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Eduardo Witten

Edward Witten (nacido el 26 de agosto de 1951) es un físico teórico estadounidense conocido por sus contribuciones a la teoría de cuerdas , la teoría cuántica topológica de campos y diversas áreas de las matemáticas . Es profesor emérito de la facultad de ciencias naturales del Instituto de Estudios Avanzados de Princeton . [4] Witten es investigador en teoría de cuerdas , gravedad cuántica , teorías de campos cuánticos supersimétricos y otras áreas de la física matemática. El trabajo de Witten también ha tenido un impacto significativo en las matemáticas puras. [5] En 1990, se convirtió en el primer físico en recibir la Medalla Fields de la Unión Matemática Internacional , por sus conocimientos matemáticos en física, como su demostración en 1981 del teorema de la energía positiva en la relatividad general y su interpretación del modelo de Jones. Invariantes de nudos como integrales de Feynman . [6] Se le considera el fundador práctico de la teoría M. [7]

Temprana edad y educación

Witten nació el 26 de agosto de 1951 en Baltimore , Maryland , en una familia judía , [8] como el mayor de cuatro hermanos. Su hermano Matt Witten se convirtió en un escritor de gran éxito y su hermano Jesse Amnon Witten se convirtió en socio legal de la firma Faegre Drinker Biddle & Reath . [9] La hermana de los tres hermanos, Celia M. Witten, obtuvo un doctorado. en matemáticas de la Universidad de Stanford [10] y luego un doctorado en medicina de la Universidad de Miami. [11] Edward Witten es hijo de Lorraine (nacida Wollach) Witten [12] y Louis Witten , un físico teórico especializado en gravitación y relatividad general . [13]

Witten asistió a la Park School of Baltimore (promoción de 1968) y recibió su licenciatura en artes con especialización en historia y especialización en lingüística de la Universidad de Brandeis en 1971. [14]

Tenía aspiraciones en el periodismo y la política y publicó artículos tanto en The New Republic como en The Nation a finales de los años 1960. [15] [16] En 1972, trabajó durante seis meses en la campaña presidencial de George McGovern . [17]

Witten asistió a la Universidad de Michigan durante un semestre como estudiante de posgrado en economía antes de abandonar sus estudios. [18] Regresó a la academia, matriculándose en matemáticas aplicadas en la Universidad de Princeton en 1973, luego cambió de departamento y recibió un doctorado en física en 1976 y completó una disertación, "Algunos problemas en el análisis a corta distancia de las teorías de calibre", bajo la supervisión. de David Gross . [19] Obtuvo una beca en la Universidad de Harvard (1976–77), visitó la Universidad de Oxford (1977–78), [3] [20] fue miembro junior de la Sociedad de Becarios de Harvard (1977–1980) y ocupó un Beca de la Fundación MacArthur (1982). [4]

Investigación

Trabajo de medalla de campo

Witten recibió la Medalla Fields de la Unión Matemática Internacional en 1990. [21]

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

Aunque definitivamente es físico (como muestra claramente su lista de publicaciones), pocos matemáticos rivalizan con su dominio de las matemáticas, y su capacidad para interpretar ideas físicas en forma matemática es bastante única. Una y otra vez ha sorprendido a la comunidad matemática con una brillante aplicación del conocimiento físico que conduce a teoremas matemáticos nuevos y profundos... Ha causado un profundo impacto en las matemáticas contemporáneas. En sus manos, la física vuelve a proporcionar una rica fuente de inspiración y conocimiento 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 cuántica de campos topológica para un cierto tipo de teoría física en la que los valores esperados de cantidades observables codifican información sobre la topología del espacio-tiempo . [22] 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 3 variedades . [23] 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 condujo a la teoría de las invariantes de Reshetikhin-Turaev . [24]

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 . [25] Este teorema afirma que (bajo supuestos apropiados) la energía total de un sistema gravitante es siempre positiva y puede ser cero sólo 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 . Mientras que la prueba original de este resultado debida a Richard Schoen y Shing-Tung Yau utilizó métodos variacionales , [26] [27] la prueba de Witten utilizó ideas de la teoría de la supergravedad para simplificar el argumento. [28]

Una tercera área mencionada en el discurso de Atiyah es el trabajo de Witten que relaciona la supersimetría y la teoría Morse , [29] 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 . [29]

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 las dos versiones de la teoría de cuerdas heteróticas ( SO(32) y E 8 ×E 8 ). La idea era que de estas cinco teorías candidatas, sólo una era la teoría correcta del todo , y esa teoría era aquella cuyo límite de baja energía coincidía con la física observada en nuestro mundo actual. [30]

