2020年狄拉克獎公布,三位弦理論先驅獲此殊榮

2020年8月10日，國際理論物理中心（ICTP）在義大利Trieste揭曉了被視為理論和數學物理領域的最高榮譽之一——2020年狄拉克獎，授予三位傑出的物理學家——蒙彼利埃大學的André Neveu，佛羅裡達大學的Pierre Ramond，以及羅馬第一大學的Miguel Virasoro，以表彰他們「創立和提出弦理論的先驅性貢獻，將新的玻色和費米對稱性引入了物理學」。

弦理論是基礎物理的一種理論框架，其將物質描述為由一維的微觀客體（稱為「弦」）所組成。這些弦可以被視為微小的能量絲，它們以不同的模式振動。就像小提琴弦的不同振動模式產生不同音符一樣，弦的不同振動狀態通過確定其性質（如質量或電荷）會產生不同的基本粒子（如電子或中微子）。

弦理論是物理學家們新提出的統一物理學理論，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了非常重要的作用，並已應用於黑洞、早期宇宙、凝聚態物理等各種領域，且由於其複雜和嚴謹的公式，促進了純數學的重大發展。

弦理論的最初發展出現在20世紀60年代末，當時，它立即成為引力量子理論的一個有前途的候選者。其最早的版本是玻色弦理論，也就是說，只描述了一類叫作「玻色子」的粒子。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、引力子和希格斯玻色子；另一方面，費米子是自旋為半整數（1/2，3/2，5/2，……，以普朗克常量為單位）的粒子，比如電子、質子和夸克。

20世紀60年代末，Miguel Virasoro開始在理論物理學領域進行一項雄心勃勃的工作，最初是和Gabriele Veneziano合作，後來是獨自一人。這項工作主要集中在所謂的「Veneziano模型」的開發上，這是一種具有一些特性的數學模型，後來成為了第一個被認可的弦模型。受Veneziano「開放弦」的啟發，Virasoro發展了自己的模型，後來被公認為「封閉弦」模型。在進行這些研究的時候，弦的理論還沒有完全、清晰地發展起來，這些模型是在幾年後才被認為完美地描述了弦的物理學。

Miguel Virasoro通過研究這些模型的數學特性，繼續為該領域作出重要貢獻，並注意到這些模型具有的一些對稱性特徵。他確定並形式化表述了這些對稱性，現在被稱為「Virasoro代數」，這是一種被廣泛應用於二維共形場論和弦論的復李代數。在純數學家看來，這項工作也很有意義，因為它是一個無限維李代數，而在此之前李代數通常都是有限維的。

「這項工作非常重要，因為它讓我們可以完成之前無法完成的計算，」義大利猞猁之眼國家科學院（Accademia dei Lincei）主席、狄拉克獎評選委員會成員Giorgio Parisi教授說：「有了一個模型卻不知道其對稱性是一種漫無目的的研究，就像在黑暗中行走。這就是為什麼發現這些對稱性是一個真正的轉折點。」

另一方面，André Neveu和Pierre Ramond把費米子自由度引入了理論模型。事實上，Virasoro所做的大部分工作都致力於研究玻色弦，這是弦理論領域中最早被研究的弦。Neveu和Ramond擴展了這些工作，將計算擴展到包括由費米子組成物質的另外部分。

「這些工作的共同之處在於，它們都是弦理論中至關重要的工作，在科學家們意識到這些公式可以真正描述弦之前，這些工作就已經開始進行了」，Giorgio Parisi說，「只有在幾年後，由於Leonard Susskind、Yōichirō Nambu和其他人的工作，科學家們才真正開始談論弦。」

Andrè Neveu與John Schwarz在20世紀70年代早期合作完成的這項工作，也由Pierre Ramond獨立完成，現在被稱為「RNS形式」，以三位創始人的姓氏首字母命名。這是超弦理論的最初進展，將描述玻色弦的對稱代數——Virasoro代數，推廣到同樣可以描述費米子的代數。這一構想可以將宇宙中所有的粒子和基本力都表述為微小的超對稱弦的振動，因此得名「超弦」理論，它同時解釋了費米子和玻色子。

「作為ICTP的新主任，宣布2020年狄拉克獎讓我倍感榮幸和開心。」ICTP主任Atish Dabholkar說，「狄拉克一直是理論物理學領域一個鼓舞人心的人物，對於ICTP更是如此。今年，一個非常傑出的評選委員會將這一獎項頒發給弦理論領域的三位先驅，他們在某種程度上繼承了狄拉克的思想和做物理的方式。」

André Neveu出生於法國巴黎，理論物理學家，研究領域包括弦理論和量子場論。他發展了第一個可以描述玻色子和費米子的弦理論，從而開啟了超對稱的想法（當時由幾個研究小組獨立發展），被認為是弦理論的先驅。

André Neveu曾就讀於巴黎巴黎高等師範學院，自1989年起工作於蒙彼利埃大學理論物理研究所（現在的L2C，即查爾斯·庫侖實驗室）。他曾任加州大學伯克利分校客座教授。因對理論物理的貢獻，他榮獲多個獎項，包括Paul Langevin獎（1973年）和Gentner-Kastler獎（1988年）。

Pierre Ramond出生於法國塞納河畔納伊市，被認為是超弦理論發展的發起人。1970年代初，通過將Virasoro 代數推廣為一種超共形代數（被稱為超Virasoro代數），他完成了玻色弦理論的推廣，使其同樣適用於費米弦。他是佛羅裡達大學傑出物理學教授。

Pierre Ramond曾是費米實驗室的博士後，之後成為耶魯大學的講師和助理教授。他曾在加州理工學院擔任R. A. Millikan高級研究員。因對理論物理的貢獻，他獲得了多項獎項，包括Boris Pregel獎（1992年）和享有盛譽的Dannie Heineman數學物理學獎（2015年）。他是美國物理學會會員。

Miguel Virasoro出生於阿根廷布宜諾斯艾利斯，因其在理論物理和數學物理領域的研究而聞名。他於1962年畢業於布宜諾斯艾利斯大學，並在1966年離開了阿根廷（當時阿根廷聯邦警察強制學生和教師從布宜諾斯艾利斯大學的五個學院撤離）。他在以色列雷霍沃特的魏茨曼科學研究所的獲得了博士後職位，之後在威斯康星大學、加州大學伯克利分校、普林斯頓高等研究院、法國巴黎高等師範學院等一些國際機構工作了幾年，其間還去阿根廷做了兩次短期訪問。1977年，他移居義大利，先是去了都靈，然後在1981年去了羅馬第一大學，在那裡做了30年的教授，講經濟和電磁學的物理數學模型。

Miguel Virasoro因發現了Virasoro模型(一種閉弦模型)以及對無限維李代數的發展做出了巨大貢獻而聞名，即引入了弦理論中的關鍵工具——Virasoro代數。與Giorgio Parisi和Marc Mezard合作，他在統計力學領域，特別是在無限維自旋玻璃態的研究方面做出了巨大貢獻。

1995年至2002年，他擔任裡雅斯特的ICTP主任。 

ICTP狄拉克獎是為紀念P.A.M.狄拉克而設立的，於1985年第一次頒發。狄拉克是20世紀最偉大的物理學家之一，也是ICTP堅定的朋友。每年的8月8日（狄拉克的生日），該獎項被授予對理論物理學作出重大貢獻的科學家。狄拉克獎獲得者都是世界頂級物理學家，其中很多人也獲得了諾貝爾獎、菲爾茲獎和沃爾夫獎。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獲獎者。本次頒獎典禮將於2021年舉行，三位獲獎者將就他們的工作發表演講。