.

Признание и награды

• Нобелевская премия по физике (2004) — совместно с Д. Гроссом и Ф. Вильчеком.
• Премия Сакураи (1986) — за вклад в теорию элементарных частиц.
• Член Национальной академии наук США (с 1987).
• Член Американской академии искусств и наук (с 2005).
• Почётный доктор Мичиганского университета (2005).

Педагогическая деятельность

Политцер известен как талантливый лектор. В Калифорнийском технологическом институте он читал курс «Физика для будущих президентов» (Physics for Future Presidents), который пользовался большой популярностью среди студентов, не специализирующихся в физике. В 2008 году на основе этого курса была издана одноимённая книга, переведённая на многие языки. В 2013 году вышло обновлённое издание — «Physics for Future Presidents: The Science Behind the Headlines».

Личная жизнь

Дэвид Политцер женат на Джудит Политцер, имеет двоих детей. В свободное время увлекается альпинизмом, велоспортом и игрой на фортепиано. Известен своей активной гражданской позицией, выступает за научное просвещение и критикует псевдонауку.

Интересные факты

• Политцер — один из самых молодых лауреатов Нобелевской премии по физике (на момент присуждения ему было 55 лет, но открытие сделал в 24 года).
• Его докторская диссертация, опубликованная в 1973 году, содержала всего 12 страниц, но стала одной из самых цитируемых в истории физики.
• В 2005 году подписал «Письмо учёных» в поддержку эволюционной теории и против преподавания креационизма в школах.

Источники

• Нобелевский комитет: «The Nobel Prize in Physics 2004» (2004).
• Д. Политцер, «Reliable Perturbative Results for Strong Interactions?» (Physical Review Letters, 1973).
• Д. Гросс, Ф. Вильчек, «Ultraviolet Behavior of Non-Abelian Gauge Theories» (Physical Review Letters, 1973).
• Калифорнийский технологический институт: «David Politzer — Faculty Profile».
• Д. Политцер, «Physics for Future Presidents» (W. W. Norton & Company, 2008).