Hablando en la conferencia sobre teoría de cuerdas en la Universidad del Sur de California en 1995, Witten hizo la sorprendente sugerencia de que estas cinco teorías de cuerdas no eran en realidad teorías distintas, sino límites diferentes de una sola teoría , a la que llamó teoría M. [31] [32] La propuesta de Witten se basó en la observación de que las cinco teorías de cuerdas pueden relacionarse entre sí mediante ciertas reglas llamadas dualidades y se identifican mediante estas dualidades. Esto condujo a una oleada de trabajos que ahora se conoce como la segunda revolución de las supercuerdas . [30]

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 correspondencia AdS/CFT , que establece una relación entre determinadas teorías cuánticas de campos y teorías de la gravedad cuántica . [33] El descubrimiento de Maldacena ha dominado la física teórica de altas energías durante los últimos 15 años debido a sus aplicaciones a problemas teóricos de 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. [34]

En colaboración con Nathan Seiberg , Witten estableció varios resultados poderosos en las teorías cuánticas de campos. En su artículo sobre teoría de cuerdas y geometría no conmutativa , Seiberg y Witten estudiaron ciertas teorías cuánticas de campos no conmutativas que surgen como límites de la teoría de cuerdas. [35] En otro artículo muy conocido, estudiaron aspectos de la teoría del calibre supersimétrico . [36] Este último artículo, combinado con el trabajo anterior de Witten sobre la teoría cuántica topológica de campos, [22] condujo a desarrollos en la topología de 4 variedades suaves , en particular la noción de invariantes de Seiberg-Witten . [37]

Con Anton Kapustin , Witten ha establecido profundas conexiones matemáticas entre la dualidad S de las teorías de calibre y la correspondencia geométrica de Langlands . [38] En parte en colaboración con Seiberg, uno de sus intereses recientes incluye aspectos de la 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 la materia condensada. En 2016, también aportó modelos tensoriales a la relevancia de las teorías holográficas y de gravedad cuántica, usándolas como una generalización del modelo Sachdev-Ye-Kitaev . [39]

Witten ha publicado trabajos influyentes y reveladores en muchos aspectos de las teorías cuánticas de campos 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. [40]

Premios y honores

Witten ha sido honrado con numerosos premios, entre ellos la Beca MacArthur (1982), la Medalla Fields (1990), el Premio Placa de Oro de la Academia Estadounidense de Logros (1997), [41] el Premio Nemmers en Matemáticas (2000), el Premio Nacional Medalla de la Ciencia [42] (2002), Premio Pitágoras [43] (2005), Premio Henri Poincaré (2006), Premio Crafoord (2008), Medalla Lorentz (2010) , Medalla Isaac Newton (2010) y Breakthrough Premio de Física Fundamental (2012). Desde 1999 es Miembro Extranjero de la Royal Society (Londres), y en marzo de 2016 fue elegido Miembro Honorario de la Royal Society de Edimburgo . [44] [45] El Papa Benedicto XVI nombró a Witten miembro de la Academia Pontificia 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 Sociedad Matemática Estadounidense . [46] Witten fue elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias en 1984, miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1988 y miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1993. [47] [48] [49 ] En mayo de 2022 recibió el título de Doctor honoris causa en Ciencias de la Universidad de Pensilvania . [50]

En una encuesta informal en una conferencia de cosmología de 1990, Witten recibió el mayor número de menciones como "el físico vivo más inteligente". [51]

Vida personal

Witten está casado con Chiara Nappi , profesora de física en la Universidad de Princeton , desde 1979. [52] Tienen dos hijas y un hijo. Su hija Ilana B. Witten es neurocientífica en la Universidad de Princeton, [53] y su hija Daniela Witten es bioestadística en la Universidad de Washington . [54]

Witten forma parte de la junta directiva de Americans for Peace Now y del consejo asesor de J Street . [55] Apoya la solución de dos Estados y aboga por un boicot de las instituciones y la actividad económica israelíes más allá de sus fronteras de 1967, aunque no del propio Israel. [56] Witten vivió en Israel durante un año en la década de 1960. [57]

