Weinberg: Transformación en Física y Físicos

Cómo Steven Weinberg Transformó la Física y los Físicos

Steven Weinberg, quien falleció el 23 de julio. Superó a la física teórica en el segundo cincuenta por ciento del siglo XX. Pensó firmemente que armado solo con los principios esenciales de la relatividad y la mecánica cuántica, el físico teórico podría examinar todos los fenómenos del universo desde los rangos más pequeños hasta los más extensos. Su trabajo transformó nuestra comprensión de todos los aspectos de la física fundamental en medios profundos y originales.

Weinberg era un maestro del concepto de área cuántica, una rama de la física que nació del uso de las reglas de la mecánica cuántica del automóvil en el campo magnético, que considera una partícula del fotón como una excitación “cuantificada” del campo. Jugó un papel decisivo en el traslado de la teoría del área cuántica a nuevas e impresionantes elevaciones en la descripción de la naturaleza.

Los temas de unificación y proporción impulsaron cada uno de los trabajos de Weinberg y causaron su conocido avance en el matrimonio electrodébil, que expuso una unidad sorpresa entre dos de las cuatro fuerzas fundamentales del espacio profundo. A primera vista, las interacciones electromagnéticas y débiles parecen completamente diferentes: vemos las ondas electromagnéticas como luz en la vida cotidiana, mientras que la presión débil a cargo de la radioactividad opera rangos subnucleares. Weinberg reconoció que ambas fuerzas deben estar vinculadas a energías extremadamente altas, definidas por la teoría de Yang-Mills, cuyas ecuaciones tienen una propiedad residencial o comercial única llamada equilibrio de calibre.

Las décadas de 1970 y 1980

Sin embargo, esta vitalidad en común está oculta por el supuesto mecanismo de Higgs, que produce masas para partículas elementales como el electrón y las partículas W y Z (que median interacciones débiles de corto alcance), al tiempo que deja sin masa al fotón de largo alcance. El diseño que sugirió en 1967 para reconocer esta visión hizo muchas predicciones detalladas y ha sido confirmado triunfalmente por experimentos que comenzaron en las décadas de 1970 y 1980, coronados por la exploración de 2012 de la partícula de Higgs. Weinberg compartió el Premio Nobel de Física de 1979 con Sheldon Glashow y Abdus Salam por este trabajo, un pilar de la Versión Estándar de la física de partículas

Trabajo de Weinberg

Pero en realidad, esta iniciativa no era característica en muchos aspectos del trabajo de Weinberg, ya que a menudo tendía a estar mucho más preocupado por las propiedades residenciales o comerciales generales de las regulaciones de la naturaleza en lugar de los diseños particulares. Tenía un estilo inconfundible, iniciaba cualquier conversación a partir de conceptos básicos y establecía una cadena sistemática de desacuerdos, una acción tras otra con aparente certeza. Si bien le gustaban las matemáticas, se centró directamente en usarlas como una herramienta para describir el mundo. Weinberg hizo preguntas básicas y profundas. ¿Por qué la teoría del área cuántica define la naturaleza? ¿Por qué existen tan pocas posibilidades para describir los edificios de partículas elementales y sus comunicaciones?

En este vaso sanguíneo, Weinberg reinventó la teoría cuántica de campos desde varios puntos de vista, insistiendo en la primacía de la relatividad única, los técnicos cuánticos y la noción de partículas como factor inicial. En su primer trabajo, examinó las fuerzas de largo alcance, como el electromagnetismo y la gravedad, mediadas por partículas sin masa, fotones y gravitones.

Combinación global

Como todas las partículas elementales, estas tienen un momento angular innato, o “espín”, disponible en los sistemas cuantificados: los fotones tienen espín uno y los gravitones espín 2. Weinberg reveló que la relatividad especial y los técnicos cuánticos imponen limitaciones sorprendentes a las interacciones de bits sin masa. La rotación de un fragmento debe ser descrita por teorías cuyas ecuaciones tengan simetría de calibre, mientras que los bits de giro 2 deben tener las casas del gravitón, con una fuerza de combinación global para todas las partículas. Esto proporcionó una derivación más profunda del principio de equivalencia pensado por Albert Einstein como su factor de partida para crear la relatividad general. Ninguna otra posibilidad corresponde: las fuerzas de largo alcance que vemos en la naturaleza agotan lo que permiten la relatividad especial y los técnicos cuánticos.

Conceptos de campo fiables

La contribución de otro spot, que transformó nuestra comprensión de por qué el concepto de campo cuántico explica el mundo, fue su introducción a la idea de “conceptos de campo fiables”. Weinberg sugirió que los conceptos de mecánica cuántica y la región, la sugerencia de que los experimentos ejecutados con suficiente separación en el espacio-tiempo no deberían influirse entre sí, garantía de que las interacciones de partículas fácilmente accesibles en algún rango de potencia deben definirse mediante una base fundamental. Teoría de campos cuánticos “efectiva” que incluye sólo estas partículas. Una variedad finita de resistencia comunicativa da las interacciones principales entre los fragmentos. Al mismo tiempo, las huellas dactilares de la física desconocida a mayores energías se codifican sistemáticamente en una colección ilimitada de interacciones cada vez más pequeñas.

