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Edward Witten
Edward Witten.jpg
Witten en 2008
Nació( 26 de agosto de 1951 )26 de agosto de 1951 (69 años)
Baltimore , Maryland , Estados Unidos
Ciudadaníaamericano
Educación
Conocido porTeoría M Teoría de
Seiberg-Witten Teoría de
Seiberg-Witten Mapa de
Seiberg-Witten Invariantes de
Wess-Zumino-Witten Modelo de
Weinberg-Witten Teorema de
Gromov-Witten Invariable de
Hořava-Witten Muro de dominio de
Vafa-
Witten Índice de Witten
Recurrencia de BCFW
Teoría de campos cuánticos topológicos ( tipo Witten TQFT )
Teoría de cuerdas topológica
Reglas de CSW
Conjetura de
Witten Función zeta
de Witten Transición de Hanany-Witten
Teoría de cuerdas de Twistor Teoría de
Chern-Simons
Teorema de la energía positiva
Mecanismo de Witten-Veneziano
Esposos)Chiara Nappi
Niños3
PremiosBeca MacArthur (1982)
Medalla Dirac (1985)
Medalla Albert Einstein (1985)
Medalla Fields (1990)
Premio Alan T.Waterman (1986)
Premio Dannie Heineman (1998)
Premio Nemmers (2000)
Medalla Nacional de Ciencias (2002)
Premio Harvey ( 2005)
Premio Henri Poincaré (2006)
Premio Crafoord (2008)
Medalla Lorentz (2010)
Medalla Isaac Newton (2010)
Premio de Física Fundamental (2012)
Premio de Kyoto (2014)
Premio Albert Einstein (2016) [1]
Carrera científica
Los camposFísica teórica Física
matemática
Teoría de supercuerdas
InstitucionesInstituto de Estudios Avanzados
Universidad de Harvard Universidad de
Oxford
Instituto de Tecnología de California
Universidad de Princeton
TesisAlgunos problemas en el análisis a corta distancia de las teorías de la galga  (1976)
Asesor de doctoradoDavid Gross [2]
Otros asesores académicosSidney Coleman [3]
Michael Atiyah [3]
Estudiantes de doctoradoJonathan Bagger (1983)
Cumrun Vafa (1985)
Xiao-Gang Wen (1987)
Dror Bar-Natan (1991)
Shamit Kachru (1994)
Eva Silverstein (1996)
Sergei Gukov (2001)
Sitio webwww .ias .edu / sns / witten

Edward Witten (nacido el 26 de agosto de 1951) es un físico matemático y teórico estadounidense . Actualmente es profesor Charles Simonyi en la Facultad de Ciencias Naturales del Instituto de Estudios Avanzados . [4] Witten es investigador en teoría de cuerdas , gravedad cuántica , teorías de campos cuánticos supersimétricos y otras áreas de la física matemática. Además de sus contribuciones a la física, el trabajo de Witten ha tenido un impacto significativo en las matemáticas puras. [5] En 1990, se convirtió en el primer físico en recibir una Medalla Fields por laInternational Mathematical Union , premiado por su prueba de 1981 del teorema de la energía positiva en la relatividad general. [6] Se le considera como el fundador práctica de la teoría-M . [7]

Educación y vida temprana

Witten nació el 26 de agosto de 1951 en Baltimore , Maryland , en una familia judía . [8] Es hijo de Lorraine (de soltera Wollach) Witten y Louis Witten , un físico teórico especializado en gravitación y relatividad general . [9]

Witten asistió a la Escuela del parque de Baltimore (clase del '68), y recibió su Licenciatura en Artes grado en la especialidad de historia y de menor importancia en la lingüística de la Universidad de Brandeis en 1971. [10]

Tenía aspiraciones en el periodismo y la política y publicó artículos tanto en The New Republic como en The Nation a fines de la década de 1960. [11] [12] En 1972 trabajó durante seis meses en la campaña presidencial de George McGovern . [ cuando? ] [13]

