Джон Клайв Уорд: Физик және квант электродинамикасының тұңғыш зерттеушісі
John Clive Ward
Джон Клайв Уорд (1924-2000) – британ-австралиялық физик, кванттық теория, конденсатталған зат физикасы және статистикалық механикаға үлкен үлес қосты. Стандартты модельдің авторы.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Англо-австралиялық физик (1924–2000)
Anglo Australian physicist (1924–2000)
Джон Клайв Уорд (1 тамыз 1924 – 6 мамыр 2000) – кванттық өріс теориясы, конденсирленген заттар физикасы және статистикалық механика салаларына маңызды үлес қоскан англо-австралиялық физик. Андрей Сахаров Уордты кванттық электродинамиканың алыптарының бірі деп атады. Уорд Уорд-Такахаси тождестігін енгізді. Ол гаузы бөлшектерінің өзара әрекеттесуінің стандартты моделінің авторларының бірі болды: оның еңбектері Абдус Саламмен бірлесіп жазылған бірнеше мақалада жарияланды. Ол сондай-ақ Фейнман диаграммаларын қолдануды ерте жақтағандардың бірі болып есептеледі. Физиктер оның қағидалары мен жетістіктерін "көбінесе оның есімдерін атамай, тіпті білмей" пайдаланған деседі. 1 тамыз 1924 жылы дүниеге келді. Оның әйелі Уинфрид Палмер мектеп мұғалімі болды. Оның Мэри Патрисия есімді қарындасы болған. Ол Чалквелл бастауыш мектебінде және Вестклиф ұлдар гимназиясында оқыды. 1938 жылы ол 100 фунт стерлингтік стипендия жеңіп алып, Бишоп Стортфорд колледжіне түсті. 1942 жылы ол жоғары мектеп аттестатын тапсырып, математика, физика, химия және латын тілінен үздік баға алды, сондай-ақ Оксфордтағы Мертон колледжінен постмастерлік (стипендия) ұсынылды. Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде Уорд әскерге шақырылмады және инженерлік ғылымдар бакалавры дәрежесін үздік дипломмен аяқтауға рұқсат алды, математиканы J. H. C. Whitehead және E. C. Titchmarsh аясында оқыды. Ол Хармсворт қорынан стипендия алды және 1946 жылдың қазан айында, соғыс аяқталғаннан кейін, Оксфордта теориялық физика профессоры болып тағайындалған Морис Прайстың аспирант ассистенті қызметіне орналасты. x және y поляризациялары үшін Уорд бұл ықтималдық амплитудасын былай шығарды:
John Clive Ward, (1 August 1924 – 6 May 2000) was an Anglo Australian physicist who made significant contributions to quantum field theory, condensed matter physics, and statistical mechanics. Andrei Sakharov called Ward one of the titans of quantum electrodynamics. Ward introduced the Ward–Takahashi identity. He was one of the authors of the Standard Model of gauge particle interactions: his contributions were published in a series of papers he co authored with Abdus Salam. He is also credited with being an early advocate of the use of Feynman diagrams. It has been said that physicists have made use of his principles and developments "often without knowing it, and generally without quoting him." on 1 August 1924. and his wife Winifred Palmer, a schoolteacher. He had a sister, Mary Patricia. He attended Chalkwell Elementary School and Westcliff High School for Boys. In 1938 he sat for and won a £100 scholarship to Bishop Stortford College. He took the Higher School Certificate Examination in 1942, receiving distinctions in Mathematics, Physics, Chemistry and Latin, and was offered a postmastership (scholarship) to Merton College, Oxford. Although the Second World War was raging at the time, Ward was not called up by the Army, and was allowed to complete his Bachelor of Arts degree in Engineering Science with first class honours, studying mathematics under J. H. C. Whitehead and E. C. Titchmarsh. He received a bursary from the Harmsworth Trust, and in October 1946, with the war over, secured a position as a graduate assistant to Maurice Pryce, who had recently been appointed a professor of theoretical physics at Oxford. For polarisations x and y, Ward derived this probability amplitude to be:
Бұл екі фотонның кванттық поляризациясының корреляциясын шығару үшін қолданылуы мүмкін. Бұл Эйнштейн-Подольский-Розен (EPR) парадоксына қатысты екі байланысқан фотонның алғашқы эксперименталды растауы болды. Нәтижені кейіннен Ричард Далиц және Франк Дуарте түсіндірді. Дирактың қағидаларын ұстанған Уорд кванттық механиканың интерпретациялық мәселелеріне алаңдамады.
