Rudolf Haag

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
Rudolf Haag

Rudolf Haag ( [haak] [1] ; Tübingen , 17 august 1922 - Schliersee , 5 ianuarie 2016 [2] ) a fost un fizician german care s-a ocupat în principal de aspectele matematice ale teoriei cuantice a câmpurilor . El a fost unul dintre fondatorii formulării axiomatice a teoriei câmpului cuantic, descoperind rolul central al principiului localității și al conceptului de observabile locale în structura formală a teoriei. De asemenea, a contribuit semnificativ la fundamentele mecanicii statistice cuantice . [3]

Biografie

Rudolf Haag s-a născut la 17 august 1922 la Tübingen , un oraș universitar din mijlocul Baden-Württemberg . Familia sa aparținea clasei de mijloc educate. Mama a fost scriitoarea și omul politic Anna Haag. [4] Tatăl său, Albert Haag, era profesor de matematică la gimnaziu . După terminarea liceului în 1939, și-a vizitat sora în Londra la puțin timp înainte de începerea celui de-al doilea război mondial, unde a fost internat ca inamic străin și a petrecut războiul într-un lagăr civil german din Manitoba . Acolo și-a folosit timpul liber după munca obligatorie pentru a studia singur fizica și matematica. [5]

După război, Haag s-a întors în Germania și în 1946 s-a înscris la Universitatea din Stuttgart , unde în 1948 a absolvit fizicianul. În 1951 și-a obținut doctoratul la Universitatea din München [6] sub supravegherea lui Fritz Bopp și a devenit asistent al acesteia până în 1956. În aprilie 1953 s-a alăturat grupului de studiu teoretic CERN din Copenhaga [7] îndrumat de Niels Bohr . [8] [9] După un an s-a întors să lucreze la München ca asistent și în 1954 și-a finalizat calificarea în germană . [10] Din 1956 până în 1957 s-a mutat la Gottingen unde a lucrat cu Werner Heisenberg la Institutul de fizică Max Planck . [11]

Din 1957 până în 1959 a fost invitat profesor la Universitatea Princeton și, din 1959 până în 1960, la Universitatea din Marsilia . În 1960 a devenit profesor de fizică la Universitatea din Illinois la Urbana-Champaign . În 1965 a fondat împreună cu Res Jost revista de fizică matematică Comunicări în fizică matematică și a fost redactor-șef până în 1973. [12] În 1966 a acceptat postul de profesor de fizică teoretică la Universitatea din Hamburg , unde a rămas până la pensionare în 1987. [13] După pensionare a lucrat până la final la conceptul de eveniment din fizica cuantică. [14] Printre studenții săi se numără fizicianul matematic japonez Huzihiro Araki și fizicienii germani Detlev Buchholz și Klaus Fredenhagen . [15]

Haag a arătat un interes pentru muzică încă de la o vârstă fragedă. A început prin studierea viorii , dar mai târziu a preferat pianul , pe care îl cânta zilnic. În 1948 s-a căsătorit cu Käthe Fues, [16] cu care a avut patru copii, Albert, Friedrich, Elisabeth și Ulrich. După pensionare, s-a mutat împreună cu a doua soție Barbara Klie [17] la Schliersee, într-un sat pastoral din munții bavarezi. A murit la 5 ianuarie 2016 în Fischhausen - Neuhaus, în sudul Bavariei . [18]

Cariera științifică

De la începutul carierei sale, Haag a contribuit semnificativ la conceptele teoriei cuantice a câmpului, inclusiv la teorema lui Haag. Din această teoremă rezultă că reprezentarea interacțiunii mecanicii cuantice nu există în teoria câmpului cuantic. [19] În consecință, este necesară o nouă abordare pentru descrierea proceselor de împrăștiere a particulelor. El a dezvoltat o astfel de nouă abordare în anii următori cu teoria difuziunii lui Haag- Ruelle . [20]

În cursul acestor lucrări, Haag a realizat că legătura puternică care fusese postulată până atunci între câmpuri și particule nu există de fapt. Factorul decisiv pentru interpretarea particulelor este principiul localității lui Albert Einstein , care este extins la teoriile câmpului cuantic și atribuie operatorii regiunilor spațiu-timp. Aceste intuiții își văd formularea finală în axiomele Haag - Kastler pentru observabilele locale ale teoriilor câmpului cuantic. [21] Această structură folosește elemente ale teoriei algebrelor operator și se numește, prin urmare, formularea algebrică a teoriei câmpului cuantic sau chiar a fizicii cuantice locale. [22]

