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ジョン・クライヴ・ワード

ジョンクライヴワード 、FRS(1924年8月1日-2000年5月6日)は、イギリスとオーストラリアの物理学者でした。彼は、「ワードアイデンティティ」(または「ワードのアイデンティティ」)としても知られる、ワード-タカハシアイデンティティを紹介しました。アンドレイ・サハロフは、ウォードは量子電気力学の巨人の一人だと言った。彼は、量子固体物理学、統計力学、イジングモデルに多大な貢献をしました。

ウォードは、ゲージ粒子相互作用の標準モデルの著者の1人でした。彼の貢献は、アブダスサラムと共同執筆した一連の論文で発表されました。彼はまた、ファインマン図の使用の初期の擁護者であると信じられています。物理学者は彼の原則と発展を「それを知らずに、そして一般的に彼を引用せずに」利用したと言われています。

1955年、ウォーダーはアルダーマストンの原子兵器研究施設で働くために採用されました。そこで、彼は独自にテラー・ウラムのデザインのバージョンを派生させ、そのために「英国の原爆の父」と呼ばれました。

若いころ

ジョンクライヴワードは、1924年8月1日にロンドンのイーストハムで生まれました。彼は、内陸歳入で働いていた公務員のジョセフウィリアムワードと、教師の妻ウィニフレッドネパルマーの息子でした。彼には妹のメアリー・パトリシアがいました。彼は、チョークウェル小学校とウェストクリフ・ボーイズ・フォー・ボーイズに通った。 1938年、彼は座ってビショップ・ストートフォード大学に100ポンドの奨学金を獲得した。彼は1942年に高校認定試験を受験し、数学、物理学、化学、ラテン語の区別を取得し、オックスフォードのマートンカレッジに修士号(奨学金)を提供されました。

当時第二次世界大戦は激怒していましたが、ウォードは陸軍に召集されず、JHCホワイトヘッドとECティッチマーシュの下で数学を勉強し、一流の名誉で工学科学の学士号を取得することが許可されました。彼はハームズワース・トラストから奨学金を受け取り、1946年10月、終戦により、オックスフォードの理論物理学の教授に最近任命されたモーリス・プライスの大学院助手としての地位を確保しました。

科学的貢献

量子もつれ

1947年、WardとPryceはNatureに論文を発表しました。この論文では、反対方向に動く量子もつれ光子の偏光の確率振幅を最初に計算して使用しました。偏光xおよびyの場合、ウォードはこの確率振幅を次のように導き出しました。

|ψ⟩=(| x、y⟩− | y、x⟩){\ displaystyle \ left | \ psi \ right \ rangle =(\ left | x、y \ right \ rangle-\ left | y、x \ right \ rangle)}

次のように正規化できます。

|ψ⟩= 12(|x⟩1| y⟩2− |y⟩1|x⟩2){\ displaystyle \ left | \ psi \ right \ rangle = {1 \ over {\ sqrt {2}}}( \ left | x \ right \ rangle _ {1} \ left | y \ right \ rangle _ {2}-\ left | y \ right \ rangle _ {1} \ left | x \ right \ rangle _ {2}) }

これを使用して、2つの光子の量子偏光の相関を導き出すことができます。彼らの予測は、1950年にChien-Shiung WuとI. Shaknovによって実験的に確認されました。これは、アインシュタイン-ポドルスキー-ローゼン(EPR)パラドックスに適用されるもつれた光子のペアの最初の実験的確認でした。その後、リチャード・ダリッツとフランク・ドゥアルテが結果を説明しました。どうやらディラックの教義に従って、ウォードは量子力学の解釈の問題に悩まされることはなかった。

ハームズワースの奨学金が期限切れとなり、オックスフォードでの見込みがほとんどないため、ウォードはシドニー大学からの求人広告に応じました。彼はポジションを提供されましたが、彼が到着したとき、それは講師ではなく講師であることがわかりました。そのため、彼はその年に奉仕し、その後オックスフォードに戻り、「素粒子のいくつかの性質」に関する哲学博士(D.P​​hil。)の論文を完成させました。ウォードは、1947年の論文の詳細である彼の論文が外部審査官であるニコラス・ケマーによって容易に承認されることを期待していましたが、最後にケマーの場所はルドルフ・パイエルスに引き継がれ、受け入れを拒否しました。内部の審査官J. de Wittによる強力な議論の後、論文が授与されました。