This can be used to derive the correlation of the quantum polarisations of the two photons. This was the first experimental confirmation of a pair of entangled photons as applicable to the Einstein–Podolsky–Rosen (EPR) paradox. The result was subsequently explained by Richard Dalitz and Frank Duarte. Apparently following Dirac's doctrine, Ward was never bothered by issues of interpretation in quantum mechanics.
Бөлімнің жеке басы
Прайс Уордқа екі жыл бойы Ғылыми және өнеркәсіптік зерттеулер департаменті (DSIR) сыйлығын алуға мүмкіндік жасады. Осы кезде ол Ward-Takahashi тождестігін, бастапқыда "Ward Identity" (немесе "Ward's Identities") деп аталғанды дамытты. Кванттық электродинамикадағы бұл нәтиже Фримен Дайсонның болжамымен шабыктандырылды және Уордтың лаконикалық стиліне тән жарты беттік хатта жарияланды. Вальтер Грейнер мен Йоахим Рейнхардт "Кванттық электродинамика" кітабында зарядты нормализациялау туралы талқылауда былай деп мәлімдейді: "Ward тождестігінің әлдеқайда терең мағынасы бар: ол электромагниттік өзара әрекеттесудің әмбебаптығын қамтамасыз етеді". Франк Клоуз "Шексіздік жұмбағы" кітабында былай деп жазды: "Ward тождестіктері – қайта нормализацияның бүкіл құрылысы тірелетін негізгі қағидалар". 1950 жылы Уордтың DSIR стипендиясы аяқталды. Прайс Принстон, Нью-Джерси штатындағы Жоғары оқу онына қонақ профессор болып келді, ал Уордтың әріптестері П.Т. Мэтьюс және Абдус Салам 1950-1951 оқу жылында сонда қонақтап жүрді. Олардың көмегімен ол 1951-1952 оқу жылы үшін 3000 долларлық мүшелікке қол жеткізді. Принстонда ол Изинг моделімен танысты және Корнелл университетінен Марк Кацпен кездесті, ол Изинг моделінің комбинаторлық әдіс арқылы дәл шешімін табуға көмектесті. Кацпен бірлескен Изинг моделі жұмысы қазіргі уақытта Кац-Уорд операторы деп аталады. Мүшелігі аяқталғаннан кейін ол 1952 және 1953 жылдары Bell Laboratories-та жұмыс істеді. Уорд Абдусқа Альберт Эйнштейннің қабірінде айналып жатыр, мүмкін, сағат тілі бойынша айналып жатыр деген хабарлама жіберді. Уорд сонымен қатар кванттық механикаға, фермиондар теориясына, кванттық қатты дене физикасына, статистикалық механикаға және Изинг моделіне де үлес қосты.
Pryce arranged for Ward to receive an award from the Department of Scientific and Industrial Research (DSIR) for two years. It was then that he developed the Ward–Takahashi identity, originally known as "Ward Identity" (or "Ward's Identities"). This result in quantum electrodynamics was inspired by a conjecture of Freeman Dyson, and was disclosed in a one half page letter typical of Ward's succinct style. In their book Quantum Electrodynamics, Walter Greiner and Joachim Reinhardt [de] state in their discussion of charge renormalisation: "the Ward Identity has a much more fundamental significance: it ensures the universality of the electromagnetic interaction." In his book The Infinity Puzzle, Frank Close wrote: "Ward's Identities are the basic foundations on which the entire edifice of renormalisation rests." In 1950, Ward's DSIR fellowship was coming to an end. Pryce had become a visiting professor at the Institute for Advanced Study in Princeton, New Jersey, and Ward's colleagues P. T. Matthews and Abdus Salam were visiting members there in the 1950–1951 academic year. Through them, he was able to secure a $3,000 membership for the 1951–1952 academic year. It was at Princeton that he was introduced to the Ising Model, and met Mark Kac from Cornell University, with whom he would collaborate on an exact solution of the Ising model using a combinatorial method. His joint work with Kac on the Ising Model gave rise to what is now being called the Kac Ward operator. When his membership ended he worked for the Bell Laboratories in 1952 and 1953. Ward wrote a note to Abdus, informing him that Albert Einstein would be spinning in his grave, presumably clockwise. Ward also made contributions to quantum mechanics, fermion theory, quantum solid state physics, and statistical mechanics and the Ising model.
