줄리언 슈윙거

줄리언 슈윙거
1965년 슈윙거
태어난	줄리언 시모어 슈윙거 (1918-02-12) 1918년 2월 12일 미국 뉴욕시
죽은	1994년 7월 16일(1994-07-16)(76) 로스앤젤레스, 캘리포니아, 미국
국적.	아메리칸
모교	뉴욕 시립 대학 컬럼비아 대학교
로 알려져 있다	양자 전기 역학 전약 상호작용 공동 섭동 이론 스핀 통계 정리 맥마흔 마스터 정리 상호 편향되지 않은 기반 켈디시 형식주의 줄리안 슈윙거의 이름을 딴 것 목록
배우자	Clarice Carrol (1947년) (1917년~2011년)
어워드	알버트 아인슈타인상 (1951) 미국 과학 훈장 (1964) 노벨 물리학상 (1965)
과학 경력
필드	양자장론
기관	캘리포니아 대학교 버클리 퍼듀 대학교 매사추세츠 공과대학 하버드 대학교 캘리포니아 대학교 로스앤젤레스
논문	중성자의 자기 산란에 대하여 (1939)
박사 어드바이저	이시도르 아이작 라비
박사과정 학생	리처드 아노윗 로이 글라우버 벤 R. 모텔슨 외젠 메르즈바허 셸던 글래쇼 월터 콘 브라이스 드윗 대니얼 클리트먼 샘 에드워즈 고든 베이엠 로웰 S.갈색 스탠리 디저 로렌스 폴 호위츠 마가렛 G. 키벨슨 둥모옌 찰스 M.솜머필드

줄리언 시모어 슈윙거(Julian Seymour Schwinger, 1918년 2월 12일 ~ 1994년 7월 16일)는 미국의 이론 물리학자이다.그는 양자전기역학(QED)에 대한 연구, 특히 상대론적 불변성 섭동 이론을 개발하고 QED를 하나의 루프 순서로 정규화한 것으로 가장 잘 알려져 있다.슈윙거는 몇몇 대학에서 물리학 교수였다.

슈윙거는 20세기의 가장 위대한 물리학자 중 한 명으로 알려져 있으며, 변이적 접근법을 포함한 현대 양자장 이론의 많은 부분과 양자장에 대한 운동 방정식에 책임이 있습니다.그는 첫 번째 전기 약자 모형을 개발했고 첫 번째 1+1차원 구속 예를 개발했습니다.그는 다중 중성미자 이론, 슈윙거 항, 스핀 3/2장 이론을 담당한다.

전기

초기 생활과 경력

줄리안 시모어 슈윙거는 뉴욕에서 아슈케나지 유대인 부모 벨(성 로젠펠트)과 의류 제조업자인 ^[1]벤자민 슈윙거 사이에서 태어났다.1929년 월스트리트 붕괴 이후 가업이 쇠퇴했지만 그의 아버지와 어머니의 부모는 모두 부유한 의류 제조업자였다.그 가족은 정통 유대교의 전통을 따랐다.줄리안의 형 해럴드 슈윙거는 1918년에 ^[2]태어난 줄리안이 태어나기 7년 전인 1911년에 태어났다.

슈윙거는 조숙한 학생이었다.그는 1932년부터 1934년까지 타운센드 해리스 고등학교를 다녔는데, 이 학교는 당시 영재들의 고등학교로 높이 평가되었다.고등학교 시절, 줄리언은 뉴욕 시립 대학의 도서관에서 폴 디락과 같은 저자들의 피지컬 리뷰 논문을 읽기 시작했는데, 그 당시 뉴욕 시립 ^[3]대학 도서관에는 타운센드 해리스가 위치해 있었다.

1934년 가을, 슈윙거는 뉴욕 시립 대학에 학부생으로 입학했다.CCNY는 그 당시에 자동적으로 모든 타운센드 해리스 졸업생들을 받아들였고, 두 기관 모두 무료 학비를 제공했다.물리학과 수학에 대한 깊은 관심 때문에, 줄리언은 종종 수업을 빠지고 책을 통해 직접 배움에도 불구하고 그 과목들에서 매우 잘했다.반면 영어 등 다른 과목에 대한 그의 관심 부족은 ^[4]해당 과목 교사들과의 학문적 갈등으로 이어졌다.

