23. července 2021  zemřel Steven Weinberg  
Podle mnohých to byl nejvlivnější a nejjasnozřivější teoretický fyzik posledních padesáti let.

Steven Weinberg na Texas Book Festival 2010, Austin, Texas, Spojené státy americké. Foto: Larry D. Moore, Wikipedia.  CC BY-SA 3.0 .
Steven Weinberg na Texas Book Festival 2010, Austin, Texas, Spojené státy americké. Foto: Larry D. Moore, Wikipedia.  CC BY-SA 3.0 .

Na škálách od elementárních částic přes astrofyziku až po kosmologii Steven Weinberg k vývoji chápání světa kolem nás po celý svůj život významně přispíval a vývoj ovlivňoval.  Přitom, na rozdíl od velikánů typu Einsteina, Feynmana, Pauliho či Heisenberga nebyl mág. Vyjadřoval se křišťálově jasně a přesvědčivě do té míry, že se jeho vrstevníci mohli právem ptát: Proč jsme na to nepřišli sami? Jenže nepřišli, takže Steven Weinberg byl po léta před nimi vždy alespoň o krok napřed.

 

 

Narodil se v roce 1933 a svou první vědeckou práci napsal jako mladíček na popud Gunnara Kallena v ústavu Nielse Bohra v Kodani, kde strávil rok jako mimořádně nadaný stipendista ještě před začátkem svého doktorandského studia.

 

Charakteristická pro Weinbergovy práce vždy byla jeho snaha po co nejhlubším, nejobecnějším pochopení fyzikálních jevů. Protože v padesátých a šedesátých letech ani kvantová mechanika, ani teorie pole, které považoval za funda-mentální, nebyly k použití ve fyzice elementárních částic dosud zralé, první Weinbergovy práce ve fyzice jsou věnovány symetriím. Dodnes na jeho článcích o algebrách proudů není co měnit.

 

Jednou byl kýmsi označen jako 'stavitel modelů'.  Weinberg se oprávněně bránil, že jediný model, který kdy vymyslel, je "A model of leptons" z roku 1967, za který v roce 1979 dostal (spolulaureáty byli S. Glashow a A. Salam) Nobelovu cenu. I v tomto modelu, v němž sjednotil elektromagnetickou a slabou interakci, jsou ale základními ingrediencemi obecné principy, které platí dodnes: princip kalibrační invariance a princip spontánního narušení symetrie.

 

Na modelu, který zcela určitě bude nedílnou součástí každé budoucí teorie elementárních částic, je ohromující Weinbergova jasnozřivost:

  1. Model předpovídal existenci "neutrálních proudů". Objeveny byly v roce 1973.

  2. Model předpovídal existenci těžkých intermediálních vektorových bosonů W a Z s fixovaným podílem hmot. Objeveny byly v roce 1983.

  3. Model předpovídal existenci  těžkého bezspinového bosonu H. Dnes se mu říká Higgsův boson a objeven byl teprve v roce 2012!

  4. Významným kritériem úspěšnosti teorie byla v té době renormalizova-telnost. Weinberg ji u svého modelu předpovídal, dokázat ji ale nedo-vedl.  Tu ukázal o čtyři roky později G. t'Hooft.

 

Steven Weinberg  Foto: Lumidek, volné dílo.
Steven Weinberg  Foto: Lumidek, volné dílo.

Renormalizovatelnost nesporně dodala předpovědím Standardního modelu elektroslabých interakcí velkou vážnost, a začala být brána téměř jako fetiš. Weinberg však v roce 1979 změnil vyznání‘ a přivedl na svět pojem efektivní teorie pole. Uvědomil si totiž, že renormalizovatelnost elektroslabých interakcí má dobrý smysl jen pokud můžeme zanedbat jiné interakce, důležité při velmi vysokých škálách (~1016 GeV). V rámci částicového obsahu Standardního modelu, chápaného nově jako efektivní teorie pole, tak předpověděl celou řadu velmi řídkých procesů, které experimentátoři od té doby hledají. Například rozpad protonu. Předpověděl ale také jeden velmi robustní jev: že neutrina by měla být velmi lehké Majoranovy částice. Ač fermiony, měly by být identické se svými antičásticemi. Experimenty, které o tom mohou rozhodnout, dnes běží, a celá komunita elementárních částic netrpělivě čeká na jejich výsledek. Tento zcela nový, obecný koncept efektivní teorie pole byl fyzikální komunitou brzy přijat. Weinberg si cenil tohoto svého příspěvku nejvíc: Nespočívá v jediném článku či modelu; způsobil totiž zásadní změnu v myšlení fyziků.

 

Weinberg také proto vysoko oceňoval aplikaci efektivní teorie pole v gravi-tačních interakcích. Jeho vlastní, konzervativní příspěvek k pokusům o teoreticky konzistentní kvantovou teorii gravitace, navržený v době největšího rozkvětu teorie strun, je koncept „asymptotic safety“. Ten v současné době prožívá renesanci.

 

Vzdávaje se všech nároků být považován za experta Weinberg rád ve svých vědeckých esejích vyjadřoval svůj ateizmus. Vycházel z neoddiskutovatelného faktu, že trvalý pokrok v přírodních vědách, vyjadřovaný dokonale neosobními a univerzálně platnými přírodními zákony, v nichž člověk nehraje naprosto žádnou roli, ponechává pověrám všeho druhu stále méně a méně prostoru. Rád citoval Einsteina: „Co mě opravdu zajímá, je, jestli měl Bůh nějakou alternativu, když tvořil svět.“ Nebyl proti diskuzím o existenci Boha, byl jen proti konstruktivním diskuzím.

Když se Weinberga CERN Courier v roce 2017 ptal, kterou mystérii by si přál vidět vyřešenou, odpověděl bez zaváhání: Vysvětlení spektra kvarkových a leptonových hmot. Ani splnění svého druhého přání, vědět, z čeho je tvořena temná hmota ve Vesmíru, se však Steven Weinberg nedožil.

Weinbergův duch však kráčí dál: V jeho hlubokých, jasně napsaných učebnicích teoretické fyziky, v jeho krásných, čtivých knihách, věnovaných popularizaci fyziky, ale především v jeho trvalých příspěvcích k fundamentálním zákonům teoretické fyziky. Až někdo napíše pokračování jeho slavného „Snění o finální teorii“, ať už se bude jmenovat jakkoliv, bude v něm Weinbergovo jméno zcela určitě nepřehlédnutelné.

Datum: 09.08.2021
Tisk článku


Diskuze:

Najväčší objav

Daniel Slovák,2021-08-11 20:22:42

Nevedel by niekto vysvetliť o čom sú tie efektívne teórie poľa ? Som iba laik , nevien nič o QFT , (ne)rozumiem tomu na svojej úrovni tak že existujú okolo nás polia, komplexné entity, podobné ako elektromagnetické polia, ktoré sa prejavujú pri interakciách a excitáciách ako častice...tak ako je fotón kvantum elektromagnetického poľa , tak je elektrón kvantum Diracovho poľa...a zrážky častíc sú interakcie polí...aspoň toľko som pochopil z Weinbergových kníh...akurát tie ostatné polia nie sú detekovateľné priamo ako elelmag. polia ktoré detekoval už Hertz...takže v čom teda spočíva myšlienka efemtívnych teórií poľa ?

Odpovědět

RIP

Igi2 Menovatel,2021-08-10 10:20:10

Jeho Prvé tri minúty mi prídu ešte aj dnes lepšie než Hawkingova Stručná história času.

Odpovědět


Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce








Zásady ochrany osobních údajů webu osel.cz