Witten asistió a la Universidad de Wisconsin-Madison durante un semestre como estudiante de posgrado en economía antes de abandonar la escuela. [2] Regresó a la academia, se matriculó en matemáticas aplicadas en la Universidad de Princeton en 1973, luego cambió de departamento y recibió un doctorado. en física en 1976 y completando una disertación titulada "Algunos problemas en el análisis a corta distancia de las teorías de gauge" bajo la supervisión de David Gross . [14] Obtuvo una beca en la Universidad de Harvard (1976–77), visitó la Universidad de Oxford (1977–78), [3] [15]fue miembro junior de la Harvard Society of Fellows (1977-1980) y obtuvo una beca de la Fundación MacArthur (1982). [4]

Investigación

Trabajo medalla Fields

Witten recibió la Medalla Fields de la Unión Matemática Internacional en 1990, convirtiéndose en el primer físico en ganar el premio. [dieciséis]

En un discurso escrito al ICM , Michael Atiyah dijo de Witten: [5]

"Aunque definitivamente es un físico (como muestra claramente su lista de publicaciones), su dominio de las matemáticas es rivalizado por pocos matemáticos, y su capacidad para interpretar ideas físicas en forma matemática es bastante única. Una y otra vez ha sorprendido a la comunidad matemática por una brillante aplicación de la percepción física que conduce a nuevos y profundos teoremas matemáticos ... Ha tenido un profundo impacto en las matemáticas contemporáneas. En sus manos, la física vuelve a proporcionar una rica fuente de inspiración y comprensión de las matemáticas ". [5]

Edward Witten (izquierda) con el matemático Shigefumi Mori , probablemente en el ICM en 1990, donde recibieron la Medalla Fields .

Como ejemplo del trabajo de Witten en matemáticas puras, Atiyah cita su aplicación de técnicas de la teoría cuántica de campos al tema matemático de la topología de baja dimensión . A finales de la década de 1980, Witten acuñó el término teoría de campos cuánticos topológicos para un cierto tipo de teoría física en la que los valores esperados de cantidades observables codifican información sobre la topología del espacio-tiempo . [17] En particular, Witten se dio cuenta de que una teoría física ahora llamada teoría de Chern-Simons podría proporcionar un marco para comprender la teoría matemática de los nudos y las variedades tridimensionales .[18] Aunque el trabajo de Witten se basó en la noción matemáticamente mal definida de una integral de trayectoria de Feynman y, por lo tanto, no era matemáticamente rigurosa , los matemáticos pudieron desarrollar sistemáticamente las ideas de Witten, lo que llevó a la teoría de las invariantes Reshetikhin-Turaev . [19]

Otro resultado por el que Witten recibió la Medalla Fields fue su demostración en 1981 del teorema de la energía positiva en la relatividad general . [20] Este teorema afirma que (bajo supuestos apropiados) la energía total de un sistema gravitante es siempre positiva y puede ser cero solo si la geometría del espacio-tiempo es la del espacio plano de Minkowski . Establece el espacio de Minkowski como un estado fundamental estable del campo gravitacional . Si bien la prueba original de este resultado debido a Richard Schoen y Shing-Tung Yau utilizó métodos variacionales , [21] [22]La prueba de Witten utilizó ideas de la teoría de la supergravedad para simplificar el argumento. [ cita requerida ]

Una tercera área mencionada en el discurso de Atiyah es el trabajo de Witten que relaciona la supersimetría y la teoría de Morse , [23] una rama de las matemáticas que estudia la topología de variedades utilizando el concepto de función diferenciable . El trabajo de Witten dio una prueba física de un resultado clásico, las desigualdades de Morse , al interpretar la teoría en términos de mecánica cuántica supersimétrica . [ cita requerida ]