줄리안이 CCNY에 입사한 후, 이전에 CCNY를 졸업한 그의 형 해럴드는 그의 전 동급생인 로이드 모츠에게 "줄리언을 알아가라"고 부탁했다.로이드 교수는 당시 Columbia 대학의 CCNY 물리학 강사이자 박사 후보였다.로이드는 그와 알게 되었고, 곧 줄리안의 재능을 알아봤다.슈윙거의 학업 문제를 알아차린 로이드는 그가 콜롬비아에서 아는 아이작 라비에게 도움을 요청하기로 결정했다.Rabi는 또한 그들의 첫 만남에서 Schwinger의 능력을 즉시 인정했고, 그리고 나서 Schwinger에게 콜롬비아 대학에서 공부할 장학금을 주기로 준비했다.처음에는 CCNY의 일부 과목에서 줄리언의 성적이 좋지 않아 장학금 상을 받을 수 없었다.그러나 라비는 끈질기게 슈윙거가 뉴욕을 지나던 한스 베테에게 쓴 양자전기역학에 관한 미공개 논문을 보여주었다.베테의 논문 승인과 그 분야에서의 그의 명성은 줄리안에게 장학금을 주기에 충분했고, 줄리언은 컬럼비아로 편입했다.Columbia에서의 그의 학업 상황은 CCNY에서의 상황보다 훨씬 좋았다.그는 파이 베타 카파 협회에 받아들여 1936년에 ^[5]학사 학위를 받았다.

슈윙거의 대학원 과정 동안, 라비는 줄리언이 전국의 다른 기관들을 방문하는 것이 좋을 것이라고 느꼈고, 줄리언은 그레고리 브릿과 유진 위그너와 함께 일하면서 37/38년 동안 여행 펠로우쉽을 받았다.이 기간 동안 이미 밤늦게까지 일하는 습관이 있던 슈윙거는 더 나아가 주간/야간 전환, 야간 작업, 낮잠 등을 더 완벽하게 만들어 그의 경력 내내 몸에 익혔다.Schwinger는 나중에 이 전환이 부분적으로 더 큰 지적 독립성을 유지하고 단순히 서로 ^[6]다른 시간을 일함으로써 그들과의 접촉 기간을 줄임으로써 브릿과 위그너에 의해 지배되는 것을 피하기 위한 방법이었다고 말했다.

슈윙거는 1939년 21세의 나이로 라비의 감독하에 박사학위를 취득했다.

1939년 가을 슈윙거는 J. Robert Oppenheimer 밑에서 버클리 캘리포니아 대학에서 일하기 시작했고, 그곳에서 NRC ^[7]펠로우로 2년간 머물렀다.

직업

오펜하이머와 함께 일한 후, 슈윙거의 첫 정규 학사 임명은 1941년 퍼듀 대학에서였다.퍼듀에서 휴가를 보내는 동안, 그는 제2차 세계대전 동안 로스 알라모스 국립 연구소가 아닌 MIT 방사선 연구소에서 일했습니다.그는 레이더 개발에 대한 이론적 지원을 제공했다.전쟁이 끝난 후, 슈윙거는 퍼듀를 떠나 하버드 대학교로 갔고, 그곳에서 1945년부터 1974년까지 가르쳤다.1966년 그는 하버드 물리학과 유진 히긴스 교수가 되었다.

슈윙거는 레이더 연구를 통해 그린의 함수에 대한 친화력을 발전시켰고, 그는 이 방법들을 사용하여 국소적인 그린의 함수에 대한 양자장 이론을 상대론적으로 불변적인 방식으로 공식화했다.이것은 그가 양자 전기역학에서 전자 자기 모멘트에 대한 첫 번째 보정을 모호하지 않게 계산할 수 있게 했다.이전의 비공변 연구는 무한한 해답에 도달했지만, 그의 방법의 추가적인 대칭성은 슈윙거가 정확한 유한 보정을 분리할 수 있게 해주었다.

Schwinger는 양자 전기역학을 1루프 순서로 명확하게 공식화하면서 정규화를 발전시켰다.

같은 시대에, 그는 전자-양전자 쌍이 현재 "슈윙거 효과"로 알려진 과정인 전자-양전자 쌍이 터널링에 의해 생성되는 속도를 계산함으로써 양자장 이론에 비교란적 방법을 도입했습니다.이 효과는 섭동 이론에서 어떤 유한한 순서에서도 볼 수 없었다.