Aceste concepte s-au dovedit fructuoase pentru înțelegerea proprietăților fundamentale ale oricărei teorii a spațiului Minkowski în patru dimensiuni. Fără a face presupuneri cu privire la existența câmpurilor care nu sunt direct observabile, din moment ce sarcina se schimbă, Haag, în colaborare cu Sergio Doplicher și John E. Roberts, a evidențiat posibila structură a sectoarelor de superselectare a observabilelor în teorii cu forțe scurtate. . [23] Sectoarele pot fi întotdeauna compuse, fiecare sector îndeplinește statisticile (para) ale lui Bose sau Fermi și pentru fiecare sector există un sector conjugat. Aceste cunoștințe corespund aditivității sarcinilor în interpretarea particulelor, alternativei Bose-Fermi pentru statistica particulelor și existenței antiparticulelor . În cazul special al sectoarelor simple, grupurile globale de ecartament și câmpurile încărcate pot fi reconstituite din observabile, câmpurile generând și sectoare din starea de vid. [24] [25] Aceste rezultate au fost generalizate ulterior pentru sectoare arbitrare cu teorema dualității Doplicher - Roberts. [26] Aplicarea acestor metode la teorii în spații cu dimensiuni reduse a condus la înțelegerea apariției statisticilor grupurilor de împletituri și a grupurilor cuantice . [27]

În mecanica cuantică statistică, Haag, împreună cu Nicolaas M. Hugenholtz și Marius Winnink, reușește să generalizeze caracterizarea Gibbs - von Neumann a stărilor de echilibru termic folosind condiția KMS (de la Ryogo Kubo, Paul C. Martin și Julian Schwinger ) astfel încât poate fi extins și la sisteme de dimensiune infinită în limita termodinamică . Sa constatat că această condiție joacă un rol important și în teoria algebrelor lui von Neumann și a condus la teoria Tomita - Takesaki. Această teorie s-a dovedit a fi un element central în analiza structurală și recent [28] și în construcția concretă a modelelor teoretice ale câmpului cuantic. [29] Împreună cu Daniel Kastler și Ewa Trych-Pohlmeyer, Haag a reușit să obțină condiția KMS din proprietățile de stabilitate ale stărilor de echilibru termic. [30] Împreună cu Huzihiro Araki, Daniel Kastler și Masamichi Takesaki, Haag a dezvoltat o teorie a potențialului chimic în acest context. [31]

Cadrul creat de Haag și Kastler pentru teoriile cuantice ale câmpului lui Minkowski asupra spațiului poate fi ușor extins la teoriile spațiale curbate. Lucrând cu Klaus Fredenhagen, Heide Narnhofer și Ulrich Stein, Haag a adus o contribuție importantă la înțelegerea efectului Unruh și a radiației Hawking . [32]

Haag a menținut o anumită neîncredere în ceea ce el a considerat ca fiind evoluții speculative în fizica teoretică. [8] Cu toate acestea, cu toate acestea, el a abordat ocazional aceste probleme. Cea mai cunoscută contribuție este teorema Haag - usopuszański - Sohnius care clasifică posibilele supersimetrii ale matricei de împrăștiere care nu sunt acoperite de teorema Coleman - Mandula . [33] [34]

Premii si onoruri

În 1970 a primit Medalia Max Planck [35] pentru realizări remarcabile în fizica teoretică și în 1997 Premiul Henri Poincaré [36] pentru contribuțiile fundamentale la teoria cuantică a câmpului, ca unul dintre fondatorii formulării moderne. [3] Haag este membru din 1980 al Academiei Naționale Germane Cesarea Lepoldina [37] și din 1981 al Academiei de Științe din Gottingen . [38] De asemenea, este membru corespondent al Academiei Bavareze de Științe din 1979 [39] și al Academiei Austriece de Științe din 1987. [40]

