Вернер Исраэль
Вернер Исраэль | |
|---|---|
| Рожденный | 4 октября 1931 г. |
| Умер | 18 мая 2022 г. (90 лет) Виктория , Британская Колумбия , Канада |
| Национальность | Немецкий, Канадский |
| Альма-матер | Университет Кейптауна, Тринити-колледж Дублина |
| Известный | Теорема об отсутствии волос , состояние равновесия черной дыры, внутренняя структура черных дыр |
| Научная карьера | |
| Поля | Гравитационная физика |
| Учреждения | Университет Альберты , Университет Виктории |
| Диссертация | Основные темы релятивистской теории ударных волн (1959 г.) |
| Докторантура | Джон Лайтон Синдж |
| Докторанты | Висенте де ла Крус (1968); Джеймс Реджинальд Сэвидж (1980); Ян Бейли (1980); Том Занниас (1985); Эрик Пуассон (1991) ; Норман Уди (1991); Джеффри Хейворд (1991); Десмонд Дж. Макманус (1991); Патрик Брэди (1994); Серж Дро-Жорже (1996); Шэрон Морсинк (1997); Уоррен Андерсон (1998) |
| Другие известные студенты | Гордон А. Уилсон (1973); Томас Дж. Стил (1985); Дуглас В. Вик (1986); Франс Преториус (1999) |
Вернер Исраэль , OC FRSC FRS (4 октября 1931 г. - 18 мая 2022 г.) был физиком-теоретиком, известным своим вкладом в теорию гравитации, и особенно в понимание черных дыр.
Биография [ править ]
Израиль родился в Берлине, Германия, в 1931 году. Его семья бежала из нацистской Германии в 1936 году и поселилась в Кейптауне, Южная Африка, где он и вырос. С юных лет он интересовался астрономией и космологией. Четыре года, когда его родители тяжело заболели, Израиль с братом жили в приюте. Израиль получил степень бакалавра наук. и магистр наук. из Кейптаунского университета и докторскую степень. из Тринити-колледжа в Дублине под руководством Джона Синджа. В 1958 году Израэль принял должность преподавателя в Университете Альберты в Эдмонтоне, где он оставался профессором до выхода на пенсию в 1996 году. После выхода на пенсию Израэль был адъюнкт-профессором физики и астрономии в Университете Виктории в Виктории, Британская Колумбия. Он продолжал активно заниматься исследованиями еще два десятилетия. В Дублине Вернер Исраэль познакомился с Инге Маргулис и женился на ней. У них родились сын Марк и дочь Пиа.
Научная работа [ править ]
Вернер Исраэль прежде всего известен своими работами по общей теории относительности, особенно по теории черных дыр.
В 1966 году, на относительно раннем этапе своей карьеры, Израэль проанализировал динамику тонких оболочек материи в общей теории относительности, предоставив геометрическое описание в терминах второй фундаментальной формы гиперповерхности, на которой поддерживается материя. [1] Отчасти потому, что с использованием таких тонких оболочек можно построить множество интересных примеров, эта статья стала самой цитируемой статьей в Израиле (тысячи цитирований). Интерес к этой статье со временем возрос; его чаще всего цитировали с 2000 года. Израиль вернулся к теме тонких оболочек в общей теории относительности много лет спустя. [2]
Первый важный вклад Израиля в теорию черных дыр был сделан в 1967 году, когда он показал, что решение Шварцшильда, описывающее сферически симметричную черную дыру, является уникальным статическим решением уравнений Эйнштейна для черной дыры (без материальных полей). [3] Израиль распространил этот результат на теорию Эйнштейна-Максвелла, показав, что в этом случае единственным решением статической черной дыры является решение Рейсснера-Нордстрема. [4] Вскоре Картер показал, что аналогичные утверждения справедливы и для стационарных (не обязательно статических) решений в виде черных дыр. [5] Эти результаты были обобщены выражением «у черной дыры нет волос». Гипотеза о том, что гравитационный коллапс в реальном мире всегда приводит к образованию черной дыры Керра-Ньюмана (что требует предположения о космической цензуре в дополнение к теоремам Израиля и Картера о стационарных решениях) иногда называют гипотезой Картера-Израиля.
В 1972 году Израэль и Г.А. Уилсон открыли новый класс стационарных решений теории Эйнштейна-Максвелла. [6] также обнаружен Пержесом. [7] Позже было обнаружено, что в большом классе теорий супергравитации все решения суперсимметричных черных дыр имеют форму Исраэля-Вильсона-Пержеса: [8] обобщено и включает скалярные поля. Это сыграло важную роль в последующих работах по подсчету состояний черных дыр в суперсимметричных теориях.