Teoría M

A mediados de la década de 1990, los físicos que trabajaban en la teoría de cuerdas habían desarrollado cinco versiones diferentes y consistentes de la teoría. Estas versiones se conocen como tipo I , tipo IIA , tipo IIB y los dos sabores de la teoría de cuerdas heterótica ( SO (32) y E 8 × E 8 ). El pensamiento era que de estas cinco teorías candidatas, solo una era la teoría correcta real de todo , y esa teoría era aquella cuyo límite de baja energía coincidía con la física observada en nuestro mundo actual. [ cita requerida ]

En su intervención en la conferencia de la teoría de cuerdas en la Universidad del Sur de California en 1995, Witten hizo la sorprendente sugerencia de que estas cinco teorías de cuerdas eran, de hecho, las teorías no distintas, pero con diferentes límites de una sola teoría que llamó la teoría-M . [24] [25] La propuesta de Witten se basó en la observación de que las cinco teorías de cuerdas se pueden mapear entre sí mediante ciertas reglas llamadas dualidades y se identifican por estas dualidades. El anuncio de Witten provocó una oleada de trabajo que ahora se conoce como la segunda revolución de las supercuerdas . [ cita requerida ]

Otro trabajo

Edward Witten (centro) con David Gross y Stephen Hawking en Strings 2001 en TIFR en Mumbai, India.

Otra de las contribuciones de Witten a la física fue el resultado de la dualidad calibre / gravedad. En 1997, Juan Maldacena formuló un resultado conocido como la correspondencia AdS / CFT , que establece una relación entre ciertas teorías de campos cuánticos y las teorías de la gravedad cuántica . [26] El descubrimiento de Maldacena ha dominado la física teórica de altas energías durante los últimos 15 años debido a sus aplicaciones a problemas teóricos en la gravedad cuántica y la teoría cuántica de campos. El trabajo fundacional de Witten tras el resultado de Maldacena ha arrojado luz sobre esta relación. [27]

En colaboración con Nathan Seiberg , Witten estableció varios resultados poderosos en las teorías de campos cuánticos. En su artículo sobre la teoría de cuerdas y la geometría no conmutativa , Seiberg y Witten estudiaron ciertas teorías cuánticas de campos no conmutativos que surgen como límites de la teoría de cuerdas. [28] En otro documento muy conocido, estudiaron aspectos de la teoría del calibre supersimétrico . [29] Este último artículo, combinado con el trabajo anterior de Witten sobre la teoría de campos cuánticos topológicos, [17] condujo a desarrollos en la topología de 4-variedades suaves , en particular la noción de invariantes de Seiberg-Witten . [cita requerida ]

Con Anton Kapustin , Witten ha establecido profundas conexiones matemáticas entre la dualidad S de las teorías de gauge y la correspondencia geométrica de Langlands . [30] En parte en colaboración con Seiberg, uno de sus intereses recientes incluye aspectos de descripción teórica de campo de fases topológicas en materia condensada y dualidades no supersimétricas en teorías de campo que, entre otras cosas, son de gran relevancia en la teoría de materia condensada. A partir de una generalización de los modelos SYK de la materia condensada y el caos cuántico, también recientemente [ ¿cuándo? ] llevó a los modelos tensoriales de Gurau a la relevancia de las teorías holográficas y de gravedad cuántica. [ cita requerida ]

Witten ha publicado un trabajo influyente y perspicaz en muchos aspectos de las teorías de campo cuántico y la física matemática, incluida la física y las matemáticas de anomalías, integrabilidad, dualidades, localización y homologías. Muchos de sus resultados han influido profundamente en áreas de la física teórica (a menudo mucho más allá del contexto original de sus resultados), incluida la teoría de cuerdas, la gravedad cuántica y la materia condensada topológica. [ cita requerida ]

