Сидни Ричард Колеман: Теориялық физик және оның мұрасы

Кіріспе

Америка физигі (1937–2007)
футболшы

Сидни Ричард Коулман (7 наурыз 1937 – 18 қараша 2007) – жоғары энергиялық теориялық физика саласындағы зерттеулерімен танымал американдық теориялық физик.

Өмір және жұмыс

Сидни Коулман Чикагоның Солтүстік жағында өскен. 1957 жылы Иллинойс технология институтының физика бөлімінен бакалавр дәрежесін алды. 1962 жылы Калифорния технология институтында Мюррей Гелл-Манның жетекшілігімен филология ғылымдарының докторы ғылымын қорғады. Сол жылы Гарвард университетіне ауысып, өмірінің соңына дейін сол жерде жұмыс істеді, 1970 жылдардың соңында әйелі Дианамен танысты. Олар 1982 жылы үйленді. «Ол ерекше мағынада алып болған, себебі ол жалпы халыққа белгілі емес», - деді Нобель сыйлығының лауреаты Шелдон Глэшоу Boston Globe газетіне берген сұхбатында. «Ол Стивен Хокинг емес, ол сыртта көрінбейді. Бірақ теориялық физиктер қауымдастығында ол құдай сияқты. Ол – физиктердің физигі». 1966 жылы Антонино Зичичи Коулманды Сицилиядағы Эриче қаласындағы Халықаралық субядролық физика мектебінің жаңа жазғы мектебінде лекция оқуға шақырды. 1970-жылдар мен 1980-жылдардың басында мектептегі легендар тұлға болған Коулман мектептің он бесінші жылдығына орай (1979) «Ең үздік лекторы» атағымен марапатталды. Оның ферромагниттің ішінде өмір сүретін кішкентай адам арқылы спонтанды симметрияның бұзылуын түсіндіруі кейінірек көптеген авторлармен жиі сілтеме жасалды. Классикалық бөлшектер физикасы бойынша оқулық «Симметрияның аспектілері» (1985) – Коулманның Эричедегі лекцияларының жинағы. Кітабына жазған кіріспесінен бір сөзді бөлісуге болады: «Мен 1966 жылы Нино Зичичи ұйымдастырған ядролық физика бойынша төртінші мектепте дәріс оқу үшін Эриске алғаш келдім. Мен Эриче қаласының сұлулығына, сицилиялық мәдениет пен тарихтың бай қабаттарына тәнті болдым, сонымен қатар Нино студенттер мен оқытушыларды қатаң түрде бақылауынан қорқып қалдым. Бір сөзбен айтқанда, мен оның ықпалына түстім және субядролық теорияға қатысты өткен, өтіп бара жатқан немесе болашақта болуы мүмкін нәрселер туралы сөйлеу үшін әр жыл немесе екі жыл сайын Эриске оралып тұрдым. Бұл лекциялар 1966 жылдан 1979 жылға дейінгі он төрт жылды қамтиды. Бұл жоғары энергиялық теориялық физик болу үшін керемет кезең болды, кванттық өріс теориясының тамаша жеңісінің кезеңі. Бұл сөздің ескі мағынасында қандай ғаламат жеңіс болды: алыс елдерден әкелінген керемет нәрселерге толы салтанатты шеру, оны көрушілерді қызықтырып, қуанышқа бөледі. Осы қуаныш пен қызығушылықтың бір бөлігі осында сақталған деп үміттенемін». Коулманның Гарвардтағы лекциялары аңызға айналды. Кванттық өріс теориясы курсының студенттері оның суреті мен ең танымал цитаталары бар футболкалар жасады, олардың ішінде: «Бұны тек Құдай ғана біледі, мен білемін, және семестр соңында сіз де білесіз». Осылай мақтауға қарамастан, ол жалпы алғанда аспиранттарға оқытуды немесе кеңес беруді ұнатпады: «Мен [оқытуды] жек көремін. Бұл жұмыстың бір бөлігі. Бірақ мен оны жек көретінімді айтсам, бұл жалғаннан гөрі шындық. Менде аспиранттар болмаса, мен де бақытты болар едім. Кейде аспиранттармен жұмыс істеу қуаныш тудырады. Дэвид Полицер мен Эрик Вайнберг сондайлардың бірі болды, бірақ олар, негізінен, дайын физиктер еді. Олар маған келген кезде өте білімді болды. Жалпы, аспиранттармен жұмыс істеу – курсты оқыту сияқты. Бұл – шаршатушы, жағымсыз жұмыс. Сіз оны жасауға ақы төленгендіктен жасайсыз. Егер маған ақы төленбесе, мен оны ешқашан жасамас едім». 1989 жылы Коулман Ұлттық ғылым академиясының ғылыми шолу үшін NAS сыйлығымен марапатталды. Бұл сыйлықта «жартылай сақталған токтар, калибрлік теориялар, инстантондар және магниттік монопольдер – теориялық физиканың негізгі тақырыптары туралы түсінікті, көреген және ықпалды зерттеулері» аталып өтті. 2005 жылы Гарвард университетінің физика бөлімі оның құрметіне кванттық өріс теориясы мен кванттық хромодинамика бойынша «СиднейФест» конференциясын өткізді. Академиялық жұмысынан басқа, Коулман ғылыми фантастикаға қызығушылық танытты. Ол Advent: Publishers баспасының негізін қалаушылардың бірі болды және кейде The Magazine of Fantasy and Science Fiction журналы үшін жанрлық кітаптарды қарап шықты. Ол Леви денесі ауруымен ұзақ күрескеннен кейін қайтыс болды.