区のアイデンティティ

Pryceは、Wardが2年間科学産業研究部(DSIR)から賞を受賞するよう手配しました。当時、彼は元々「ワードアイデンティティ」(または「ワードのアイデンティティ」)として知られていたワード・タカハシアイデンティティを開発しました。量子電気力学のこの結果は、フリーマンダイソンの推測に触発され、ウォードの簡潔なスタイルに典型的な半ページの手紙で開示されました。 Walter GreinerとJoachim Reinhardtは、その書籍Quantum Electrodynamicsで 、電荷の繰り込みの議論で次のように述べています。「ワードアイデンティティには、はるかに基本的な意味があります。 電磁相互作用の普遍性を保証します」フランク・クローズは、彼の著書「The Infinity Puzzle 」で次のように書いています。「ワードのアイデンティティは、くりこみの全構造が基礎となる基本的な基盤です」

1950年、ウォードのDSIRフェローシップは終了しました。プライスはニュージャージー州プリンストンの高等研究所の客員教授になり、ウォードの同僚であるPTマシューズとアブダス・サラムは1950年から1951年にそこのメンバーを訪問していました。それらを通じて、彼は1951年から1952年の学年で3,000ドルの会員を確保することができました。プリンストンでIsing Modelを紹介され、コーネル大学のMark Kacに会いました。MarkKacとは、コンビナトリアル手法を使用してIsingモデルの正確なソリューションについて協力しました。イジングモデルに関するKacとの彼の共同作業により、現在Kac-Wardオペレーターと呼ばれているものが生まれました。彼は1952年と1953年にベル研究所で働いた後、バート・グリーンからアデレード大学での講義の申し出を受け入れ、1年間働いた後、高等研究所で別の会員になりました。

標準モデル

ウォードはイギリスの水素爆弾計画を去り、カリフォルニアのエレクトロニクス会社に就職した。 1956年後半、エリオットモントロールはメリーランド大学で客員教授を務めました。電子ガスの基底状態エネルギーに関するキース・ブリュックナーとマレー・ゲルマンの最近の論文に注目して、ウォードは別のアプローチを提案する講義を行いました。モントロールは、これがデバイ–ヒュッケル理論であることを認識しました。ウォードはその後の数週間にわたって、「以前は純粋に古典的な理論を決定的に拡張しただけでなく、量子統計力学における問題の図式的取り扱いのルールを確立することができた。そして現代の計算のバター。」

その後、物理学者は、ウーとツング・ダオ・リーがウーの実験で弱い相互作用ではパリティが保存されないことを実証したというニュースに驚いた。これにより、ウォードは素粒子物理学を再び検討するようになりました。他の多くの人と一緒に、彼はゲージ理論をフェルミのベータ崩壊理論にどのように適用できるかを考えています。ウォードは、ゲージ粒子相互作用の標準モデルの著者の一人になりました。電磁相互作用と弱い相互作用に関する彼の貢献は、アブダス・サラムと共著した一連の論文で発表されました。ウォードはアブダスにメモを書き、アルバート・アインシュタインがおそらく時計回りに墓の中を回っていると伝えた。

標準モデルへのサラムとワードの貢献は、ヒッグス粒子の理論構造の開発に使用されました。ウォードは、量子力学、フェルミオン理論、量子固体物理学、統計力学、イジングモデルにも貢献しました。

アルデマストン

1955年、ウォードはウィリアム・クックに採用され、アルダーマストンの原子兵器研究施設で英国の水素爆弾計画に取り組みました。英国政府は、水素爆弾が必要であると決定し、それを設計することがアルダーマストンの仕事でした。クックは1954年9月にプロジェクトを担当しました。ワードはアルダーマストンで唯一の理論物理学者でした。物理学者ではありますが、ディレクターのウィリアム・ペニーは流体力学と計装の専門家でした。ペニーはワードに彼を押し付けられたことに満足せず、二人は仲良くしなかった。