Sobre todo, Weinberg fue un excelente unificador. No le gustó la visión “einsteiniana” de la gravedad como la curvatura del espacio-tiempo que ofrece a la gravedad una ubicación privilegiada al especificar el sector donde operan todas las otras sensaciones, sintiendo que esto coloca una barrera artificial que impide que los científicos vean vínculos mucho más profundos. entre la gravedad etcétera de la física. Esto lo llevó a crear la relatividad general utilizando los métodos de la física de partículas, en la inicial de sus varios libros tours de force, Gravitación y cosmología. También se dio cuenta de que las áreas aparentemente inconsonantes de la física de partículas y la cosmología debían unirse, considerando que los choques de alta energía entre partículas elementales eran comunes en las condiciones cálidas y densas del cosmos temprano poco después del Big Bang.

La fascinación de Weinberg por la cosmología lo llevó a considerar el infame tema cosmológico continuo. Las variaciones mecánicas cuánticas extremas, que existen en todas partes en la aspiradora, deberían otorgar un vacío con un espesor de potencia sustancial y crear un espacio-tiempo altamente curvado, en cruda diferencia con el cosmos grande y casi plano que observamos. ¿Por qué esta energía del vacío, o “cosmológica continua”, es tan pequeña? En 1987, Weinberg sugirió un enfoque radical de este problema, haciendo uso de una variación mínima del “principio antrópico”.

Razonó que tal vez el poder de la aspiradora podría abordar varios valores y que si fuera más significativo que una dimensión mínima de detalles, una expansión acelerada del espacio profundo ciertamente destrozaría las galaxias antes de que tuvieran la oportunidad de crear, lo que resultaría en una estructura sin estructura, Universo vacío uno sin que los individuos se pregunten sobre el tamaño de la constante cosmológica. Weinberg dijo que esto pronosticaba una dimensión pequeña pero distinta de cero para la potencia del vacío. En 1998, los astrónomos descubrieron que la expansión del espacio profundo está aumentando, siendo la descripción más detallada la presencia de energía de aspiradora prácticamente del tamaño recomendado por el debate de Weinberg.

Weinberg evitó en gran medida las muchas diatribas monótonas que bordeaban el concepto antrópico que siguió, contentándose con haber hecho uso pragmático del pensamiento antrópico para hacer un pronóstico apropiado sobre la naturaleza. Los astrónomos descubrieron que la expansión del espacio profundo está aumentando, siendo la descripción más detallada la presencia de energía de aspiradora prácticamente del tamaño recomendado por el debate de Weinberg.

Weinberg evitó en gran medida las muchas diatribas monótonas que bordeaban el concepto antrópico que siguió, contentándose con haber hecho uso pragmático del pensamiento antrópico para hacer un pronóstico apropiado sobre la naturaleza. Los astrónomos descubrieron que la expansión del espacio profundo está aumentando, siendo la descripción más detallada la presencia de energía de aspiradora prácticamente del tamaño recomendado por el debate de Weinberg. Weinberg evitó en gran medida las muchas diatribas monótonas que bordeaban el concepto antrópico que siguió, contentándose con haber hecho uso pragmático del pensamiento antrópico para hacer un pronóstico apropiado sobre la naturaleza.

Además de estar entre los mejores teóricos de su época, Weinberg también fue el intelectual público líder en física fundamental. Su publicación popular inicial, Los primeros 3 minutos, sobre cosmología y el Big Bang se convirtió en un clásico instantáneo y fue muy prominente tanto para el público como para los investigadores expertos. Varios físicos, incluido yo, comenzamos a descubrir la cosmología a partir de esta publicación. En Sueños de un concepto final, Weinberg declaró elocuentemente sobre el concepto de “atractivo” en la física, enfatizando que no es un juicio visual exigente, sino una representación de la rigidez fantástica de las legislaciones físicas y el siempre anterior sentimiento de inevitabilidad asociado con la forma en que discuten el mundo.

Desde mis días como estudiante de posgrado, Weinberg fue el héroe intelectual de mi vida en física. Sus libros de texto sobre conceptos de área cuántica fueron un regalo del cielo, y sus perspectivas sobre la certeza de los conceptos de campo cuántico y la teoría de campo confiable formaron la estructura de mi foto del globo. Superé sus libros con diligencia, llevándolos conmigo a donde quiera que fuera. Weinberg utilizó una notación extremadamente profunda que permitió fórmulas congestionadas. Por lo tanto, una lectura casual de su texto fue difícil, todo para mejor porque tener que traducir sus entendimientos directamente en mis símbolos hizo que se pegaran.

Mis años de transcribir a Weinberg tuvieron un efecto adverso fascinante: hasta este día en particular, cuando considero algún elemento esencial de la teoría de áreas, veo palabras de sus publicaciones en mi mente y escucho su voz en mi cabeza. Además, recuerdo vívidamente haber leído su artículo sobre la descripción antrópica de la constante cosmológica, que me hizo caminar aturdido durante un mes. Me tomó varios años aceptar este punto de vista y, finalmente, incluso abrazarlo en mi propio estudio.

Realicé personalmente a Weinberg por primera vez a principios de la década de 2000. Aunque había sido amable y me había insistido sobre mi trabajo, llegué a ser inusualmente tímido en su existencia. En medio de una conversación tecnológica, dije la expresión “como nos mostraste” muchas más veces de las que puedo recordar. Nunca temblé del todo este sentimiento de respeto a su alrededor.

Discernir la sencillez esencial detrás de las operaciones internas de la naturaleza es el objetivo más importante al que puede aspirar un físico teórico. Nadie en los últimos 60 años hizo esto mejor que Weinberg. Fue, además, un pensador profundo y gentil, que nos enseñó a todos a buscar aquello que, como él mismo dijo, “eleva un poco la vida humana por encima del nivel de la farsa y le da la elegancia de la desgracia”. Su ejemplo de por vida funcionará como motivación y como diseño para la vida intensamente vivida.

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