George Frederick Chapline Jr. (nacido el 6 de mayo de 1942) es un físico teórico estadounidense, con base 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 más conocido como el creador del concepto de metal vaporoso, es decir, un metal en el que la densidad de estados en la superficie de Fermi se reduce debido a las correlaciones de emparejamiento. Tanto los actínidos como los superconductores de alta temperatura térmica son ejemplos de metales vaporosos. [ aclaración necesaria ] [ cita necesaria ]
Chapline es conocido por su trabajo con Nick S. Manton [2] en la búsqueda de las ecuaciones clásicas que unifican la supergravedad y las teorías de calibración de Yang-Mills . Estas ecuaciones desempeñan 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 mediante 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 unificara la gravedad y la física de partículas elementales . [3]
Chapline es quizás mejor conocido por su investigación sobre los agujeros negros , proponiendo que no pueden ser descritos como soluciones de las ecuaciones de la relatividad general de Einstein. [4] Basándose en los conocimientos de mecánica cuántica de él mismo y Pawel Mazur de principios de la década de 2000, propuso que los objetos que actualmente se cree que son 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 espacio-tiempos giratorios pueden construirse a partir de una matriz de cuerdas giratorias cuantizadas. [6]
Esta idea incorpora la propuesta de 1980 de Robert B. Laughlin y Chapline de que la superficie de un agujero negro representa en realidad una transición crítica cuántica de un vacío superfluido. La teoría de Chapline-Laughlin predice que los espacios-tiempos con una gran energía de 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 llevaron 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 cerca de 0,1 masas solares, que debería ser observable con el telescopio espacial Roman operando junto con grandes telescopios terrestres. [9]
El interés de Chapline por la gravedad cuántica data de la época en que, siendo adolescente, le escribió a Richard Feynman una carta sobre el problema de la propagación cuántica en un campo gravitatorio. Como 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, en particular cuando él era un estudiante de posgrado en Caltech (ver foto). Se dice que Feynman ayudó a Chapline a conseguir su primer trabajo, como profesor asistente en la UC Santa Cruz. [ cita requerida ]
Chapline también es conocido por su trabajo sobre mecánica cuántica e inferencia bayesiana. Las ideas que le valieron 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 la UCLA en 1961. Fue miembro del equipo de la Competencia Putnam de la UCLA de 1959, que obtuvo el tercer puesto a nivel nacional. Obtuvo un doctorado en física en Caltech en 1967. [10]