라카 물리 연구소
The Racah Institute of Physics |
 라카 물리 연구소 | |
연구분야 | 물리학 |
|---|---|
| 주소 | 에드몽 J. 사프라 캠퍼스 이스라엘 예루살렘 기바트 람 9190401 |
운영기관 | 예루살렘 히브리어 대학교 |
| 웹사이트 | phys.huji.ac.il |
라카 물리 연구소(Hebu: :מכו קקק חייהי)는 이스라엘 예루살렘의 기바트 람 근교의 에드문트 J. 사프라 캠퍼스에 있는 수학 및 자연과학 학부의 일부인 히브리 예루살렘 대학교의 연구소다.[1]
이 연구소는 히브리 대학의 다양한 물리학 분야의 모든 연구와 강의의 중심이다. 여기에는 천체물리학, 고에너지물리학, 양자물리학, 핵물리학, 고체상태물리학, 레이저와 플라스마물리학, 생물물리학, 비선형 및 통계물리학, 나노물리학 등이 포함된다. 이 분야에서는 실험연구와 이론연구가 병행된다.
역사
1913년, 히브리 대학교가 개교하기 전, 예루살렘에서 물리학 연구를 위한 첫 단계는 차임 바이즈만에 의해 취해졌다. 시오니즘 조직의 총장인 바이즈만과 히브리 대학의 기획과 설립의 주요 인물은 네덜란드 위트레흐트 출신의 알려진 물리학자 레오나드 콘슈타인에게 연락하여 다가오는 대학의 물리학 연구 계획을 준비했다. 대학이 공식 개교한 후, 그는 위트레흐트의 자리에서 활동하면서 몇 년 동안 물리학 그룹의 회장이 되었다. 공식 개원 2년 전인 1923년 알버트 아인슈타인은 대학 최초의 캠퍼스인 스코푸스 산에서 자신의 상대성 이론에 대해 강연을 했다. 많은 사람들은 이 강연을 히브리 대학의 개막 강연으로 여겼다.[2][3] 1919년부터 평생 예루살렘에 있는 히브리 대학의 설립과 발전을 적극적으로 지지했던 아인슈타인은 특히 훌륭한 물리학 연구소를 설립하는데 적극적으로 도움을 주었다. 수학자로 알려진 아브라함 프라운켈은 지배 위원회에서 활동했고 후에 이 대학의 학장과 학장을 역임했으며 예루살렘에서 이론 물리학 강좌를 맡을 뛰어난 물리학자를 찾는데 많은 노력을 기울였다. 그는 이 문제에 대해 아인슈타인과 광범위하게 편지를 주고받으며 여러 가지 가능한 후보들에 대한 조언을 구했다.[4]
(1928년) 최초의 실험물리학자는 슈무엘 삼부르스키였다. 그는 우트레흐트에 있는 올슈타인의 실험실을 방문하는 동안 원자 분광학으로 실험을 수행했다. 그의 교수직은 고전적인 실험물리학 과정으로 구성되었다. 후에 그는 물리학의 유명한 역사가가 되었다. 1933년에 Ernst Alexander는 실험 물리학부에 들어갔고 1년 후 Guenther Wolfson이었다. 두 사람 모두 독일에서 실험 물리학자로 높은 평가를 받았음에도 불구하고 새로운 인종법 때문에 독일에서 자리를 떠나야 했다. 둘 다 예루살렘에 물리학 연구를 위한 실험 인프라가 조성되는 데 크게 기여했다. 1934년 이미 알려진 핵물리학자 조지 플라섹이 그 부서의 직책을 수락했다. 예루살렘에서 몇 달 동안 머무른 후, 그는 그의 연구에 필요하다고 생각되는 실험 시설이 부족했기 때문에 떠났다.
1935~38년 동안 몇몇 위대한 물리학자들이 이론물리학의 좌장을 제의받았다. 펠릭스 블로흐, 유진 위그너, 프리츠 런던은 유럽에서의 그들의 자리를 떠나야 했던 그의 차례인 모든 사람들이 그 제안을 진지하게 고려했다. 그들은 서로 다른 개인적인 이유로 오랜 협상 끝에 모두 거절했다. 마침내 이탈리아 피사의 젊은 교수인 줄리오(요엘) 라카가 임명되었다. 스승이자 스승인 엔리코 페르미는 물론 볼프강 파울리, 닐스 보어 등으로부터 적극 추천받았다. 시온주의자로서 그는 예루살렘에 있는 히브리어로 와서 가르치기로 결심했다. 그는 예루살렘의 이론 물리학과를 원자 분광학의 세계 중심지로 만들었다. 그는 1965년 56세의 나이로 사고로 사망했다. 그로부터 5년 후인 1970년에 실험물리학과와 이론물리학과는 라카의 이름을 딴 하나의 새로운 연구소로 통합되었다.
