Стивен Вайнберг

Стивен Вайнберг — американский физик-теоретик, один из создателей стандартной модели физики элементарных частиц, лауреат Нобелевской премии по физике (1979). Внёс фундаментальный вклад в теорию электрослабого взаимодействия, объединив электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие. Также известен работами в области космологии, квантовой теории поля и популяризации науки.

Биография

Ранние годы и образование

Стивен Вайнберг родился 3 мая 1933 года в Нью-Йорке (США) в семье еврейских иммигрантов из России. Его отец, Фредерик Вайнберг, работал судебным стенографистом, мать, Ева Израэль, была домохозяйкой. Интерес к науке проявился в раннем возрасте: в 9 лет он прочитал книгу по астрономии, а в 12 — самостоятельно изучал математику.

В 1950 году поступил в Корнеллский университет, где изучал физику. В 1954 году получил степень бакалавра, после чего перешёл в Принстонский университет. В 1957 году защитил докторскую диссертацию (Ph.D.) под руководством Сэма Треймана, посвящённую перенормировке слабых взаимодействий.

Научная карьера

После защиты диссертации Вайнберг работал в Колумбийском университете (1957–1959), Калифорнийском университете в Беркли (1959–1966) и Массачусетском технологическом институте (1966–1969). В 1969 году перешёл в Гарвардский университет, где стал профессором физики. С 1973 по 1982 год занимал должность старшего научного сотрудника в Смитсоновской астрофизической обсерватории.

В 1982 году переехал в Техасский университет в Остине, где основал и возглавил кафедру физики и астрономии. В этом университете он проработал до конца жизни, получив звание заслуженного профессора (Regental Professor).

Общественная и политическая деятельность

Вайнберг активно выступал по вопросам науки и общества. Критиковал религиозный фундаментализм, псевдонауку и антиинтеллектуализм. В 2000-х годах участвовал в дебатах о роли науки в государственной политике, в частности, выступал против ограничений на исследования стволовых клеток и изменения климата. В 2006 году подписал открытое письмо с призывом к диалогу между Израилем и Палестиной.

Стивен Вайнберг скончался 23 июля 2021 года в Остине (штат Техас, США) в возрасте 88 лет.

Научные достижения

Электрослабая теория

Главным научным достижением Вайнберга является создание единой теории электрослабого взаимодействия. В 1967 году он опубликовал работу «Модель лептонов» (A Model of Leptons), в которой предложил объединить электромагнетизм и слабое ядерное взаимодействие в рамках калибровочной теории с группой симметрии SU(2) × U(1). Независимо от него аналогичную модель разработал пакистанский физик Абдус Салам, а математический аппарат был заложен Шелдоном Глэшоу.

Теория предсказывала существование массивных W- и Z-бозонов — переносчиков слабого взаимодействия, а также нейтральных слабых токов. Экспериментальное подтверждение существования нейтральных токов в 1973 году (на ускорителе в ЦЕРНе) и открытие W- и Z-бозонов в 1983 году (также в ЦЕРНе) принесли теории всеобщее признание. В 1979 году Вайнберг, Глэшоу и Салам получили Нобелевскую премию по физике «за вклад в теорию объединённого слабого и электромагнитного взаимодействия между элементарными частицами».

Стандартная модель

Работы Вайнберга стали основой для построения Стандартной модели физики элементарных частиц — теории, описывающей электромагнитное, слабое и сильное взаимодействия всех известных элементарных частиц. Он внёс вклад в понимание механизма спонтанного нарушения симметрии (механизм Хиггса), который объясняет происхождение массы частиц. В 1970-х годах Вайнберг совместно с другими физиками разработал теорию квантовой хромодинамики — раздела Стандартной модели, описывающего сильное взаимодействие.

Космология

Вайнберг также внёс значительный вклад в космологию. В 1970-х годах он предложил модель инфляционной Вселенной, хотя её развитие впоследствии связывают с работами Алана Гута и Андрея Линде. В 1977 году опубликовал книгу «Первые три минуты» (The First Three Minutes), ставшую классическим научно-популярным изложением теории Большого взрыва. В 1980-х годах занимался проблемой космологической постоянной и тёмной энергии.

Квантовая теория поля

Вайнберг является автором фундаментального трёхтомного труда «Квантовая теория поля» (The Quantum Theory of Fields, 1995–2000), который считается одним из наиболее полных и авторитетных учебников по этой теме. В книге он систематически излагает основы квантовой теории поля, включая перенормировку, калибровочные теории и методы функционального интегрирования.

Награды и признание

• Нобелевская премия по физике (1979, совместно с Ш. Глэшоу и А. Саламом)
• Национальная научная медаль США (1991)
• Премия Вольфа по физике (1979)
• Премия Эйнштейна (1979)
• Медаль Лоренца (1980)
• Премия Дэнни Хайнемана в области математической физики (1977)
• Член Национальной академии наук США (1972)
• Иностранный член Лондонского королевского общества (1981)
• Иностранный член Российской академии наук (1994)

Критика и взгляды

Вайнберг был известен своими резкими высказываниями в адрес религии. В книге «Мечты об окончательной теории» (Dreams of a Final Theory, 1992) он назвал религию «вредной для человечества» и утверждал, что наука делает её ненужной. Эти взгляды вызывали критику со стороны религиозных деятелей и некоторых философов.

В 2000-х годах Вайнберг выступал против мультивселенной — гипотезы о существовании множества вселенных, считая её ненаучной и не поддающейся проверке. Он также критиковал теорию струн за отсутствие экспериментальных предсказаний.

Основные труды

• Научные монографии:
• «Гравитация и космология: принципы и приложения общей теории относительности» (Gravitation and Cosmology, 1972)
• «Квантовая теория поля» в 3 томах (The Quantum Theory of Fields, 1995–2000)
• «Космология» (Cosmology, 2008)
• Научно-популярные книги:
• «Первые три минуты» (The First Three Minutes, 1977)
• «Мечты об окончательной теории» (Dreams of a Final Theory, 1992)
• «Объясняя мир: истоки современной науки» (To Explain the World, 2015)
• Сборники эссе:
• «Лицом к лицу с наукой» (Facing Up, 2001)
• «О науке, атеизме и других вещах» (Lake Views, 2010)

Источники

• Nobelprize.org. Steven Weinberg – Biographical
• Национальная академия наук США. Steven Weinberg
• The New York Times. Steven Weinberg, Nobel Prize-Winning Physicist, Dies at 88 (2021)
• «Квантовая теория поля» (С. Вайнберг, 1995–2000)
• «Первые три минуты» (С. Вайнберг, 1977)
• «Мечты об окончательной теории» (С. Вайнберг, 1992)
• Physics Today. Steven Weinberg (1933–2021) (2021)