英国の熱核設計の知識は、戦時中のマンハッタン計画:エドワード・テラーのクラシック・スーパー、および1946年のジョン・フォン・ノイマンとクラウス・フックスの設計に限られていました。アメリカの水素爆弾の設計について確実に知られていたのは、複数の段階があることだけでした。 「私は割り当てられた」とウォードは後に思い出した。「ウラム・テラーの発明の秘密を明らかにすることはありえない仕事だった。アルダーマストンの職員の才能をはるかに超える天才の考え。ペニー。」

多数の提案を行った後、ウォードはステージング、圧縮、放射線爆縮を組み込んだ実行可能な設計に着手しました。 1955年12月2日の会議で、ウォードは黒板にスケッチした。ペニーの反応は複雑すぎてクールでしたが、クックはそれを価値があると認識しました。ウォードのデザインは、グラップル作戦で使用される水素爆弾に最終的に採用されたものではありませんでしたが、コンセプトは影響力があり、アメリカ人が持っていたよりも高度なデザインの開発がプロジェクトの全体的な目的を達成する鍵となります-再開アメリカとの核の特別な関係の。彼は「英国の原爆の父」と呼ばれています。

マッコーリー大学

メリーランドの後、ウォードは新しい仕事を探しました。彼はフロリダのマイアミ大学で見つけたと思っていたが、終身在職権を拒否され、1959年に去った。その後、ペンシルベニア州ピッツバーグのカーネギーメロン大学で職を確保したが、そこで不幸だった。彼はもう一度、高等研究所の1年間の会員資格を申請し、3回目の受け入れを行いました。その後、セオドア・H・ベルリンは1961年にジョンズ・ホプキンス大学に就職した。1966年まで、ニュージーランドのビクトリア大学ウェリントンの数学教授の広告に答えた。オーストラリア人の友人は、誰もがオーストラリアよりもニュージーランドを選ぶことに驚いており、1967年にシドニーのマッコーリー大学で物理学の基礎教授になりました。彼はオックスフォードとケンブリッジからの申し出を断りました。彼は最終的にオーストラリア市民になりました。

1967年、彼はマッコーリー大学で物理学に関するファインマン講義を主要な教科書として使用して物理学プログラムを作成しました。このプログラムは実験的に非常に重視されており、ウォード自身(元々はエンジニアとして訓練されていた)は「実用的なものに大きな賞賛を持っています」。彼は、ファインマン図の使用の初期の先駆者であり、オーストラリアでの使用を広めたと信じられています。 1970年代後半、ウォードはフランクドゥアルテとともにマッコーリーの科学改革運動の成功に参加し、これを「最も重要な成果」と見なしました。最も顕著な兆候は、大学が芸術学士(BA)学位の代わりに科学学士(BSc)学位を提示することに同意したことでした。前者はオーストラリアの学生や職場でより高く評価されています。

個人的な生と死

ワードの発表論文の総数は約20件であり、これは自己批判の強い感覚を反映しています。彼はまた、「PhDファクトリー」と呼ばれるものに対して批判的であり、多数の引用を行うことの重要性に懐疑的でした。彼は大学院生を監督しなかった。ノーベル物理学賞を受賞したことはありませんが、1981年のガスリーメダルとディラックメダル、1982年のハイネマン賞、1983年のヒューズメダルなど、量子分野への非常に影響力のある独創的な貢献に対して重要な賞を受賞しました。理論、特にウォードのアイデンティティと弱い相互作用のサラム・ワード理論」。彼は1965年に王立協会のフェローになりました。彼のエルド数は2です。

アンドレイ・サハロフは、ウォードはフリーマン・ダイソン、リチャード・ファインマン、ジュリアン・シュウィンガー、シン・イティロ・トモナガ、ジャン・カルロ・ウィックとともに量子電気力学の「巨人」の一人だと言った。これに関して、物理学者は彼の原則と開発を「それを知らずに、そして一般的に彼を引用することなくしばしば」利用したと言われています。

物理学に加えて、ウォードはピアノとフレンチホルンを演奏しました。彼は人生の大部分で学士号を取得していましたが、米国にいる間は短期間結婚していました。彼には子供がいませんでした。彼はカナダのブリティッシュコロンビア州のバンクーバー島で2000年5月6日に呼吸器疾患で亡くなりました。