Publicații

Monografie

Lucrări științifice selectate

Alte lucrări

Notă

  1. ^ Rudolf Haag , în Treccani.it - ​​Enciclopedii online , Institutul Enciclopediei Italiene.
  2. ^ Rudolf Haag (13 ianuarie 2016) ; ( DE ) Detlev Buchholz și Klaus Fredenhagen , Nachruf auf Rudolf Haag , în Physik Journal , vol. 15, nr. 4, 2016, p. 53. (Necrologi).
  3. ^ a b ( EN ) Citat din Premiul Henri Poincaré , despre Asociația Internațională de Fizică Matematică . Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  4. ^ ( DE ) Rudolf Haag și Anna Haag, Leben und gelebt werden: Erinnerungen und Betrachtungen , prima ediție, Silberburg, 2003, ISBN 978-3874075626 . (EN) Edward Timms, Anna Haag și jurnalul ei secret al celui de-al doilea război mondial: răspuns feminist democratic german la catastrofa național-socialismului, Peter Lang AG, Internationaler Verlag der Wissenschaften, 2016, ISBN 978-3034318181 .
  5. ^ (EN) Daniel Kastler, Rudolf Haag - Optzeci de ani , în Comunicări în fizică matematică, vol. 237, 1-2, 2003, pp. 3-6, DOI : 10.1007 / s00220-003-0829-1 .
  6. ^ Teza de doctorat este ( DE ) Rudolf Haag, Die korrespondenzmässige Methode in der Theorie der Elementarteilchen , München, 1951.
  7. ^ Deoarece laboratorul de la Geneva era încă în construcție, grupul de studiu a fost găzduit de Institutul Niels Bohr din Copenhaga. A se vedea ( DE ) Johann C. Poggendorff, JC Poggendorffs biographisch-literarisches Handwörterbuch zur Geschichte der exacten Wissenschaften , JA Barth, 1958.
  8. ^ A b (EN) Rudolf Haag, Unii oameni și unele probleme s-au întâlnit într-o jumătate de secol de angajament față de fizica matematică , în The European Physical Journal H, vol. 35, nr. 3, 2010, pp. 263-307, DOI : 10.1140 / epjh / e2010-10032-4 .
  9. ^ (EN) Închiderea diviziei de studiu teoretic CERN din Copenhaga , pe timeline.web.cern.ch. Adus pe 19 ianuarie 2021 .
  10. ^ Teza este dell'abilitazione (EN) Rudolf Haag, On Quantum Field Theories , vol. 29, nr. 12, Copenhaga, Munksgaard în Komm., 1955.
  11. ^ ( DE ) Detlev Buchholz și Klaus Fredenhagen , Nachruf auf Rudolf Haag , în Physik Journal , vol. 15, nr. 4, 2016, p. 53.
  12. ^ (EN) Arthur Jaffe și Karl-Henning Rehren, Rudolf Haag , în Physics Today, vol. 69, nr. 7, 2016, pp. 70-71, DOI : 10.1063 / PT.3.3244 .
  13. ^ ( DE ) Kurt Schönhammer, Nachruf auf Rudolf Haag. 17. august 1922 - 5. Ianuar 2016 , în Jahrbuch der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen , 2016, pp. 236-237, DOI : 10.1515 / jbg-2016-0026 .
  14. ^ (EN) Rudolf Haag, Ireversibilitatea fundamentală și conceptul evenimentelor în comunicații în fizica matematică, vol. 132, nr. 1, 1990, pp. 245-252, DOI : 10.1007 / BF02278010 . ( EN ) Rudolf Haag, Faces of Quantum Physics , în The Message of Quantum Science , Lecture Notes in Physics , vol. 899, Springer, Berlin, Heidelberg, 2015, pp. 219-234, DOI : 10.1007 / 978-3-662-46422-9_9 , ISBN 978-3-662-46422-9 . (EN) Rudolf Haag, Despre teoria cuantică , în International Journal of Quantum Information, vol. 17, n. 4, 2019, pp. 1950037-1–9, DOI : 10.1142 / S0219749919500370 .
  15. ^(EN) Rudolf Haag on Mathematics Genealogia Project , North Dakota State University.
  16. ^ Käthe Fues a fost una dintre fiicele fizicianului teoretic german Erwin Fues, a se vedea nota de subsol a ( DE ) Das Jahr 1958 Letzte Zusammenarbeit mit Heisenberg. Die Spinortheorie der Elementarteilchen und die Genfer Hochenergiekonferenz , în Wolfgang Pauli , Surse din istoria matematicii și științelor fizice , vol. 18, Springer, Berlin, Heidelberg, 2005, p. 1186, DOI : 10.1007 / 3-540-26832-4_2 , ISBN 978-3-540-26832-1 .