슈윙거의 양자장 이론에 대한 기초 연구는 전계 상관 함수와 그들의 운동 방정식의 현대적인 틀을 구성했습니다.그의 접근법은 양자 작용에서 시작되었고 그래스맨 적분의 미분 형태를 사용하여 처음으로 보손과 페르미온을 동등하게 취급할 수 있게 했다.그는 스핀 통계 정리와 CPT 정리에 대한 우아한 증거를 제시했고, 필드 대수가 짧은 거리의 특이점 때문에 다양한 고전적 동일성에서 변칙적인 슈윙거 용어를 이끌어냈다는 점에 주목했다.이것들은 필드 이론의 기초적인 결과로서, 이상 징후를 올바르게 이해하는 데 중요한 역할을 했다.

다른 주목할 만한 초기 연구에서, Rarita와 Schwinger는 디락 스피너의 벡터로서 스핀-3/2 필드의 추상 파울리와 피에르츠 이론을 구체적인 형태로 공식화했다.스핀-3/2 필드가 지속적으로 상호작용하기 위해서는 어떤 형태의 초대칭성이 필요하며, 슈윙거는 나중에 초대칭성을 발견할 수 있을 만큼 충분히 연구하지 못한 것을 후회했다.

슈윙거는 중성미자가 전자용과 뮤온용 등 여러 가지 종류가 있다는 것을 발견했다.오늘날에는 세 개의 가벼운 중성미자가 있는 것으로 알려져 있다; 세 번째는 타우 렙톤의 파트너이다.

1960년대에, 슈윙거는 제한 이론의 첫 번째 예인 하나의 공간과 하나의 시간 차원에 있는 양자 전기역학인 슈윙거 모형으로 알려진 것을 공식화하고 분석했습니다.${\displaystyle 그}$는 또한 원거리에서 S${\displaystyle }$U${\displaystyle }$( $2$ ) ( \ $displaystyle SU$ ($)$} 게이지$$$$ 그룹이 $자발적$으로 $전자기{\displaystyle }$ $U$ ($$1 ) ( \ $displaystyle$U ($$1 ) )게이지 이론을 최초로 제안했다.이것은 그의 학생인 셸던 글래쇼에 의해 전기 약화 통일의 일반적인 패턴으로 확장되었다.그는 전하 양이 작을 때 단극이 강하게 상호작용하기 때문에 제한된 성공을 거둔 프로그램인 점 자기 단극으로 양자 전기 역학 이론을 공식화하려고 시도했다.

73편의 박사학위 논문을 ^[8]감독한 슈윙거는 물리학 분야의 가장 활발한 대학원 자문가로 알려져 있다.그의 제자 중 4명은 노벨상을 받았다.로이 글라우버, 벤자민 로이 모텔슨, 셸던 글래쇼, 월터 콘(화학 전공).

슈윙거는 주류 패션과 달리 항상 독립적인 연구를 추구했기 때문에 동료들과 관계가 뒤섞였다.특히, 슈윙거는 현대 유효장 이론의 전신인 소립자 물리학의 현상학 이론인 근원 ^[9]이론을 개발했다.양자장을 장거리 현상으로 취급하고 고전장 이론의 전류와 유사한 보조 '소스'를 사용한다.근원 이론은 명확하게 도출된 현상학적 결과를 가진 수학적으로 일관된 필드 이론이다.하버드 동료들의 비판으로 슈윙거는 1972년 교수직을 떠나 UCLA로 가게 되었다.라이먼 연구소에 있는 슈윙거의 패널 사무실을 물려받은 스티븐 와인버그가 오래된 신발 한 켤레를 발견했다는 이야기는 널리 알려져 있다. "이것들을 채울 수 있을 것 같습니까?"라는 암묵적인 메시지가 담긴 말이다.UCLA에서, 그리고 그의 경력의 나머지 기간 동안, Schwinger는 소스 이론과 그것의 다양한 응용 분야를 계속해서 개발했습니다.

1989년 이후 슈윙거는 냉융합의 비주류 연구에 깊은 관심을 가졌다.그는 그것에 관한 여덟 편의 이론 논문을 썼다.그는 미국물리학회가 ^[10]논문 발표를 거부하자 사임했다.그는 냉간 핵융합 연구가 억압되고 있고 학문의 자유가 침해되고 있다고 느꼈다.그는 이렇게 썼다. "순응에 대한 압박은 엄청나다.나는 익명의 심판들에 대한 악의적인 비판에 기초한 제출된 논문들에 대한 편집자들의 거부에서 그것을 경험했다.검열에 의한 공정한 검토의 대체는 과학의 종말이 될 것이다.