Пожалуй, самая глубокая работа Израиля, опубликованная в 1976 году, касалась черной дыры, находящейся в равновесии с излучаемым ею излучением Хокинга. Квантовая система, находящаяся в тепловом равновесии при ненулевой температуре, наиболее непосредственно описывается смешанным состоянием — тепловой матрицей плотности. Однако можно "очистить" такую тепловую матрицу плотности как чистое состояние удвоенной системы - двух копий исходной системы. Чистое состояние двойной системы, описывающее тепловое равновесие исходной системы, в настоящее время обычно называют двойным термополевым состоянием. (Израильская терминология была немного другой.) Учитывая фундаментальное открытие Стивеном Хокингом квантового излучения черных дыр, черная дыра на квантовом уровне является примером тепловой системы, и можно задаться вопросом, как описать черную дыру, находящуюся в тепловом равновесии, с помощью радиация. Израиль показал, что состояние теплового равновесия сферически-симметричной (шварцшильдовской) черной дыры имеет естественную геометрическую интерпретацию в терминах максимального аналитического расширения решения Шварцшильда. Это расширение является «двусторонним» — оно описывает пару асимптотически плоских вселенных, каждая из которых содержит черную дыру, причем две черные дыры соединены «червоточиной». Израиль интерпретировал две стороны червоточины как две копии в двойном состоянии термополя. [9] Это происходило параллельно с хорошо известной работой Хартла и Хокинга. [10] а состояние черной дыры, находящейся в равновесии с излучением, иногда называют состоянием Хартла-Хокинга-Израиля.
Стандартные формулировки диссипативной термодинамики несовместимы с теорией относительности, поскольку они предсказывают мгновенное распространение тепловых и вязких эффектов. В 1970-х годах Израиль переформулировал диссипативную термодинамику, чтобы она соответствовала теории относительности. Как и в случае с работами Израиля по тонким оболочкам, интерес к этой работе со временем возрос, и израильские документы в этой области [11] [12] очень часто цитировались с 2000 года.
В 1989 году вместе с Эриком Пуассоном Израиль стал пионером в изучении недр черной дыры и, следуя предложению Роджера Пенроуза, открыл феномен «массовой инфляции», который может происходить вблизи внутреннего горизонта (или горизонта Коши) черной дыры. . [13] [14] Эта работа имеет отношение к вопросу о «сильной космической цензуре» в общей теории относительности и повлияла на исследования сильной космической цензуры в последующие десятилетия.
Вместе со Стивеном Хокингом Вернер Исраэль был соредактором двух томов по гравитационной физике. [15] [16]
Почести [ править ]
- 1972: член Королевского общества Канады.
- 1974-75: Заслуженный ученый Шерман-Фэйрчайлд, Калифорнийский технологический институт.
- 1981: Медаль за достижения в области физики Канадской ассоциации физиков.
- 1983: Премия Университета Альберты за исследования в области естественных наук и техники.
- 1984: Премия памяти Исаака Уолтона Киллама
- 1986: Член Королевского общества , Лондон.
- 1986–91: старший научный сотрудник Канадского института перспективных исследований.
- 1994: Кавалер Ордена Канады.
Ссылки [ править ]
- ^ Израиль, В. (1966). «Особые гиперповерхности и тонкие оболочки в общей теории относительности». Il Nuovo Cimento B Серия 10 . 44 (1): 1–14. дои : 10.1007/BF02710419 . ISSN 0369-3554 .
- ^ Баррабес, К.; Израиль, В. (15 февраля 1991 г.). «Тонкие оболочки в общей теории относительности и космологии: светоподобный предел». Физический обзор D . 43 (4): 1129–1142. дои : 10.1103/PhysRevD.43.1129 . ISSN 0556-2821 .
- ^ Израиль, Вернер (25 декабря 1967 г.). «Горизонты событий в статическом вакуумном пространстве-времени». Физический обзор . 164 (5): 1776–1779. дои : 10.1103/PhysRev.164.1776 . ISSN 0031-899X .
- ^ Израиль, Вернер (1968). «Горизонты событий в статическом электровакуумном пространстве-времени». Связь в математической физике . 8 (3): 245–260. дои : 10.1007/BF01645859 . ISSN 0010-3616 .
