Йозеф Мария Яух

Йозеф Мария Яух
Рожденный	20 сентября 1914 г. Люцерн, Швейцария
Умер	30 августа 1974 г. Женева, Швейцария
Гражданство	Швейцарская, Американская
Альма-матер	Университет Миннесоты
Известный	Теорема Яуха-Пирона, теорема Яуха
Научная карьера
Поля	Квантовая электродинамика, основы квантовой теории, калибровочная теория
Диссертация	О контактных преобразованиях и теории групп в задачах квантовой механики   (1940)
Докторантура	Эдвард Ли Хилл
Другие научные консультанты	Вольфганг Паули
Докторанты	Константин Пайрон , Кеннет Уотсон

Йозеф Мария Яух (20 сентября 1914 года в Люцерне — 30 августа 1974 года в Женеве ) был швейцарско-американским физиком-теоретиком, известным своими работами по квантовой электродинамике и основам квантовой теории, а также лидером «Женевской школы» математическая физика.

Биография

Ранняя жизнь

Яух родился 20 сентября 1914 года в Люцерне, Швейцария, в семье Йозефа Алоиса Яуха (телеграфиста) и Эммы Лауры Розы Яух (урожденной Конти). У него было два старших брата и сестры: Адельхайд Яух ​​и Эмиль Йозеф Карл Яух. После смерти матери в 1916 году его отец снова женился, и родилась сводная сестра: Маргрит Яух (Фукс). В возрасте двенадцати лет он был очарован фактом, описанным в популярной книге по астрономии: тело, обращающееся по круговой орбите с периодом $T$, если его остановить, со временем упадет в центральную массу $T/{\sqrt {32}}$, которое, как он показал, можно вывести из закона Кеплера . Яух также интересовался музыкой: учился игре на скрипке со своим отцом с двенадцати лет, а затем профессионально после смерти отца, когда ему было пятнадцать лет, исполняя камерную музыку с шестнадцати лет и продолжая все свои студенческие годы в Цюрихе.

В 1933 году Яух начал учебу в ETH Zürich , оплачивая свои гонорары ссудами у друзей в Люцерне, потому что у него не было денег, и посещал курсы по термодинамике у Вольфганга Паули , по теории вероятностей и теории графов у Джорджа Полиа , а также по теории Галуа и топологии у Джорджа Полиа. Хайнц Хопф . Его дипломная работа была написана Паули в 1938 году о частицах с более высоким спином в теории Дирака , и в 1938 году он представил свои результаты Швейцарскому физическому обществу. Сообщается, что, представляя свои результаты, Паули через несколько минут просто сказал: «Das habe ich mir auch so гедач» («Я тоже так думал»).

Годы войны

Поскольку в начале Второй мировой войны в Швейцарии было мало академических должностей , Яух стал преподавателем по совместительству в Трогене в Аппенцелле , где он получил стипендию по международному обмену для получения докторской степени. в Университете Миннесоты по рекомендации Полии. Там он изучал высшие симметрии классических и квантовых систем под руководством Эдварда Ли Хилла . за диссертацию « О контактных преобразованиях и теории групп в задачах квантовой механики» , в которой, в частности, был предложен прототип модели сильных взаимодействий с использованием представлений теории $SU(3)$.

Во время учебы в докторантуре в Миннеаполисе Яух познакомился с Анной Тонетт «Тония» Хегланд, аспиранткой Школы социальной работы Университета Миннесоты, и 1 января 1940 года они поженились. Получив докторскую степень в 1940 году, Яух вернулся в Цюрих, чтобы занять должность научного сотрудника, предложенную ему Паули в ETH. Однако во время войны проводить исследования в Швейцарии было крайне сложно: как Генрих Бенке писал Эриху Хекке в письме от 8 марта 1940 г.:

«Паули были бы очень рады, если бы вы снова нанесли им визит [в Цюрих]. Однако получить на это разрешение, вероятно, безмерно трудно. У меня было официальное приглашение, и тем не менее у меня было баснословно много трудностей... в день отъезда у меня сдали нервы».

Вскоре после прибытия Яуха Паули уехали из Цюриха в Принстон , где оставались до конца войны. Тем временем Яух продолжал работать вместе с учениками Паули под руководством Грегора Венцеля , работая над теорией пар до 1942 года. В эти годы Яух и его жена Тоня познакомились с Карлом Юнгом и регулярно встречались с ним для анализа сновидений. Поскольку война становилась все более опасной и непредсказуемой, Яухи вернулись в Соединенные Штаты на последнем гражданском корабле, покинувшем Европу во время войны, — SS Drottningholm .

После прибытия в США Яух начал искать работу и получил предложение присоединиться к Паули в Принстоне в качестве доцента в 1942 году. Там Паули и Яух изучали магнитный момент нейтрона , а также проблему инфракрасной расходимости с помощью теории поля Дирака, сообщив о своих результатах Американскому физическому обществу в 1944 году. В 1943 году Яух также каждую две недели преподавал занятия по продвинутой квантовой механике в Корнелльском университете . За время пребывания в Принстоне у Яуха и его жены родилось трое детей: Карл (1943 г.), Элдри (1944 г.) и Алета (1945 г.) ( Алета Солтер ).