그의 마지막 출판물에서, 슈윙거는 원자가 아닌 유전 상수에 불연속성이 있는 붕괴하는 거품에서 빠르게 움직이는 표면과 관련된 장거리 양자 복사 현상으로서 소음 발광 이론을 제안했다.현재 실험에 의해 뒷받침되고 있는 음향발광 메커니즘은 빛의 ^[11]근원으로서 거품 내부의 과열 가스에 초점을 맞추고 있다.

슈윙거는 1965년 양자전기역학(QED)에 관한 업적으로 리처드 파인만, 토모나가 신이치로와 함께 노벨 물리학상을 공동 수상했다.슈윙거의 수상과 영예는 노벨상 수상 전부터 수없이 많았다.여기에는 제1회 알버트 아인슈타인 상(1951년), 미국 국립과학훈장(1964년), 명예 D 등이 포함된다.퍼듀 대학(1961년)과 하버드 대학(1962년)의 학위, 미국 국립과학아카데미의 빛의 본질상(1949년)을 받았다.1987년, 슈윙거는 미국 ^[12]공로아카데미의 골든 플레이트 상을 받았다.

슈윙거와 파인만

유명한 물리학자로서, 슈윙거는 종종 그의 세대의 또 다른 전설적인 물리학자 리처드 파인만과 비교되었다.슈윙거는 좀 더 형식적인 경향을 보였고 양자장 이론에서 상징적인 조작을 선호했다.그는 지역장 연산자와 함께 일했고, 그들 사이의 관계를 알아냈습니다. 그리고 그는 물리학자들이 지역장의 대수학을 이해해야 한다고 느꼈습니다. 아무리 역설적이더라도 말이죠.반면, 파인만은 입자 그림을 주는 파인만 도표에서 물리학이 완전히 추출될 수 있다고 믿었기 때문에 더 직관적이었다.슈윙거는 파인만 도표에 대해 다음과 같이 평했다.

최근의 실리콘 칩과 마찬가지로 파인만 다이어그램은 대중에게 연산을 ^[13][14]가져다 주었습니다.

슈윙거는 파인만 도표가 학생들을 입자에 집중하고 지역 분야를 잊게 한다고 느꼈기 때문에 파인만 도표를 싫어했고, 이는 그의 관점에서 이해를 방해했다.그는 그들을 완전히 이해했지만, 심지어 그의 수업에서 그들을 완전히 금지시켰다.그러나 진정한 차이는 더 깊고, 슈윙거가 다음 구절에서 표현했다.

결국, 이러한 생각들은 라그랑지안 혹은 양자역학의 작용 공식으로 이어졌고, 두 개의 뚜렷하지만 관련된 형태로 나타났는데, 나는 그것을 미분과 적분이라고 구별한다.파인만이 앞장선 후자는 모든 언론 보도가 되었지만, 나는 여전히 차별적인 관점이 더 일반적이고, 더 우아하고,^[15] 더 유용하다고 믿는다.

노벨상을 공동 수상했음에도 불구하고, 슈윙거와 파인만은 양자 전기 역학과 양자장 이론에 대한 접근 방식이 달랐다.파인만은 조절기를 사용했고, 슈윙거는 명시적 조절기 없이 공식적으로 하나의 루프로 다시 정규화할 수 있었다.슈윙거는 지역 분야의 형식주의를 믿었고 파인만은 입자 경로를 믿었다.그들은 서로의 일을 예의주시하며 서로를 존경했다.파인만의 죽음에 대해 슈윙거는 그를 다음과 같이 묘사했다.

정직한 사람, 우리 시대의 뛰어난 직관주의자, 그리고 감히 다른 ^[16]드럼의 리듬을 따르는 사람들에게 무엇이 기다리고 있는지 보여주는 좋은 예.

죽음.

슈윙거는 췌장암으로 죽었다.그는 오번 산 공동묘지에 $안장$되었다.$$$α$ 2${\$ {\ his $、$ $\alpha {\displaystyle }$ {\ {\${\$ 、 {\ {\ {\ {\ 、 {\ $\$ alpha$$ {\ alpha alpha alpha $alpha$ alpha alpha alpha alpha alpha above above above above above above above above above above above he he he he he constant he he $he$이 기호들은 그가 전자의 자기 모멘트에 대한 보정("불규칙")을 계산한 것을 의미한다.