- ^ Картер, Б. (8 февраля 1971 г.). «Осесимметричная черная дыра имеет только две степени свободы». Письма о физических отзывах . 26 (6): 331–333. doi : 10.1103/PhysRevLett.26.331 . ISSN 0031-9007 .
- ^ Израиль, Вернер; Уилсон, Гордон А. (1 июня 1972 г.). «Класс стационарных электромагнитных вакуумных полей». Журнал математической физики . 13 (6): 865–867. дои : 10.1063/1.1666066 . hdl : 1808/17536 . ISSN 0022-2488 .
- ^ Пержес, Золтан (13 декабря 1971 г.). «Решения связанных уравнений Эйнштейна-Максвелла, представляющих поля вращающихся источников». Письма о физических отзывах . 27 (24): 1668–1670. doi : 10.1103/PhysRevLett.27.1668 . ISSN 0031-9007 .
- ^ Тод, КП (1983). «Все метрики, допускающие суперковариантно постоянные спиноры». Буквы по физике Б. 121 (4): 241–244. дои : 10.1016/0370-2693(83)90797-9 .
- ^ Израиль, В. (1976). «Термополевая динамика черных дыр». Буквы по физике А. 57 (2): 107–110. дои : 10.1016/0375-9601(76)90178-X .
- ^ Хартл, Дж.Б.; Хокинг, Юго-Запад (15 апреля 1976 г.). «Интегральный вывод излучения черной дыры». Физический обзор D . 13 (8): 2188–2203. дои : 10.1103/PhysRevD.13.2188 . ISSN 0556-2821 .
- ^ Израиль, Вернер (1976). «Нестационарная необратимая термодинамика: причинно-релятивистская теория». Анналы физики . 100 (1–2): 310–331. дои : 10.1016/0003-4916(76)90064-6 .
- ^ Израиль, В.; Стюарт, Дж. М. (1979). «Переходная релятивистская термодинамика и кинетическая теория». Анналы физики . 118 (2): 341–372. дои : 10.1016/0003-4916(79)90130-1 .
- ^ Пуассон, Э.; Израиль, В. (16 октября 1989 г.). «Нестабильность внутреннего горизонта и инфляция массы в черных дырах». Письма о физических отзывах . 63 (16): 1663–1666. дои : 10.1103/PhysRevLett.63.1663 . ISSN 0031-9007 .
- ^ Пуассон, Эрик; Израиль, Вернер (15 марта 1990 г.). «Внутреннее строение черных дыр». Физический обзор D . 41 (6): 1796–1809. дои : 10.1103/PhysRevD.41.1796 . ISSN 0556-2821 .
- ^ С.В. Хокинг и В. Израэль, Общая теория относительности: обзор столетия Эйнштейна (Cambridge University Press, 1979).
- ^ С.В. Хокинг и В. Израэль, Триста лет гравитации (Издательство Кембриджского университета, 1987) .
Дальнейшее чтение [ править ]
- «Некролог Израиля Вернера». Колонист Времени. https://www.legacy.com/ca/obituaries/timescolonist/name/werner-israel-obituary?pid=202128270
- Вернер Исраэль. Астрономия, астрофизика и космическая наука. «Физик и космолог: написал первую логически точную теорию простоты черных дыр (1967)», science.ca. https://www.science.ca/scientists/scientistprofile.php?pID=9
- Памяти: Вернера Исраэля (1931–2022). «Почитаемый как выдающийся канадский физик-гравитационист, Израиль был ключевой фигурой в годы основания CIFAR». Лиз До, 1 июня 2022 г., CIFAR. https://cifar.ca/cifarnews/2022/06/01/in-memoriam-werner-israel-1931-2022/
- Спуск флага: доктор Вернер Исраэль. «Знамя Университета Альберты развевается приспущенным с 31 августа по 2 сентября 2022 года в память о докторе Вернере Исраэле». 30 августа 2022 г. Квад, Университет Альберты. https://www.ualberta.ca/the-quad/2022/08/lowering-the-flag-werner-israel.html
- «Симпозиум Мемориала Вернера Исраэля», Университет Виктории. https://meetings.triumf.ca/event/332/timetable/?view=standard
- 1931 рождений
- 2022 смертей
- Канадские физики
- Канадские члены Королевского общества
- Члены Королевского общества Канады
- Офицеры Ордена Канады
- Академический состав Университета Альберты
- Академический состав Университета Виктории
- Ученые из Кейптауна
- Южноафриканские эмигранты в Канаде
- Выпускники Кейптаунского университета
- Выпускники Тринити-колледжа Дублина
- Академики Дублинского института перспективных исследований