초기연구
일련의 획기적인 논문에서 라카는 복잡한 원자의 스펙트럼 계산을 위해 현재 교과서적인 방법인 수학적 방법을 개발했다. 이 작업은 제2차 세계 대전 기간 동안 완전히 과학적으로 고립된 상태에서 예루살렘에서 수행되었다. 이 작품에서 그는 이러한 계산에 대칭과 집단 이론의 사용을 개척했다. 이론적 원자 분광학 또한 그의 대부분의 학생들과 방문객들의 주제였다. 그러나, 그의 가장 우수한 학생들 중 몇몇은 그의 정교한 방법을 젊은 핵 분광학 과학에 적용하기 시작했다. 예루살렘에서는 핵 덩어리 이론의 세계 전문가가 된 닛산 젤데스와 기디언 라카비 등이 있다. 라카의 제자 중 두 명인 아모스 드 샬리트와 이갈 탈미는 이론적 핵분광학 분야에서 세계 선두주자가 되었다. 그들은 레호보트에 있는 바이즈만 연구소에 핵물리학과를 설립했다. 전술한 바와 같이, 실험물리학은 1920년대 후반부터 진행되었는데, 처음에는 원자 분광학에서 삼부르스키에 의해, 다음에는 엑스선 분광학, 결정학, 광학에서 알렉산더와 울프슨에 의해 수행되었다. 1950년 미국의 찰스 타운즈(Charles Townes)의 학생이었던 윌리엄 로우(Zeve Lev)가 실험물리학에 합류했다. 그는 예루살렘에서 새로운 연구 분야를 시작했다. 전자레인지에 대한 연구를 시작하면서 그는 자기공명 연구를 위한 실험실을 세웠다. 그는 또한 예루살렘에서 극저온학과 레이저 물리학을 개척했다. 그 의학적 응용을 포함하여 핵자기공명이 그 뒤를 이었다. 라카의 초기 졸업생 중 두 명인 아브라함 할페린과 아브라함 무리는 고체 상태의 물리학에서 새로운 연구 방향을 시작했다. 그들은 절연체와 반도체의 광학적, 전기적 특성과 고체의 표면적 특성에 대한 실험적 연구를 했다. 이러한 연구 분야는 트랜지스터의 탄생과 함께 막 번성하기 시작하고 있었다. 실험 그룹에 중요한 추가는 솔리 지였다. 영국에서 온 코헨. 그는 1949년에 물리학에 가입했고 매우 오래 사는 방사성핵종과 극도로 짧은 기간 동안 사는 핵 상태를 측정하는 최초의 핵 실험가가 되었다. 60년대 초 그의 관심은 새로 발견된 모스바우어 효과로 옮겨갔고, 이 분야에서 예루살렘을 세계 중심지로 만든 연구단을 설립했다.
라카 연구소의 많은 졸업생들이 이스라엘과 전 세계의 선도적인 교수와 과학자(노벨 수상자 포함)가 되었다. 그 연구소는 존재 기간 동안 전세계의 많은 중요한 물리학자들의 방문을 즐겼다. 닐스 보어, 폴 디락, 볼프강 파울리, 로버트 오펜하이머, 존 휠러, 스티븐 호킹 등이 몇 가지 언급한다. 모든 울프상 수상자들과 많은 수의 노벨상 수상자들이 방문객들 사이에 있었다.[5]
현재 연구
라카 연구소의 현재 연구는 천체물리학, 고에너지물리학, 핵물리학, 응축물질물리학, 통계물리학, 비선형물리학, 생물물리학, 양자광학, 양자정보학, 계산신경과학 분야를 망라하고 있다.
응축물리학
라카 연구소의 응축 물질 물리학에는 강력한 이론적 노력과 실험적 노력이 모두 포함되어 있다. 대부분의 조사는 몇 가지 주제만 언급할 뿐 평형화되지 않은 현상, 탈착과 소산의 영향, 저차원 시스템 연구, 유리 시스템을 특히 강조하면서 다체물리학의 확장 분야 내에서 수행된다. 다른 연구 방향은 예를 들어, 특히 변동이 중요한 영향을 미치는 경우 반응 확산 시스템에 적용되는 통계 물리학을 포함한다.
이론의 영역 내에서 채택되고 있는 방법들은 정확하고 섭동적인 다양한 분야 이론적 방법에서부터 고전적 및 양자적 통합성의 이론에 기초한 수치적 방법과 정확한 방법에 이르기까지 다양하다. 이러한 개념과 방법은 높은 Tc 초전도성과 관련된 특수 측면을 포함하여 양자 불순도 문제(예: 양자점), 분수 양자 홀 효과, 1차원 페르미온 가스, 앤더슨 전환, 초전도성 등 다양한 물리적 시스템에 적용된다.