「 」를 참조해 주세요.

• 줄리안 슈윙거의 이름을 딴 것 목록

선택한 출판물

• Julian Schwinger (February 1948). "On Quantum-Electrodynamics and the Magnetic Moment of the Electron". Physical Review. 73 (4): 416–417. Bibcode:1948PhRv...73..416S. doi:10.1103/PHYSREV.73.416. ISSN 0031-899X. Wikidata Q21709238.
• Julian Schwinger (November 15, 1948). "Quantum Electrodynamics. I. A Covariant Formulation". Physical Review. 74 (10): 1439–1461. Bibcode:1948PhRv...74.1439S. doi:10.1103/PHYSREV.74.1439. ISSN 0031-899X. Wikidata Q27346842.
• Julian Schwinger (February 15, 1949). "Quantum Electrodynamics. II. Vacuum Polarization and Self-Energy". Physical Review. 75 (4): 651–679. Bibcode:1949PhRv...75..651S. doi:10.1103/PHYSREV.75.651. ISSN 0031-899X. Wikidata Q56021118.
• Julian Schwinger (September 15, 1949). "Quantum Electrodynamics. III. The Electromagnetic Properties of the Electron—Radiative Corrections to Scattering". Physical Review. 76 (6): 790–817. Bibcode:1949PhRv...76..790S. doi:10.1103/PHYSREV.76.790. ISSN 0031-899X. Wikidata Q56021119.
• Feshbach, H., Schwinger, J. 및 J. A. Harr. "핵 이체 문제에서의 텐서 범위의 영향", 미국 하버드 대학 계산 연구실, 미국 에너지부(이전 기관인 원자력 위원회를 통해)(1949년 11월).
• Julian Schwinger (June 1951). "On Gauge Invariance and Vacuum Polarization". Physical Review. 82 (5): 664–679. Bibcode:1951PhRv...82..664S. doi:10.1103/PHYSREV.82.664. ISSN 0031-899X. Wikidata Q21709192.
• Schwinger, J. "각운동량에 대하여", 하버드 대학교, 원자력 개발 협회, Inc., 미국 에너지부(이전 기관인 원자력 위원회를 통해)(1952년 1월 26일).
• Schwinger, J. "양자화된 장 이론" "II", 하버드 대학교, 미국 에너지부(이전 기관인 원자력 위원회를 통해)(1951년).
• 슈윙거, J. "양화장 이론" Part 3"(1953년 5월)
• 슈윙거, J. 아인슈타인의 유산 (1986)Scientific American Library. 2012 전자책

레퍼런스

추가 정보

• 메흐라, 자그디시, 밀턴, 킴볼 A. (2000) 산을 오르다: 줄리안 슈윙거의 과학 전기.옥스퍼드 대학 출판부
• Milton, Kimball (2007). "Julian Schwinger: Nuclear Physics, the Radiation Laboratory, Renormalized QED, Source Theory, and Beyond". Physics in Perspective. 9 (1): 70–114. arXiv:physics/0610054. Bibcode:2007PhP.....9...70M. doi:10.1007/s00016-007-0326-6. S2CID 684471. 개정판은 (2007년) "Julian Schwinger:원자물리학과 양자전기역학에서 원천이론과 그 너머" 물리학은 투시 9: 70~114입니다.
• Schweber, Silvan S. (1994). QED and the Men Who Made It: Dyson, Feynman, Schwinger, and Tomonaga. Princeton University Press. ISBN 978-0-691-03327-3.
• Ng, Y. Jack, ed. (1996) 줄리안 슈윙거: 물리학자, 선생님, 그리고 인간.싱가포르:월드 사이언티픽스ISBN 981-02-2531-8.
• Julian Seymour Schwinger (2000), Kimball A. Milton (ed.), A quantum legacy: seminal papers of Julian Schwinger, World Scientific series in 20th century physics, vol. 26, World Scientific, Bibcode:2000qlsp.book.....K, ISBN 978-981-02-4006-6

외부 링크

• 줄리안 슈윙거(Julian Schwinger)는 1965년 12월 11일 노벨 강의를 포함한 Nobelprize.org에 게재되었습니다.
• O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., "Julian Schwinger", MacTutor History of Mathematics archive, University of St Andrews