Алдермастон
1955 жылы Уордты Уильям Кук британдық сутек бомбасы бағдарламасында жұмыс істеуге Атомдық қаруды зерттеу орталығының Алдермастон бөлімшесіне шақырды. Британ үкіметі сутек бомбаларының қажеттігіне келіп, Альдермастонның міндеті – оны жобалау еді. Джон Корнер Уордтың Альдермастонға үйлеспегенін айтты. Америкалықтар жасағаннан озық жобаны әзірлеу – жобаның басты мақсатына жетудің кілті, яғни Америкамен ядролық ерекше қатынасты қайта жаңғырту еді. Ол «Британдық сутек бомбасының әкесі» деп еске алынады. Фейнман диаграммаларын қолданудың алғашқы пионері болды және оларды Австралияда кеңінен таратуға ықпал етті. 1970-ші жылдардың соңында Уорд Франк Дуартемен бірге Macquarie ғылыми реформасы қозғалысына қатысып, оны «өте маңызды жетістік» деп санады. 1965 жылы Корольдік қоғамның мүшесі атанды. Оның Эрдёс саны 2-ге тең. Андрей Сахаров Уордты Фримен Дайсон, Ричард Фейнман, Джулиан Швингер, Син Итиро Томонага және Джан Карло Уик сияқты кванттық электродинамиканың «титан»дарының бірі деп атады. Осыған байланысты, физиктер оның принциптерін және жетістіктерін «көбінесе оның есімдерін атамай, тіпті білмей де» пайдаланған деседі. Физикамен қатар, Уорд фортепиано мен француз мүйізін ойнаған. Ол көптеген қоғамдық шараларда фортепианода орындаған, мысалы, 1968 жылдың тамызында Сиднейдегі Блэктаун қалалық залында Григтің шығармаларын орындады. Өмірінің көп бөлігінде жалғыз болды, бірақ АҚШ-та болғанда қысқа мерзімге үйленген. Оның балалары жоқ. 2000 жылдың 6 мамырында Британдық Колумбиядағы Ванкувер аралында тыныс алу мүшелерінің ауруынан қайтыс болды.
In 1955, Ward was recruited by William Cook to work on the British hydrogen bomb programme at the Atomic Weapons Research Establishment at Aldermaston. The British government had decided that it needed hydrogen bombs, and it was Aldermaston's task to design one. John Corner recalled that Ward did not fit in at Aldermaston. and the development of a more advanced design than the Americans had would be the key to achieving the overall objective of the project—a resumption of the nuclear Special Relationship with the Americans. He has been called the "father of the British H bomb". He is credited with being an early pioneer in the use of Feynman diagrams, and spreading their use in Australia. In the late 1970s Ward participated, with Frank Duarte, in the successful Macquarie science reform movement, and considered this a "most important accomplishment". He became a fellow of the Royal Society in 1965. He has an Erdős number of 2. Andrei Sakharov said Ward was one of the "titans" of quantum electrodynamics alongside Freeman Dyson, Richard Feynman, Julian Schwinger, Sin Itiro Tomonaga and Gian Carlo Wick. In this regard, it has been said that physicists have made use of his principles and developments "often without knowing it, and generally without quoting him." Besides his physics, Ward played the piano and the French horn. Ward played the piano at public performances, for example, in August 1968 playing Grieg at Blacktown Town Hall, Sydney. He was a bachelor for most of his life, but he was briefly married while in the US. He had no children. He died on Vancouver Island in British Columbia, Canada, on 6 May 2000, from a respiratory illness.