Publicaciones Seleccionadas

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. ^ Espera, 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: Libros básicos. pag. 105.ISBN​ 0-465-09275-6.
  3. ^ abc "Edward Witten - Aventuras en física y matemáticas (conferencia del Premio Kyoto 2014)" (PDF) . Archivado desde el original (PDF) el 23 de agosto de 2016 . Consultado el 30 de octubre de 2016 .
  4. ^ ab "Edward Witten". Instituto de Estudios Avanzados . 9 de diciembre de 2019 . Consultado el 14 de julio de 2022 .
  5. ^ abc Atiyah, Michael (1990). "Sobre la obra 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 la obra 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, pág. sesenta y cinco
  8. ^ JJ O'Connor; EF Robertson (septiembre de 2009). "Edward Witten - Biografía". Historia de las Matemáticas . Universidad de San Andrés . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  9. ^ "LDB nombra a Jesse A. Witten miembro de la Junta Asesora Legal de LDB". Centro Brandeis . 20 de octubre de 2020.
  10. ^ Celia Witten en el Proyecto de Genealogía de Matemáticas
  11. ^ "Celia Witten, MD, Ph.D." Facultad de Farmacia de la Universidad de Texas en Austin .
  12. ^ "Obituario de Lorraine Witten". El Cincinnati Enquirer . 10 de febrero de 1987. p. 13.
  13. ^ El quién es quién internacional: 1992–93. Publicaciones Europa. 1992. pág. 1754.ISBN​ 978-0-946653-84-3.
  14. ^ "Edward Witten (1951)". www.nsf.gov . Consultado el 25 de agosto de 2020 .
  15. ^ Witten, Edward (18 de octubre de 1969). "¿Estás escuchando, DH Lawrence?". La Nueva República .
  16. ^ Witten, Edward (16 de diciembre de 1968). "La nueva izquierda". La Nación .
  17. ^ 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
  18. ^ "Edward Witten". www.aip.org . 24 de febrero de 2022 . Consultado el 21 de junio de 2022 .
  19. ^ Witten, E. (1976). Algunos problemas en el análisis a corta distancia de las teorías de calibre.
  20. ^ Entrevista de Hirosi Ooguri Archivada el 29 de marzo de 2017 en Wayback Machine , Notices of the American Mathematical Society , mayo de 2015, págs.
  21. ^ "Edward Witten" (PDF) . 2011. Archivado desde el original (PDF) el 4 de febrero de 2012 . Consultado el 13 de abril de 2021 .
  22. ^ ab 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
  23. ^ Witten, Edward (1989). "Teoría cuántica de campos y polinomio de Jones" (PDF) . Comunicaciones en Física Matemática . 121 (3): 351–399. Código bibliográfico : 1989CMaPh.121..351W. doi :10.1007/BF01217730. S2CID  14951363.
  24. ^ Reshetikhin, Nicolai; Turaev, Vladimir (1991). "Invariantes de 3 variedades mediante polinomios de enlace y grupos cuánticos". Invenciones Mathematicae . 103 (1): 547–597. Código Bib : 1991 InMat.103..547R. doi :10.1007/BF01239527. S2CID  123376541.
  25. ^ 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.
  26. ^ Schoen, Robert; Yau, Shing-Tung (1979). "Sobre la prueba de la conjetura de la masa positiva en la relatividad general". Comunicaciones en Física Matemática . 65 (1): 45. Código bibliográfico : 1979CMaPh..65...45S. doi :10.1007/BF01940959. S2CID  54217085.
  27. ^ Schoen, Robert; Yau, Shing-Tung (1981). "Demostración del teorema de la masa positiva. II". Comunicaciones en Física Matemática . 79 (2): 231. Código bibliográfico : 1981CMaPh..79..231S. doi :10.1007/BF01942062. S2CID  59473203.
  28. ^ Parker, Thomas H. (1985). "Elección del calibre en la expresión energética de Witten". Comunicaciones en Física Matemática . 100 (4): 471–480. doi :10.1007/BF01217725. ISSN  0010-3616.
  29. ^ ab Witten, Edward (1982). "Supersimetría y teoría de Morse". Revista de Geometría Diferencial . 17 (4): 661–692. doi : 10.4310/jdg/1214437492 .
  30. ^ ab Rickles, Dean (23 de agosto de 2016). Una breve historia de la teoría de cuerdas . Saltador. ISBN 978-3-662-50183-2.
  31. ^ Witten, E. (13 al 18 de marzo de 1995). Algunos problemas de acoplamiento fuerte y débil. física.usc.edu . Perspectivas futuras en la teoría de cuerdas. Los Ángeles: Universidad del Sur de California . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  32. ^ Witten, Edward (1995). "Dinámica de la teoría de cuerdas en varias dimensiones". Física Nuclear B. 443 (1): 85-126. arXiv : hep-th/9503124 . Código Bib : 1995NuPhB.443...85W. doi :10.1016/0550-3213(95)00158-O. S2CID  16790997.
  33. ↑ Juan M. Maldacena (1998). "El límite de N grande de las teorías de campos superconformes y la supergravedad". Avances en Física Teórica y Matemática . 2 (2): 231–252. arXiv : hep-th/9711200 . Código Bib : 1998AdTMP...2..231M. doi :10.4310/ATMP.1998.V2.N2.A1.
