Физика

Нобелевские лауреаты: Джулиан Швингер

Лаборатория на кончике пера

Aмериканский физик Джулиан Швингер

Historical/Getty Images/Markus Noack/Flickr/Indicator.Ru

Чем занимались в металлургической лаборатории MIT, где хранил свою лабораторию Джулиан Швингер и как удалось почти-что-школьнику напечатать свою статью в топовом физическом журнале, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Джулиан Сеймур Швингер

Родился 12 февраля 1918 года, Нью-Йорк, США

Умер 16 июля 1994 года, Лос-Анджелес, США

Нобелевская премия по физике 1965 года (совместно с Cинъитиро Томонагой и Ричардом Фейнманом). Формулировка Нобелевского комитета: «За фундаментальные работы по квантовой электродинамике, имевшие глубокие последствия для физики элементарных частиц (for their fundamental work in quantum electrodynamics, with deep-ploughing consequences for the physics of elementary particles)».

Будущий лауреат Нобелевской премии по физике 1965 года родился в Нью-Йорке и стал вторым коренным ньюйоркцем в еврейской семье Швингеров. Родители нашего героя родились в Польше. Отец, Бенджамин Швингер, родился в Новы-Сонче, мать, Белла Розенфельд, — в Лодзе. Бенджамин был портным, а позже — фабрикантом одежды.

Второй сын Бенджамина и Беллы, Джулиан, оказался очень талантливым. К таким, как он, действительно применимо слово «вундеркинд» — только, в отличие от многих вундеркиндов, мальчик и отнесся серьезно к своему призванию, и не променял его ни на что иное, когда вырос.

Уже в первые годы тинейджерства Швингер глотал все книги по физике, до которых мог дотянуться, все, что были в ближайших публичных библиотеках. Причем интересовала его больше всего квантовая механика. В результате в 14 он окончил школу и поступил в Сити-Колледж, где сам продолжил не только изучать квантовую механику, но и пытаться сделать в ней что-то новое. Как итог — в 16 лет статью Джулиана Швингера, «человека из ниоткуда» — в том смысле, что у него не было высшего образования, аффилиации научного учреждения, соавторов и репутации, — приняли в печать в один из топовых мировых физических журналов, Physical Review. Хоть в те времена научные порядки и были несколько проще, даже тогда статья шестнадцатилетнего мальчика в ведущем журнале означала примерно то же, что и сейчас.

И тут нашему герою повезло: на статью обратил внимание тогда еще будущий нобелевский лауреат, но уже весьма влиятельный физик Исидор Айзек Раби. В 1944 году он будет удостоен Нобелевской премии за открытие ядерного магнитного резонанса. Раби обратил внимание не только на статью, но и на автора, а поняв, какой бриллиант он откопал, сумел выбить специальную стипендию в Колумбийском университете, куда и поступил Швингер. Думается, главным аргументом у Раби стало: «Вы где-нибудь видели абитуриента со статьей в PhysRev?»

Именно под руководством Раби Швингер сделал докторскую диссертацию — за пару лет, хотя свою степень PhD он получил только в 1939 году. Но «только» — это по меркам самого Швингера, не будем забывать, что в 1939 году ему исполнился лишь 21 год.

Еще год Швингер оставался в Колумбийском университете, потом год проработал в Калифорнийском университете (где был ассистентом Роберта Оппенгеймера), а потом перешел в Пердью.

Когда США вступили в войну, Швингер работает на двух работах одна интенсивней другой. Одна — радиационная лаборатория Массачусетского технологического, «обычная наука», другая — металлургическая лаборатория. Понятно, чем там на самом деле занимался во время войны сотрудник Оппенгеймера. Атомной бомбой и немножко радарами.

Роберт Оппенгеймер

Wikimedia Commons

Вообще нужно сказать, что, в отличие от многих, Швингер был теоретиком-одиночкой. Он работал по ночам, а его лаборатория, как он говорил несколько после, умещалась в шарике его шариковой ручки (мы помним, что во время Второй мировой войны Ласло Биро их еще не изобрел). Занимаясь прикладными задачами, он всегда задумывался над фундаментальными вопросами. Именно занимаясь проблемами радара, Швингер задумался о взаимодействии электронов с магнитным полем, о проблеме электромагнитной массы электрона, потом узнал об экспериментах Лэмбра и Резерфорда — и пошел тем же путем, что Синъитиро Томонага в разгромленной Японии. И пришел к тем же результатам — методу перенормировки и созданию новой квантовой электродинамики, о которой мы писали в предыдущем выпуске рубрики.

Важно, что работы ученых, работавших на армии воюющих друг с другом стран, привели их обоих к Нобелевской премии. И именно об этом Швингер сказал в своей речи на Нобелевском банкете:

«Я хотел бы кратко прокомментировать долгожданное признание работы, проделанной независимо японскими и американскими учеными во время и сразу же после Великого конфликта, охватившего эти две страны более двадцати лет назад. Кто может оценить, насколько дальше могла бы пойти физика сегодня, если бы мировые события позволили прямой контакт и беспрепятственное исследование, а не реальность тех мучительных лет.

Мне нет нужды останавливаться на полном интеллектуальном и физическом разрушении, которое могут принести будущие пожары. Горькая ирония заключается в том, что любопытство человека и его с трудом завоеванный контроль над природой могут быть обращены против человека. Нужно преклониться перед мудростью Альфреда Нобеля, который ясно видел, что вклад в науку и литературу должен дополняться позитивными действиями во имя мира».

После Нобелевской премии Швингер прожил еще треть века и успел сделать еще очень, очень много: работы по СРТ-симметрии (инвариантности при одновременной инверсии заряда, четности и времени), по конфайнменту (силам, которые удерживают кварки в нуклонах и не дают получить их в свободном состоянии), предсказание того, что переносчик слабого взаимодействия будет иметь большую массу и иметь заряд и спин (потом за открытие W-бозонов Карло Руббиа и Симон ван дер Меер получат свою Нобелевскую премию), предсказание существования второго типа нейтрино…

А ведь кроме занятий наукой Швингер еще и учил. Он руководил работой над 73 диссертациями, и еще как! Среди его учеников сразу четыре лауреата Нобелевской премии: три по физике (Шелдон Глэшоу, Бен Моттельсон и Рой Глаубер) и один по химии (Вальтер Кон).

Бен Моттельсон

Wikimedia Commons

Это был действительно великий человек, легенда физики. Человек с лабораторией в шарике своей шариковой ручки.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.