나노과학과 나노기술을 위한 하비 M. 크루거 센터의 시설로부터 이익을 얻으면서, 연구자들은 나노구조의 물리학, 양자정보처리에 대한 그들의 응용, 빛과 물질의 상호작용, 고차원 초전도성, ttc를 연구하기 위해 현대적인 측정과 제작 기법을 적용하고 있다.그는 전자안경의 물리학을 공부했다. 좀 더 구체적이고 요약하자면, 연구자들은 반도체 나노구조의 흥분액을 그들의 거시적 양자 응집성 특성과 전기 광학 장치의 향후 응용 가능성에 대한 더 나은 물리적 이해 양쪽 모두에 대해 연구한다. 조셉슨 결합은 장수의 거시적 양자 일관성을 가능하게 하는 조건을 노출하고 최적화하고, 소음과 정합성을 초래하는 과정을 명확히 하기 위해 연구되고 있다. 전자안경은 그들의 독특한 성질, 특히 상호작용, 무질서와 불균형성의 상호작용을 유도하는 근본적인 메커니즘을 이해하기 위해 연구되고 있으며, 그것들이 어떻게 운송 특성에서 발현되는지를 이해하기 위해 연구되고 있다.
고에너지 물리학
HEP(High Energy Physics) 연구는 HEP 이론과 입자 현상학 모두를 포함한다.
라카 물리학 연구소의 고에너지 물리학 그룹의 현재 활동 중 하나는 양자장 이론과 일반 상대성(아인슈타인의 중력)을 동시에 건드리는 자연의 근본 법칙을 포함하고 있으며, 그 기초가 되는 기하학과 수학도 함께 다루고 있다. 파인만 다이어그램의 평가는 양자장 이론의 계산적 핵심에 놓여 있지만, 70년 이상에 걸쳐 상당한 진전이 있었음에도 불구하고 일반적이고 완전한 이론은 이용할 수 없다. 그룹에서의 연구는 이 문제를 다룬다. 이 연구 라인은 뉴턴 이후의 한계에 있는 아인슈타인의 중력에 있어서의 2체 문제를 중력파의 해석의 검출에 필수적인 (전형적) 유효장 이론을 통해 해결하는 접근에서 성장했다. 이 접근법에서 파인만 다이어그램은 두 신체 유효 동작을 계산하는 데 사용된다.
두 번째 연구 분야는 전기취약 표준모델과 강한 상호작용 이상의 물리학에 초점을 맞추고 있다. 예를 들어 CERN의 Large Hadron Collider에서 비교적 조기 발견이 가능한 모델, 추가 치수 모델 및 LHC 및 미래 충돌기에서의 잠재적 서명과 더불어 초대칭 파괴 모델 및 표준 모델의 초대칭 확장에 대한 중재를 들 수 있다. 끈 이론에 내재하는 것, 초대칭 이론과 초대칭 이론의 역학, 게이지 이론과 그 역학 사이의 상호 작용, 끈 이론에 대한 브레인 구조물에 내재하는 것, 블랙홀의 물리학과 초기 우주의 스트링 이론에 있어서의 브레인 역학 및 게이지 이론과의 상호 작용, 예를 들면 Anti-De-Sitter/Semption을 통한 것.알-필드-이론적 대응은 물론 끈 이론의 기초적 구조의 다양한 측면들.
세 번째 연구 영역은 양자장 이론의 양자 얽힘 문제를 다룬다.
비선형 및 통계물리학
비선형 및 통계물리학 그룹은 복잡한 비균형 시스템의 동작을 이해하려고 노력하면서 광범위한 이론 및 실험 연구를 추구한다. 피사체는 다양하며 플라스마, 레이저, 원자물리학부터 물질물리학, 생물물리학까지 다양하다. 구체적인 연구 분야로는 골절과 마찰운동의 기초물리학, 성장하는 물체의 탄력성, 평형과는 거리가 먼 시스템의 큰 변동 이론, 자기음향의 이론과 응용, 울트라쇼트 레이저 펄스 형성의 불균형 통계물리학, 공동/순환의 반전파 패킷이론 등이 있다.uit 양자 전자역학과 냉원자 물리학.
양자 정보
양자 정보는 라카 연구소에서 실험적으로나 이론적으로 모두 연구된다. 실험 실행에는 원자, 광자, 반도체, 초전도 현실화가 포함된다. 얽힘과 단일 광자의 생산이 활발히 추진되고 있다. 이론적인 측면에서는 얽힘과 그 성격화에 대한 근본적인 의문이 조사된다. 또 다른 연구 주제는 다이아몬드의 이온 트랩과 질소 공실의 동적 제어 이론이다.
저명한 교수들
- 나탈리 Q. 발라반, 생물물리학(실험)
- Ofer Biham, 통계물리학, 계산물리학 및 생물물리학(이론)
- 아비사이 데켈, 천체물리학(이론) 물리학(이론)
- 츠비 피란, 천체물리학(이론)
- 니르 샤비브, 천체물리학(이론)
- 하임 솜폴린스키, 신경과학
- 암리 완델, 천체물리학(이론)
- 하노크 구트프룬트
- 엘리제 라비노비치
