Frank Wilczek

Frank Anthony Wilczek (nacido el 15 de mayo de 1951) es un físico teórico estadounidense, matemático y laureado Nobel. Actualmente es el profesor de física de Herman Feshbach en el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), director fundador del Instituto T. D. Lee y científico jefe de la Universidad Wilczek Quantum Center, Shanghai Jiao Tong University (SJTU), profesora distinguida de la Universidad Estatal de Arizona (ASU (ASU.) y profesor completo en la Universidad de Estocolmo.

Wilczek, junto con David Gross y H. David Politzer, recibió el Premio Nobel de Física en 2004 " para el descubrimiento de la libertad asintótica en la teoría de la fuerte interacción ". En mayo de 2022, recibió el Premio Templeton para el progreso hacia investigaciones o descubrimientos sobre realidades espirituales.

Life y educación temprana

Nacido en Mineola, Nueva York, Wilczek es de origen polaco e italiano. Sus abuelos eran inmigrantes, que realmente trabajaban con sus manos ", según Wilczek, pero el padre de Frank tomó clases de la escuela nocturna para educarse a sí mismo, trabajando como reparador para apoyar a su familia. El padre de Wilczek se convirtió en un ingeniero autodidacta ", cuyos intereses en tecnología y ciencia inspiraron a su hijo.

Wilczek fue educado en las escuelas públicas de Queens, asistiendo a Martin Van Buren High School. Fue alrededor de esta época, los padres de Wilczek se dieron cuenta de que era excepcional, en parte como resultado de que Frank Wilczek recibió una prueba de IQ.

Después de omitir dos grados, Wilczek comenzó la escuela secundaria en el décimo grado, cuando tenía 13 años. Se inspiró particularmente en dos de sus maestros de física de la escuela secundaria, uno de los cuales enseñó un curso que ayudó a los estudiantes con la búsqueda nacional de talentos de la ciencia de Westinghouse. Wilczek fue finalista en 1967 y finalmente ganó el cuarto lugar, basado en un proyecto matemático que involucra la teoría del grupo.

Recibió su Bachillerato en Matemáticas y membresía en Phi Beta Kappa en la Universidad de Chicago en 1970. Durante su último año como especialista en matemáticas en Chicago, asistió a un curso impartido por Peter Freund sobre teoría de grupos en física, que Wilczek más tarde describió como " básicamente física de partículas ", y muy influyente:

Peter Freund jugó un gran papel en mi vida, sin embargo, porque enseñó este curso sobre la teoría del grupo, o la simetría en la física que — él era tan entusiasta, y él realmente engulló— y es hermoso material. Aún hasta hoy creo que la teoría cuántica del impulso angular es una de las pináculos absolutos del logro humano. Sólo hermosa.

Wilczek fue a Princeton como estudiante graduado de matemáticas. Después de un año y medio, se transfirió de las matemáticas a la física, con David Gross como su asesor de tesis.

Obtuvo una Maestría en Artes en Matemáticas en 1972 y un Ph.D. en física en 1974, ambos de la Universidad de Princeton.

vida personal

Wilczek conoció a Betsy Devine en Princeton, cuando ambos vieron los partidos televisados de ajedrez Fisher-Spassky de 1972. Se casaron en 1973, y juntos tienen dos hijas. Su físico favorito es el empleado de James Maxwell.

Vistas religiosas

Wilczek fue criado católico pero más tarde " perdió la fe en la religión convencional " Aunque le dijo a Scientific American que la religión " había significado mucho para mí cuando era adolescente ". Ha sido descrito como un agnóstico, pero tuiteó en 2013 que " Pantheist " está " más cerca de la marca ".

Wilczek dijo que " el mundo encarna hermosas ideas " Pero " aunque esto puede inspirar una interpretación espiritual, no requiere uno ".

Outreach y activismo científico

Wilczek es miembro de la Junta Asesora Científica del Future of Life Institute, una organización que trabaja para mitigar los riesgos existenciales que enfrentan la humanidad, particularmente el riesgo existencial de la inteligencia artificial avanzada.