Sidney Coleman grew up on the Far North Side of Chicago. In 1957, he received his undergraduate degree from the Illinois Institute of Technology physics department. Coleman received his Ph. D. from the California Institute of Technology in 1962, where he was advised by Murray Gell Mann. He moved to Harvard University that year, where he spent his entire career, meeting his wife Diana there in the late 1970s. They were married in 1982. "He was a giant in a peculiar sense, because he's not known to the general populace," Nobel laureate Sheldon Glashow told the Boston Globe. "He's not a Stephen Hawking; he has virtually no visibility outside. But within the community of theoretical physicists, he's kind of a major god. He is the physicist's physicist." In 1966, Antonino Zichichi recruited Coleman as a lecturer at the then new summer school at International School for Subnuclear Physics in Erice, Sicily. A legendary figure at the school throughout the 1970s and early 1980s, Coleman was awarded the title "Best Lecturer" on the occasion of the school's fifteenth anniversary (1979). His explanation of spontaneous symmetry breaking in terms of a little man living inside a ferromagnet has often been cited by later popularizers. The classic particle physics text Aspects of Symmetry (1985) is a collection of Coleman's lectures at Erice. A quote from his introduction to the book is worth sharing here:
I first came to Erice in 1966, to lecture at the fourth of the annual schools on subnuclear physics organized by Nino Zichichi. I was charmed by the beauty of Erice, fascinated by the thick layers of Sicilian culture and history, and terrified by the iron rule with which Nino kept the students and faculty in line. In a word, I was won over, and I returned to Erice every year or two thereafter, to talk of what was past, or passing, or to come, at least insofar as it touched on subnuclear theory These lectures span fourteen years, from 1966 to 1979. This was a great time to be a high energy theorist, the period of the famous triumph of quantum field theory. And what a triumph it was, in the old sense of the word: a glorious victory parade, full of wonderful things brought back from far places to make the spectator gasp with awe and laugh with joy. I hope some of that awe and joy has been captured here. Coleman's lectures at Harvard were legendary. Students in one quantum field theory course created T shirts bearing his image and a collection of his more noted quotations, among them: "Not only God knows, I know, and by the end of the semester, you will know." Despite this acclaim, he did not generally enjoy teaching or mentoring graduate students:

I hate [teaching]. You do it as part of the job. Well, that's of course false or maybe more true than false when I say I hate it. But I certainly would be just as happy if I had no graduate students. Occasionally there is a graduate student who is a joy to collaborate with. Both David Politzer and Erick Weinberg were of this kind, but they were essentially almost mature physicists. They were very bright by the time they came to me. In general, working with a graduate student is like teaching a course. It's tedious, unpleasant work. A pain in the neck. You do it because you're paid to do it. If I weren't paid to do it I certainly would never do it. In 1989, Coleman was awarded the NAS Award for Scientific Reviewing from the National Academy of Sciences. That award praised his "lucid, insightful, and influential reviews on partially conserved currents, gauge theories, instantons, and magnetic monopoles subjects fundamental to theoretical physics." In 2005, Harvard University's physics department held the "SidneyFest", a conference on quantum field theory and quantum chromodynamics, organized in his honor. Aside from his academic work, Coleman was a prominent science fiction enthusiast. He was one of the founders of Advent: Publishers and occasionally reviewed genre books for The Magazine of Fantasy and Science Fiction. He died after a long struggle with Lewy body disease.