  34. ^ Edward Witten (1998). "Espacio Anti-de Sitter y holografía". Avances en Física Teórica y Matemática . 2 (2): 253–291. arXiv : hep-th/9802150 . Código Bib : 1998AdTMP...2..253W. doi :10.4310/ATMP.1998.v2.n2.a2. S2CID  10882387.
  35. ^ Seiberg, Nathan; Witten, Edward (1999). "Teoría de cuerdas y geometría no conmutativa". Revista de Física de Altas Energías . 1999 (9): 032. arXiv : hep-th/9908142 . Código Bib : 1999JHEP...09..032S. doi :10.1088/1126-6708/1999/09/032. S2CID  668885.
  36. ^ Seiberg, Nathan; Witten, Edward (1994). "Dualidad eléctrico-magnética, condensación monopolar y confinamiento en la teoría supersimétrica de Yang-Mills N = 2". Física Nuclear B. 426 (1): 19–52. arXiv : hep-th/9407087 . Código bibliográfico : 1994NuPhB.426...19S. doi :10.1016/0550-3213(94)90124-4. S2CID  14361074.
  37. ^ Donaldson, Simon K. (1996), "Las ecuaciones de Seiberg-Witten y la topología de 4 variedades", Boletín de la Sociedad Estadounidense de Matemáticas , (NS), 33 (1): 45–70, doi : 10.1090/S0273- 0979-96-00625-8 , SEÑOR  1339810
  38. ^ Kapustin, Antón; Witten, Edward (21 de abril de 2006). "La dualidad eléctrico-magnética y el programa Langlands geométrico". Comunicaciones en Teoría de Números y Física . 1 : 1–236. arXiv : hep-th/0604151 . Código Bib : 2007CNTP....1....1K. doi :10.4310/CNTP.2007.v1.n1.a1. S2CID  30505126.
  39. ^ Witten, Edward (31 de octubre de 2016). "Un modelo tipo SYK sin desorden". Revista de Física A: Matemática y Teórica . 52 (47): 474002. arXiv : 1610.09758 . doi :10.1088/1751-8121/ab3752. S2CID  118412962.
  40. ^ Stiftung, Joachim Herz (3 de julio de 2023). "Noticias". Fundación Joachim Herz . Consultado el 25 de febrero de 2024 .
  41. ^ "Premiados con la Placa de Oro de la Academia Estadounidense de Logros". www.achievement.org . Academia Estadounidense de Logros .
  42. ^ "Medalla Nacional de Ciencias del Presidente: detalles del destinatario". www.nsf.gov . Fundación Nacional de Ciencia. 2003 . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  43. ^ "Il premio Pitagora al fisico teorico Witten". Il Crotonese (en italiano). 23 de septiembre de 2005. Archivado desde el original el 22 de julio de 2011.
  44. ^ "Becarios actuales". royalsociety.org . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  45. ^ "Becarios". 21 de junio de 2016. Archivado desde el original el 9 de marzo de 2016 . Consultado el 8 de marzo de 2016 .
  46. ^ "Miembros de la Sociedad Estadounidense de Matemáticas". Sociedad Matemática Estadounidense . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  47. ^ "Edward Witten". Academia Estadounidense de Artes y Ciencias . Consultado el 13 de mayo de 2020 .
  48. ^ "Edward Witten". www.nasonline.org . Consultado el 13 de mayo de 2020 .
  49. ^ "Historial de miembros de APS". búsqueda.amphilsoc.org . Consultado el 21 de marzo de 2022 .
  50. ^ "Orador de graduación de Penn en 2022 y beneficiarios del título honorífico" . Consultado el 30 de mayo de 2022 .
  51. ^ 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 sobre cosmología de 1990", 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 en segundo lugar). Algunos consideraban que Witten estaba en la misma liga que Einstein y Newton". Consulte "El titán de la física Edward Witten todavía piensa que la teoría de cuerdas va por el camino correcto'". científicoamericano.com . 22 de septiembre de 2014 . Consultado el 14 de octubre de 2014 .
  52. ^ Witten, Ed. "Conferencia conmemorativa del Premio Kioto de Ciencias Básicas 2014" (PDF) . Consultado el 28 de enero de 2017 .
  53. ^ "Facultad» Ilana B. Witten ". princeton.edu . Consultado el 18 de noviembre de 2016 .
  54. ^ "Facultad de la Universidad de Washington» Daniela M. Witten ". washington.edu . Consultado el 9 de julio de 2015 .
  55. ^ "Consejo Asesor". Calle J. 2016 . Consultado el 14 de octubre de 2016 .
  56. ^ Pájaro, Kai; Abrahán, David; Witten, Eduardo; Walzer, Michael; Brooks, Pedro; Beinart, Peter; Gitlin, Todd. "Por un boicot económico y un no reconocimiento político de los asentamientos israelíes en los territorios ocupados | Todd Gitlin". ISSN  0028-7504 . Consultado el 1 de febrero de 2023 .
  57. ^ "Edward Witten para Estadounidenses por la paz ahora". Estadounidenses por la paz ahora . 8 de febrero de 2005 . Consultado el 5 de abril de 2024 .

enlaces externos

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