En 2014, Wilczek escribió una carta, junto con Stephen Hawking y otros dos académicos, advirtiendo que el éxito en la creación de IA sería el evento más grande en la historia humana. Desafortunadamente, también podría ser el último, a menos que aprendamos cómo evitar los riesgos. "

Wilczek también es defensor de la campaña para el establecimiento de una Asamblea Parlamentaria de las Naciones Unidas, una organización que aboga por la reforma democrática en las Naciones Unidas y la creación de un sistema político internacional más responsable.

Wilczek está en la Junta de Sociedad para la Ciencia y Amp; el público. Es miembro cofundador de la Fundación Kosciuszko de la colegio de eminentes científicos de origen polaco y ascendencia.

Wilczek has appeared on an episode of Penn & Teller: Bullshit!, where Penn referred to him as "the smartest person [they have] ever had on the show#34;.

honores

En 1982, recibió una beca MacArthur.

Wilczek fue elegido como miembro de la Academia Nacional de Ciencias en 1990, miembro de la Academia Americana de Artes y Ciencias en 1993, y la American Philosophical Society en 2005.

Wilczek se convirtió en un miembro extranjero de la Royal Países Bajos de las Artes y Ciencias en 2000. Fue galardonado con la Medalla Lorentz en 2002. Wilczek ganó el premio Lilienfeld de la Sociedad Física Americana en 2003. En el mismo año fue premiado el Medalla conmemorativa de la Facultad de Matemáticas y Física de la Universidad de Charles en Praga. Fue el recipiente del Premio de Física de Alta Energía y Partículas de 2003 de la Sociedad Física Europea. El Premio Nobel de Física 2004 fue otorgado conjuntamente a David J. Gross, H. David Politzer y Frank Wilczek " por el descubrimiento de la libertad asintótica en la teoría de la fuerte interacción ". Wilczek también fue el receptor del Premio Internacional King Faisal 2005 para la ciencia. En ese mismo año, recibió el Premio Golden Plate de la Academia Americana de Logro. El 25 de enero de 2013, Wilczek recibió un doctorado honorario de la Facultad de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Uppsala, Suecia. También sirvió en el jurado de ciencias físicas para el Premio Infosys de 2009 a 2011. En 2011, Wilczek dio la conferencia Memorial George Gamow en la Boulder de la Universidad de Colorado. En 2022 recibió el Premio Templeton por el trabajo que revela " una visión de un universo que considera que encarna la belleza matemática en las escamas de lo magnífico y inimaginablemente pequeño ".

Wilczek posee la profesión de física de Herman Feshbach en el Centro MIT para la Física Teórica. También ha trabajado en el Instituto de Estudios Avanzados en Princeton y en el Instituto de Física Teórica de la Universidad de California, Santa Bárbara, y también fue profesor visitante en Nordita.

investigación

El Premio Nobel de Wilczek 2004 fue por la libertad asintótica, pero ha ayudado a revelar y desarrollar axiones, todos, libertad asintótica, las fases superconductoras de color de la materia quark y otros aspectos de la teoría de campo cuántico. Ha trabajado en física de materia condensada, astrofísica y física de partículas.

Libertad asintótica

En 1973, mientras un estudiante graduado que trabajaba con David Gross en la Universidad de Princeton, Wilczek (junto con Gross) descubrió la libertad asintótica, lo que sostiene que cuanto más cercanos son los quarks entre sí, menos es la fuerte interacción (o carga de color) entre ellos; Cuando los quarks están en extrema proximidad, la fuerza nuclear entre ellos es tan débil que se comportan casi como partículas libres. La teoría, que fue descubierta independientemente por H. David Politzer, fue importante para el desarrollo de la cromodinámica cuántica. Según la Royal Países Bajos de la Academia de Artes y Ciencias al otorgar a Wilczek su Medalla Lorentz en 2002,

Esta [libertad asintotica] es un fenómeno por el cual los bloques de construcción que componen el núcleo de un átomo – 'quarks' – se comportan como partículas libres cuando están unidos, pero se atraen más fuertemente entre sí a medida que aumenta la distancia entre ellos. Esta teoría forma la clave para la interpretación de casi todos los estudios experimentales que implican aceleradores modernos de partículas.

Axions

El Axion es una partícula elemental hipotética. Si existen axiones y tienen baja masa dentro de un rango específico, son de interés como un posible componente de la materia oscura fría.

