8 月 8 日,聯合國教科文組織和國際原子能機構的國際科技組織——國際理論物理中心(International Centre for Theoretical Physics,ICTP)公布 2020 年狄拉克獎得主。
來自歐洲的三位弦理論物理學家榮膺該獎項,他們分別是法國蒙彼利埃大學的安德烈 · 內沃(André Neveu)、義大利佛羅裡達大學的皮埃爾 · 拉蒙(Pierre Ramond)、以及義大利羅馬第一大學的米格爾 · 維拉宿(Miguel Virasoro),獲獎理由是「對弦理論的創立和形式化表述所作的先驅性貢獻,將新的玻色和費米對稱性引入物理學」。
圖 | 2020 年狄拉克獎得主
狄拉克獎評選委員會成員、義大利猞猁之眼國家科學院院士喬治 · 帕裡西(Giorgio Parisi)就三位得主的成果做了如下評價:「這項工作非常重要,因為它讓我們可以完成在那之前不可能完成的計算,」「有了一個模型卻不知道其對稱性讓研究顯得漫無目的,好比在黑暗中行走一樣。這就是為什麼發現這些對稱性是一個真正的轉折點。」
狄拉克獎,被譽為理論和數學物理界的最高榮譽,是國際理論物理中心於 1985 年,為紀念理論物理學家保羅 · 狄拉克(Paul Adrien Maurice Dirac)而設置的獎項,每年頒布獎項的日期也是保羅 · 狄拉克的生日。
獲獎者由傑出科學家組成的國際委員會從提名候選人名單中選出,該獎項不授予諾貝爾獎、菲爾茨獎與沃爾夫獎得主,但多位狄拉克獎章獲得者,於日後摘得了上述獎項。值得注意的是,華人物理學家李雅達、張首晟、文小剛也曾獲得該獎項。
三位得主均為 「40」 後物理家
2020 年的三位得主中,第一位獲獎者安德烈 · 內沃生於 1946 年,其一直從事弦理論和量子場論的研究,曾發明 Neveu-Schwarz 代數和 Gross-Neveu 模型。
第二位獲獎者皮埃爾 · 拉蒙也是一位 「40」 後,其出生於 1943 年。1970 年,他將保羅 · 狄拉克的點狀粒子,擴展到線狀粒子。在此過程中,他發現了二維超對稱性,並為四個時空維度奠定了超對稱性的基礎。其還在弦理論中發現了費米子模的光譜( the spectrum of fermionic modes),並開始研究超弦理論。隨後,本次和他一起獲獎的安德烈 · 內沃,基於他的超弦理論論文,提出了費米子和玻色子的弦理論。
第三位獲獎者米格爾 · 維拉宿,於 1940 年出生於阿根廷,上世紀六十年代末他與弦理論的的先驅之一加布裡埃萊 · 韋內齊亞諾(Gabriele Veneziano),合作發展了韋內齊亞諾模型,這種 「開弦」 模型是第一個受認可的弦理論模型。後來他自己開發了一套 「閉弦」 模型。對於這些模型的對稱性,米格爾 · 維拉宿提出了數學表達,即比拉索羅代數。這種無限維的李代數為弦理論提供了重要的數學工具。
什麼是弦理論?
弦理論是基礎物理的一種理論框架,它把物質描述為由一維的微觀客體 「弦」 所組成。
弦理論的最早出現於 20 世紀 60 年代末,一經提出,它立即成為引力量子理論的一個頗有前途的候選理論。弦理論的最早版本是玻色弦理論,發展於 1960 年代晚期,其名稱由來是因為粒子譜中僅含有玻色子。
玻色子是自旋為整數(0,1,2,……,以普朗克常量為單位)的粒子,如光子、引力子、希格斯玻色子。費米子則是自旋為半整數(1/2,3/2,5/2,……,以普朗克常量為單位)的粒子,比如電子、質子、夸克。
弦理論有什麼用?
弦理論是物理學家提出的物理學大統一理論方案,其試圖將描述引力的愛因斯坦廣義相對論、和描述物質基本組成的量子力學結合起來。
弦理論在解決基礎物理中的一些問題上,發揮著十分重要的作用,並已應用於其他各種領域,如黑洞、早期宇宙、凝聚態物理等,並促進了純數學的重大發展。