Premios y honores

Witten ha sido honrado con numerosos premios, entre ellos una beca MacArthur (1982), la medalla Fields (1990), el premio Golden Plate de la Academia Estadounidense de Logros (1997), [31] el premio Nemmers en Matemáticas (2000), el Premio Nacional Medalla de la Ciencia [32] (2002), Premio Pitágoras [33] (2005), Premio Henri Poincaré (2006), Premio Crafoord (2008), Medalla Lorentz (2010), Medalla Isaac Newton (2010) y Premio Fundamental Premio de Física (2012). Desde 1999 es Miembro Extranjero de laRoyal Society (Londres), y en marzo de 2016 fue elegido miembro honorario de la Royal Society of Edinburgh . [34] [35] El Papa Benedicto XVI nombró a Witten miembro de la Pontificia Academia de Ciencias (2006). También apareció en la lista de las 100 personas más influyentes de 2004 de la revista TIME . En 2012 se convirtió en miembro de la American Mathematical Society . [36] Witten fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1984 y miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1988. [37] [38]

En una encuesta informal en una conferencia de cosmología de 1990, Witten recibió el mayor número de menciones como "el físico vivo más inteligente". [39]

Vida personal

Witten está casado con Chiara Nappi , profesora de física en la Universidad de Princeton , desde 1979. [40] Tienen dos hijas y un hijo. Su hija Ilana B. Witten es neurocientífica en la Universidad de Princeton, [41] y su hija Daniela Witten es bioestadística en la Universidad de Washington . [42]

Witten es miembro de la junta directiva de Americans for Peace Now y del consejo asesor de J Street . [43] Apoya la solución de dos estados y aboga por un boicot de las instituciones israelíes y la actividad económica más allá de sus fronteras de 1967, aunque no del propio Israel. [44]

Publicaciones seleccionadas

  • Algunos problemas en el análisis a corta distancia de las teorías de la galga . Universidad de Princeton , 1976. ( Disertación .)
  • Roman Jackiw , David Gross , Sam B. Treiman , Edward Witten, Bruno Zumino . Álgebra actual y anomalías: un conjunto de notas de clase y artículos . World Scientific, 1985.
  • Green, M. , John H. Schwarz y E. Witten. Teoría de supercuerdas. Vol. 1, Introducción . Monografías de Cambridge sobre física matemática. Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press, 1988. ISBN  978-0-521-35752-4 .
  • Green, M., John H. Schwarz y E. Witten. Teoría de supercuerdas. Vol. 2, Amplitudes de bucle, anomalías y fenomenología . Cambridge, Reino Unido: Cambridge University Press, 1988. ISBN 978-0-521-35753-1 . 
  • Campos cuánticos y cuerdas: un curso para matemáticos . Vols. 1, 2. Material del Año especial sobre teoría cuántica de campos celebrado en el Instituto de estudios avanzados, Princeton, Nueva Jersey, 1996–1997. Editado por Pierre Deligne , Pavel Etingof , Daniel S. Freed , Lisa C. Jeffrey , David Kazhdan , John W. Morgan , David R. Morrison y Edward Witten. Sociedad Americana de Matemáticas, Providence, RI; Instituto de Estudios Avanzados (IAS), Princeton, Nueva Jersey, 1999. Vol. 1: xxii + 723 págs .; Vol. 2: págs. I – xxiv y 727–1501. ISBN 0-8218-1198-3 , 81–06 (81T30 81Txx). 