En 1977, Roberto Peccei y Helen Quinn postularon una solución al fuerte problema de CP, el mecanismo Peccei -Quinn. Esto se logra agregando una nueva simetría global (llamada simetría de Peccei -Quinn). Cuando esa simetría se rompe espontáneamente, una nueva partícula resulta, como Wilczek y Steven Weinberg. Wilczek nombró a esta nueva partícula hipotética el " Axion " Después de una marca de detergente de lavandería, mientras que Weinberg lo llamó " Higglet ". Weinberg más tarde acordó adoptar el nombre de Wilczek para la partícula.

Aunque la mayoría de las búsquedas experimentales de candidatos de materia oscura han atacado a WIMP, también ha habido muchos intentos para detectar axiones. En junio de 2020, un equipo internacional de físicos que trabajan en Italia detectó una señal que podría ser axiones.

Anyons

En física, un Anyon es un tipo de cuasipartícula que ocurre solo en sistemas bidimensionales, con propiedades mucho menos restringidas que los fermiones y los bosones. En particular, cualquiera puede tener propiedades intermedias entre fermiones y bosones, incluida la carga eléctrica fraccional. Este comportamiento de todos los que viene inspiró a Wilczek en 1982 a nombrarlos " Anyons ".

En 1977, un grupo de físicos teóricos que trabajan en la Universidad de Oslo, dirigido por Jon Leinaas y Jan Myrheim, calculó que la división tradicional entre fermiones y bosones no se aplicaría a las partículas teóricas existentes en dos dimensiones. Cuando Daniel Tsui y Horst Störmer descubrieron el efecto fraccional de la sala cuántica en 1982, Bertrand Halperin (1984) expandió las matemáticas que Wilczek propuso en 1982 para estadísticas fraccionales en dos dimensiones para ayudar a explicarlo.

Frank Wilczek, Dan Arovas y Robert Schrieffer analizaron el efecto fraccional de la sala cuántica en 1984, lo que demuestra que todos debían describirlo.

En 2020, los experimentadores de Ecole Normale Supérieure y del Centro de Nanociencias y Nanotecnologías (C2N) informaron en Science que habían hecho una detección directa de Anyons.

Cristales de tiempo

En 2012 propuso la idea de un cristal de tiempo. En 2018, varios equipos de investigación informaron la existencia de cristales de tiempo. En 2018, él y Qing-dong Jiang calcularon que la llamada atmósfera cuántica " de los materiales en teoría deberían ser capaces de ser sondeados utilizando tecnología existente, como sondas de diamantes con centros de vacante de nitrógeno.

Investigación actual

• Física de partículas "Pure": conexiones entre ideas teóricas y fenómenos observables;
• comportamiento de la materia: estructura de fase de la materia de quark a temperatura y densidad ultra-alta; superconductividad de color;
• aplicación de la física de partículas a la cosmología;
• aplicación de técnicas de teoría de campo para la física de materia condensada;
• teoría cuántica de agujeros negros; ver por ejemplo la aplicación del modelo de espejo móvil a agujeros negros.

publicaciones

para lectores laicos

• 2021 Fundamentos: Diez claves para la realidad, Pinguin Press ISBN 978-0735223790
• 2015 Una pregunta hermosa: encontrar el diseño profundo de la naturaleza, Allen Lane, ISBN 9781846147012
• 2014 (con Stephen Hawking, Max Tegmark y Stuart Russell). "Complacencia transcendiente en máquinas superintelligentes". Huffington Post.
• 2008. La Luz del Ser: Misa, Éter y la Unificación de las Fuerzas. Libros básicos. ISBN 978-0-465-00321-1.
• 2007. La musica del vuoto. Roma: Di Renzo Editore.
• 2006. Realidades fantásticas: 49 Viajes de mente Y un viaje a Estocolmo. World Scientific. ISBN 978-981-256-655-3.
• 2002, "En la receta numérica del mundo (un odo a la física)", Daedalus 131(1): 142–47.
• 1989 (con Betsy Devine). Anhelo por las armonías: Temas y Variaciones de la Física ModernaW W Norton. ISBN 978-0-393-30596-8.

técnico

Scholia tiene un perfil para Frank Wilczek (Q107450).

• 1988. Fases geométricas en física.
• 1990. Estadísticas Fraccionales y Superconductividad de Anyon.