  17. ^ Haag s-a căsătorit cu Barbara Klie după moartea prematură a primei sale soții.
  18. ^ (EN) Detlev Buchholz, Sergio Doplicher și Klaus Fredenhagen, Rudolf Haag (1922-2016) (PDF), în Newsletter, International Association of Mathematical Physics, 2016, pp. 27-31.
  19. ^ Teorema lui Haag afirmă că reprezentarea obișnuită a spațiului Fock nu poate fi utilizată pentru a descrie teoriile cuantice ale câmpurilor relativiste care interacționează cu relațiile de comutare canonică. Avem nevoie de reprezentări inechivalente ale spațiului Hilbert al câmpurilor; vezi și (EN) Teorema Haag , pe Enciclopedia Matematicii. Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  20. ^ Vezi de exemplu recenzia: (EN) Detlev Buchholz și Stephen J. Summers, Scattering in Relativistic Quantum Field Theory: Fundamental Concepts and Tools, în Enciclopedia fizicii matematice, Academic Press, 2006, pp. 456–465, DOI : 10.1016 / B0-12-512666-2 / 00018-3 , ISBN 978-0-12-512666-3 , arXiv : math-ph / 0509047 .
  21. ^ (EN) Romeo Brunetti și Klaus Fredenhagen, Algebraic Approach to Quantum Field Theory, în Encyclopedia of Mathematical Physics, Academic Press, 2006, pp. 198-204, DOI : 10.1016 / B0-12-512666-2 / 00078-X , ISBN 978-0-12-512666-3 , arXiv : math-ph / 0411072 .
  22. ^ (EN) Rudolf Haag, Fizica cuantică locală: Câmpuri, particule, algebre, ediția a doua, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 1996, DOI : 10.1007 / 978-3-642-61458-3 , ISBN 978-3-540- 61049-6 .
  23. ^ Singura ipoteză suplimentară axiomelor Haag - Kastler pentru observabilele acestei analize a fost postulatul dualității Haag, care a fost stabilit ulterior de Joseph J. Bisognano și Eyvind H. Wichmann în contextul teoriei câmpului cuantic; sunt de asemenea discutate statistici infinite.
  24. ^ (EN) Klaus Fredenhagen, An Introduction to Algebraic Quantum Field Theory, in Advances in Algebraic Quantum Field Theory, Mathematical Physics Studies, Springer International Publishing, 2015, pp. 1-30, DOI : 10.1007 / 978-3-319-21353-8_1 , ISBN 978-3-319-21352-1 .
  25. ^ (EN) Sergio Doplicher, Rudolf Haag și John E. Roberts, Fields, observables and the gauge transformations in Communications in Mathematical Physics, vol. 13, n. 1, 1969, pp. 1-23, DOI : 10.1007 / BF01645267 . ( EN ) Sergio Doplicher, Rudolf Haag și John E. Roberts, Fields, observables and gauge transformations II , în Communications in Mathematical Physics , vol. 15, nr. 3, 1969, pp. 173-200, DOI : 10.1007 / BF01645674 .
  26. ^ (EN) Sergio Doplicher și John E. Roberts, O nouă teorie a dualității pentru grupuri compacte , în Inventiones Mathematicae, vol. 98, 1989, pp. 157-218, DOI : 10.1007 / BF01388849 . ( EN ) Sergio Doplicher și John E. Roberts, De ce există o algebră de câmp cu un grup compact de gauge care descrie structura de supraselecție în fizica particulelor , în Comunicări în fizică matematică , vol. 131, nr. 1, 1990, pp. 51-107, DOI : 10.1007 / BF02097680 .
  27. ^ (EN) Klaus Fredenhagen, Karl-Henning Rehren și Bert Schroer , sectoare de supraselecție cu statistici ale grupului de împletituri și algebre de schimb. 1. Teoria generală , în Comunicări în fizică matematică , vol. 125, nr. 2, 1989, p. 201, DOI : 10.1007 / BF01217906 . ( EN ) Klaus Fredenhagen, Karl-Henning Rehren și Bert Schroer , sectoare de supraselecție cu statistici de grup de împletituri și algebre de schimb. 2. Aspecte geometrice și covarianță conformală , în Recenzii în fizică matematică , vol. 4, 1992, pp. 113-157, DOI : 10.1142 / S0129055X92000170 . ( EN ) Juerg Froehlich și Fabrizio Gabbiani, Braid statistics in local quantum theory , în Reviews in Mathematical Physics , vol. 2, nr. 3, 1991, pp. 251-354, DOI : 10.1142 / S0129055X90000107 .