Referencias

  1. ^ "Anuncio de los ganadores de 2016" . Consejo Cultural Mundial. 6 de junio de 2016. Archivado desde el original el 7 de junio de 2016 . Consultado el 6 de junio de 2016 .
  2. ↑ a b Woit, Peter (2006). Ni siquiera está mal: el fracaso de la teoría de cuerdas y la búsqueda de la unidad en la ley física . Nueva York: Basic Books. pag. 105 . ISBN 0-465-09275-6.
  3. ^ a b c Edward Witten - Aventuras en física y matemáticas (Conferencia del Premio Kyoto 2014)
  4. ^ a b "Edward Witten" . Instituto de Estudios Avanzados . 9 de diciembre de 2019 . Consultado el 13 de mayo de 2020 .
  5. ↑ a b c Atiyah, Michael (1990). "Sobre el trabajo de Edward Witten" (PDF) . Actas del Congreso Internacional de Matemáticos . págs. 31–35. Archivado desde el original (PDF) el 1 de marzo de 2017.
  6. ^ Michael Atiyah. "Sobre el trabajo de Edward Witten" (PDF) . Mathunion.org . Archivado desde el original (PDF) el 1 de marzo de 2017 . Consultado el 31 de marzo de 2017 .
  7. ^ Duff 1998, p. sesenta y cinco
  8. ^ Biografía de Witten - MacTutor Historia de las matemáticas
  9. ↑ The International Who's Who 1992-93 , p. 1754.
  10. ^ "Edward Witten (1951)" . www.nsf.gov . Consultado el 25 de agosto de 2020 .
  11. ^ Witten, Edward. "¿Está escuchando, DH Lawrence ?, por Edward Witten, LA NUEVA REPÚBLICA" . La revisión de Unz . Consultado el 25 de agosto de 2020 .
  12. ^ Witten, Edward. "La Nueva Izquierda, de Edward Witten, LA NACIÓN" . La revisión de Unz . Consultado el 25 de agosto de 2020 .
  13. ^ Farmelo, Graham (2 de mayo de 2019). " ' El universo habla en números' - Entrevista 5" . Graham Farmelo . Archivado desde el original el 3 de mayo de 2019 . Consultado el 25 de agosto de 2020 . URL alternativa
  14. ^ Witten, E. (1976). Algunos problemas en el análisis a corta distancia de las teorías de gauge .
  15. ^ Entrevista de Hirosi Ooguri, Notices Amer. Matemáticas. Soc. , Mayo de 2015, págs. 491–506.
  16. ^ "Edward Witten" (PDF) . 2011. Archivado desde el original (PDF) el 4 de febrero de 2012 . Consultado el 13 de abril de 2021 .
  17. ↑ a b Witten, Edward (1988), "Teoría de campos cuánticos topológicos" , Comunicaciones en física matemática , 117 (3): 353–386, Bibcode : 1988CMaPh.117..353W , doi : 10.1007 / BF01223371 , S2CID 43230714 
  18. ^ Witten, Edward (1989). "Teoría cuántica de campos y el polinomio de Jones" (PDF) . Comunicaciones en Física Matemática . 121 (3): 351–399. Código Bibliográfico : 1989CMaPh.121..351W . doi : 10.1007 / BF01217730 . S2CID 14951363 .  
  19. ^ Reshetikhin, Nicolai; Turaev, Vladimir (1991). "Invariantes de 3 variedades a través de polinomios de enlace y grupos cuánticos". Inventiones Mathematicae . 103 (1): 547–597. Código Bibliográfico : 1991InMat.103..547R . doi : 10.1007 / BF01239527 . S2CID 123376541 . 
  20. ^ Witten, Edward (1981). "Una nueva prueba del teorema de la energía positiva" . Comunicaciones en Física Matemática . 80 (3): 381–402. Código Bibliográfico : 1981CMaPh..80..381W . doi : 10.1007 / BF01208277 . S2CID 1035111 . 
  21. ^ Schoen, Robert; Yau, Shing-Tung (1979). "Sobre la prueba de la conjetura de masa positiva en la relatividad general". Comunicaciones en Física Matemática . 65 (1): 45. Código Bibliográfico : 1979CMaPh..65 ... 45S . doi : 10.1007 / BF01940959 . S2CID 54217085 . 
  22. ^ Schoen, Robert; Yau, Shing-Tung (1981). "Prueba del teorema de masa positiva. II". Comunicaciones en Física Matemática . 79 (2): 231. Código Bibliográfico : 1981CMaPh..79..231S . doi : 10.1007 / BF01942062 . S2CID 59473203 . 
  23. ^ Witten, Edward (1982). "Super-simetría y teoría Morse" . Revista de geometría diferencial . 17 (4): 661–692. doi : 10.4310 / jdg / 1214437492 .
  24. ^ Universidad del Sur de California, Los Ángeles, Perspectivas futuras en la teoría de cuerdas, 13-18 de marzo de 1995, E. Witten: algunos problemas de acoplamiento fuerte y débil
  25. ^ Witten, Edward (1995). "Dinámica de la teoría de cuerdas en varias dimensiones". Física B nuclear . 443 (1): 85-126. arXiv : hep-th / 9503124 . Código Bibliográfico : 1995NuPhB.443 ... 85W . doi : 10.1016 / 0550-3213 (95) 00158-O . S2CID 16790997 . 
  26. ^ Juan M. Maldacena (1998). "El gran límite de N de las teorías de campo superconformal y la supergravedad". Avances en Física Teórica y Matemática . 2 (2): 231–252. arXiv : hep-th / 9711200 . Código Bibliográfico : 1998AdTMP ... 2..231M . doi : 10.4310 / ATMP.1998.V2.N2.A1 .
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  29. ^ Seiberg, Nathan; Witten, Edward (1994). "Dualidad eléctrico-magnética, condensación monopolo y confinamiento en la teoría de Yang-Mills supersimétrica N = 2". Física B nuclear . 426 (1): 19–52. arXiv : hep-th / 9407087 . Código bibliográfico : 1994NuPhB.426 ... 19S . doi : 10.1016 / 0550-3213 (94) 90124-4 . S2CID 14361074 . 
  30. ^ Kapustin, Anton; Witten, Edward (21 de abril de 2006). "Dualidad eléctrico-magnética y el programa Langlands geométrico". Comunicaciones en Teoría y Física de Números . 1 : 1–236. arXiv : hep-th / 0604151 . Código bibliográfico : 2007CNTP .... 1 .... 1K . doi : 10.4310 / CNTP.2007.v1.n1.a1 . S2CID 30505126 . 
  31. ^ "Galardonados con la placa de oro de la Academia estadounidense de logros" . www.achievement.org . Academia Estadounidense de Logros .
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  35. ^ "Becarios" . 21 de junio de 2016.
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  39. ^ Lemonick, Michael (26 de abril de 2004). "Edward Witten" . Tiempo . Archivado desde el original el 1 de septiembre de 2006 . Consultado el 1 de noviembre de 2011 .

