George Frederick Chapline Jr. (nacido el 6 de mayo de 1942) es un físico teórico estadounidense, radicado en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . Sus intereses más recientes han sido principalmente la teoría de la información cuántica , la materia condensada y la gravedad cuántica . En 2003 recibió el premio Computing Anticipatory Systems por una nueva interpretación de la mecánica cuántica basada en la similitud de la mecánica cuántica y las máquinas de Helmholtz . Fue galardonado con el Premio EO Lawrence en 1982 por el Departamento de Energía de los Estados Unidos [1] por liderar el equipo que demostró por primera vez un láser de rayos X en funcionamiento .
En el campo de la física de la materia condensada, Chapline es mejor conocido como el creador del concepto de metal de gasa; es decir, un metal donde la densidad de estados en la superficie de Fermi disminuye debido a correlaciones de emparejamiento. Tanto los actínidos como los superconductores de alta Tc son ejemplos de metales de gasa. [ se necesita aclaración ] [ se necesita cita ]
Chapline es conocido por su trabajo con Nick S. Manton [2] para encontrar las ecuaciones clásicas que unifican la supergravedad y las teorías de calibre de Yang-Mills . Estas ecuaciones juegan un papel importante en la teoría de supercuerdas . Chapline también fue la primera persona en señalar que la condición de cancelación de anomalías para supercuerdas en 10 dimensiones podría satisfacerse con E8 x E8 , y la primera persona en sugerir que la red Leech de 24 dimensiones podría desempeñar un papel central en una teoría que unifica la gravedad. y física de partículas elementales . [3]
Chapline es quizás mejor conocido por su investigación sobre los agujeros negros , proponiendo que no pueden describirse como soluciones de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. [4] Basándose en conocimientos de mecánica cuántica de él mismo y de Pawel Mazur de principios de la década de 2000, propuso que los objetos que actualmente se consideran agujeros negros son en realidad estrellas de energía oscura . [5] Chapline y Mazur también son responsables del único resultado exacto conocido en gravedad cuántica; es decir, todos los espacios-tiempos en rotación pueden construirse a partir de una serie de cuerdas giratorias cuantificadas. [6]
Esta idea incorpora la propuesta de 1980 de Robert B. Laughlin y Chapline de que la superficie de un agujero negro en realidad representa una transición crítica cuántica de un vacío superfluido. La teoría de Chapline-Laughlin predice que los espacios-tiempos con una gran energía del vacío son inestables para la formación de estrellas de energía oscura; En el contexto del universo primitivo, esto proporciona una explicación natural tanto para la materia oscura como para las fluctuaciones métricas que condujeron a la formación de galaxias. [7] Una predicción astrofísica notable de la teoría de Chapline-Laughlin es que las estrellas de energía oscura deberían ser fuentes prolíficas de positrones porque los nucleones se desintegran cuando encuentran la superficie de una estrella de energía oscura. [8] Una predicción notable de esta nueva teoría de las superficies de los agujeros negros es que el espectro de masas de los agujeros negros primordiales debería tener un límite de masa bajo cercano a 0,1 masas solares, lo que debería ser observable con el telescopio espacial romano operando junto con grandes telescopios terrestres. telescopios. [9]
El interés de Chapline por la gravedad cuántica se remonta a cuando, siendo adolescente, le escribió a Richard Feynman una carta sobre el problema de la propagación cuántica en un campo gravitacional. Debido a que la mecánica cuántica es intrínsecamente no local, mientras que el principio de equivalencia es local, existe una tensión entre la mecánica cuántica y la relatividad general que aún no se ha resuelto. Como resultado de su carta, Feynman invitó a Chapline, de 15 años, a almorzar en Caltech. Chapline y Feynman hablaron a menudo sobre física en los años siguientes, particularmente cuando él era estudiante de posgrado en Caltech (ver foto). Según se informa, Feynman ayudó a Chapline a conseguir su primer trabajo, como profesor asistente en UC Santa Cruz. [ cita necesaria ]
Chapline también es conocido por su trabajo sobre mecánica cuántica e inferencia bayesiana. Las ideas que le llevaron a obtener el premio Computing Anticipatory de la Universidad de Lieja en 2004 se describen en su libro “Quantum Mechanics and Bayesian Machines” publicado por World Scientific en 2023.
Chapline obtuvo una licenciatura en matemáticas en UCLA en 1961. Fue miembro del equipo de competencia Putnam de UCLA de 1959, que obtuvo el tercer lugar en la nación. Obtuvo un doctorado en física de Caltech en 1967. [10]