  28. ^ Referința se referă la teoriile care au apărut la începutul acestui secol spre deosebire de ideile inspirate privind construcțiile matematice semiclasice dezvoltate în anii 70 și 80. A se vedea, de exemplu, sinteza istorică ( EN ) Stephen Summers, Constructive Quantum Field Theory , despre Departamentul de Matematică, Universitatea din Florida . Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  29. ^ O prezentare generală a construcției unui număr mare de modele care utilizează aceste tehnici poate fi găsită în: (EN) Gandalf Lechner, Algebraic Constructive Quantum Field Theory: Integrable Models and Deformation Techniques, in Advances in Algebraic Quantum Field Theory, Mathematical Physics Studies, Editura Springer International, 2015, pp. 397–448, DOI : 10.1007 / 978-3-319-21353-8 , ISBN 978-3-319-21352-1 .
  30. ^ (EN) Christian D. Jäkel, The Thermal Quantum Field Theory, în Encyclopedia of Mathematical Physics, Academic Press, 2006, pp. 227-235, DOI : 10.1016 / B0-12-512666-2 / 00089-4 , ISBN 978-0-12-512666-3 .
  31. ^ (EN) Roberto Longo, Note pentru o teoremă a indexului cuantic , în Comunicări în fizică matematică, vol. 222, nr. 1, 2001, pp. 45-96, DOI : 10.1007 / s002200100492 , arXiv : math / 0003082 .
  32. ^ (EN) Bernard S. Kay, The Quantum Field Theory in Curved Spacetime, în Encyclopedia of Mathematical Physics, Academic Press, 2006, pp. 202-212, DOI : 10.1016 / B0-12-512666-2 / 00018-3 , ISBN 978-0-12-512666-3 , arXiv : gr-qc / 0601008 .
  33. ^ Teorema lui Sidney Coleman și Jeffrey Mandula exclude o cuplare non-trivială a grupurilor de simetrie internă bosonică cu simetrii geometrice ( grupul Poincaré ). Supersimetria, pe de altă parte, permite acest tip de cuplare.
  34. ^ (EN) Juan Martin Maldacenza, Marea limită N a teoriilor și supergravității câmpului superconformal , în Advances in Theoretical and Mathematical Physics, vol. 2, nr. 4, 1998, pp. 231-252, DOI : 10.1023 / A: 1026654312961 , arXiv : hep-th / 9711200 . (EN) Stephen P. Martin, A Primer Supersymmetry in Advanced Series on Directions in High Energy Physics, vol. 21, 2010, pp. 1-153 , DOI : 10.1142 / 9789814307505_0001 , arXiv : hep-ph / 9709356 .
  35. ^ ( DE ) Câștigătorii medalii Max Planck , la Societatea fizică germană . Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  36. ^ (EN) Câștigătorii premiului Henri Poincaré , al Asociației Internaționale de Fizică Matematică. Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  37. ^ ( EN ) Pagină de Rudolf Haag de la Academia Națională Germană Cesarea Lepoldina , despre Academia Națională de Științe Leopoldina . Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  38. ^ ( DE ) Pagină de Rudolf Haag de la Academia de Științe din Göttingen , despre Academia de Științe din Göttingen . Adus pe 3 martie 2021 . ( DE ) Akademie der Wissenschaften zu Göttingen (editat de), Jahrbuch der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen 2010 , De Gruyter, 2011, DOI : 10.26015 / adwdocs-386 , ISBN 978-3-11-023676-7 .
  39. ^ (EN) Pagina Academiei Bavareze de Științe Rudolf Haag , a Academiei Bavareze de Științe. Adus pe 9 ianuarie 2021 .
  40. ^ (EN) Rudolf Haag pagina Academiei Austriece de Științe din Academia Austriecă de Științe. Adus pe 9 ianuarie 2021 .

Bibliografie

Elemente conexe

Alte proiecte

linkuri externe

Controllo di autorità VIAF ( EN ) 27131419 · ISNI ( EN ) 0000 0001 0881 8243 · LCCN ( EN ) n91114026 · GND ( DE ) 124520987 · BNF ( FR ) cb12298362z (data) · WorldCat Identities ( EN ) lccn-n91114026
Estratto da " https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Rudolf_Haag&oldid=121932432 "