    "En una conferencia de 1990 sobre cosmología", escribió John Horgan en 2014, "pedí a los asistentes, entre los que se encontraban personas como Stephen Hawking , Michael Turner , James Peebles , Alan Guth y Andrei Linde , que nominaran al físico vivo más inteligente. Edward Witten obtuvo el premio la mayoría de los votos (con Steven Weinberg como subcampeón). Algunos consideraban que Witten estaba en la misma liga que Einstein y Newton ". Consulte "El titán de la física Edward Witten todavía piensa en la teoría de cuerdas 'en el camino correcto ' " . scientificamerican.com . 22 de septiembre de 2014 . Consultado el 14 de octubre de 2014 .

  40. ^ Witten, Ed. "Conferencia Conmemorativa del Premio Kioto 2014 en Ciencias Básicas" (PDF) . Consultado el 28 de enero de 2017 .
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  43. ^ "Consejo asesor" . J Street. 2016 . Consultado el 14 de octubre de 2016 .
  44. ^ "Por un boicot económico y el no reconocimiento político de los asentamientos israelíes en los territorios ocupados" , NYRB , octubre de 2016.

Enlaces externos

  • Página web de la facultad
  • Publicaciones sobre ArXiv
  • O'Connor, John J .; Robertson, Edmund F. , "Edward Witten" , archivo MacTutor de Historia de las Matemáticas , Universidad de St Andrews
  • Edward Witten en el Proyecto de genealogía matemática
  • Un físico de un físico reflexiona sobre la naturaleza de la realidad, entrevista con Nathalie Wolchover en la revista Quanta, 28 de noviembre de 2017