После войны

В марте 1946 года Яух решил исследовать новые направления, присоединившись к Bell Laboratories в Мюррей-Хилл, штат Нью-Джерси, в качестве научного сотрудника на четыре месяца, где он изучал люминесценцию в твердых телах. Осенью 1946 года он был назначен доцентом Университета Айовы , став гражданином США в 1946 году. Находясь в Айове, Яух продолжал выступать как скрипач. Он также установил прочную дружбу и сотрудничество с Фрицем Рорлихом, с которым он написал свою первую книгу « Теория фотонов и электронов» . Яух задумал эту книгу по квантовой электродинамике , когда работал по программе Фулбрайта исследовательской в Тринити-колледже в Кембридже с 1950 по 1951 год, и она стала известна своей «необычайно аккуратной и кропотливой проработкой деталей». Прочитав ее, Паули, как сообщается, сказал Яуху: «Ваша книга… о, ваша книга… мне нравится все больше и больше». Вскоре Яух был назначен доцентом, а затем профессором Университета Айовы и продолжал работать над теорией рассеяния . во время своего пребывания там За годы работы в Университете Айовы Яух принял несколько летних преподавательских и исследовательских должностей, в том числе в Чикагском университете , Университете Брандейса и Национальной лаборатории Ок-Риджа .

В 1958 году Яух и его семья вернулись в Европу, где он проработал один год в ЦЕРН (Европейский центр ядерных исследований) в Женеве. Следующий год он провел в Лондоне в качестве офицера научной связи Управления военно-морских исследований США (с 1959 по 1960 год), где писал отчеты о состоянии физики в Европе.

В 1960 году Женевский университет предложил Яуху пост директора Института теоретической физики, на что он согласился и где он оставался до своей смерти в 1974 году. Работа Яуха в Женеве была сосредоточена на основах квантовой теории. Вместе со своим учеником Константином Пироном он доказал важный неверный результат для скрытых переменных : теперь известная как теорема Яуха-Пирона . лекцию Читая в ЦЕРНе о невозможности скрытых переменных в 1963 году, Яух встретил Джона Стюарта Белла , с которым у него была «интенсивная дискуссия». Яух указал Беллу, что теорему Глисона можно использовать для исключения определенного класса скрытых переменных на основе только квантовой логики , что привело к «другой теореме» Белла, открытой независимо Кохеном и Спеккером и теперь известной как теорема Кохена. Теорема Спекера . Действительно, в своей знаменитой статье 1964 года о скрытых переменных Белл пишет о теореме Глисона: «Я во многом обязан профессору Яуху за то, что он привлек мое внимание к этой работе». В 1964 году Яух продолжил доказать то, что сейчас известно как теорема Яуха , о том, что электромагнитная калибровочная инвариантность может быть восстановлена ​​в квантовой теории на основе предположения о ковариации Галилея. Его работа над квантовыми основами завершилась книгой «Основы квантовой механики» , опубликованной в 1968 году.

Яух стал одним из основателей Европейского физического общества с момента его создания в 1968 году. В своих более поздних работах он обратил свое внимание на математические основы равновесной термодинамики, выведя новый вывод термодинамической функции энтропии на основе закона сохранения энергии. Его третья и последняя книга, популярная работа под названием « Реальны ли кванты?» «Галилейский диалог» с предисловием Дугласа Хофштадтера был опубликован в 1973 году. Интерес Яуха к Галилею также вдохновил его на исследование процесса над Галилеем, и 20 февраля 1964 года он прочитал в ЦЕРНе лекцию под названием «Суд над Галилео Галилеем».

Яух и его жена развелись в 1969 году. и он повторно женился на Мерседес Вивиан Франс Сабине де Камбур в 1969 году. (с которым он позже развелся). Он внезапно умер от инсульта 30 августа 1974 года и был похоронен на кладбище Сен-Жорж в Женеве. Его последняя работа была первой из двух частей трактата о математических основах равновесной термодинамики, опубликованного посмертно в 1975 году. Вторая часть так и не была опубликована. Среди его докторантов были Жерар Эмш , Марсель Андре Генен, Эндрю Ленар, Константин Пирон и Кеннет Уотсон . Он был автором трех книг и более 80 научных работ.

Книги

• Теория фотонов и электронов. Релятивистская квантовая теория поля заряженных частиц с половинным спином (совместно с Фрицем Рорлихом ) (Addison-Wesley Publishing Company, 1955)
• Основы квантовой механики (Издательство Addison-Wesley, 1968)
• Реальны ли кванты? Галилеевский диалог (издательство Университета Индианы, 1973)

Дальнейшее чтение

• Рорлих, Фриц (декабрь 1974 г.). «Йозеф Мария Яух» . Физика сегодня . 27 (12): 70–73. Бибкод : 1974ФТ....27л..70Р . дои : 10.1063/1.3129049 . Некролог написан Фрицем Рорлихом, соавтором и коллегой Яуха.