Лоуренс Шульман
Лоуренс С. Шульман | |
|---|---|
| Рожденный | 1941 ( 83 года) |
| Национальность | Американский |
| Гражданство | Соединенные Штаты |
| Известный | Мозг Больцмана Проблема измерения Стрела времени |
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Учреждения | Университет Ешива Принстонский университет Университет Индианы (Блумингтон) Технион – Израильский технологический институт Университет Кларксона Технологический институт Джорджии |
| Диссертация | Интеграл по траектории для спина (1967) |
| Докторантура | Артур Вайтман |
Лоуренс С. Шульман (род. 1941) — американо-израильский физик, известный своими работами по интегралам по путям , квантовой теории измерений и статистической механике . Он ввел топологию в интегралы по траекториям в многосвязных пространствах и внес вклад в различные области - от галактической морфологии до стрелы времени .
Ранняя жизнь и образование
[ редактировать ]Он родился у Анны и Луи Шульман в Ньюарке, штат Нью-Джерси . Сначала он пошел в местную государственную школу, но переключился на более еврейские учебные заведения, окончив Университет Ешива в 1963 году. Еще во время учебы в колледже он женился на Клер Франглс Шерман. Из ешивы он поступил в Принстон, где получил степень доктора философии. по физике за диссертацию (под руководством Артура Вайтмана ) «Интеграл по траектории спина» .
Карьера
[ редактировать ]После защиты диссертации он занял должность доцента в Университете Индианы (Блумингтон) , но в 1970 году отправился в Израильский технологический институт Технион в Хайфе на НАТО постдокторантуру .
В Технионе он принял должность доцента, но ушел из Индианы только несколько лет спустя в качестве профессора. В 1985 году он вернулся в Соединенные Штаты в качестве заведующего физическим факультетом Университета Кларксона и в конце концов (1988) также ушел из Техниона в качестве профессора. В 1991 году он покинул кафедру и с тех пор остался в Кларксоне профессором физики.
В 2013 году он провел часть творческого отпуска в Технологическом институте Джорджии и с тех пор является адъюнкт-профессором этого учреждения.
Вместе с Филом Сейденом из IBM он начал первые исследования рандомизированных клеточных автоматов . [1] область, которая превратилась в теорию звездообразования в галактиках , как только к ним присоединился Умберто Джерола (астрофизик из IBM), который понял, что области звездообразования, а также модели эпидемий, можно рассматривать как случайные клеточные автоматы. [2] Помимо объяснения спиральных рукавов , эта работа в конечном итоге разрешила загадку того, почему карликовые галактики могут сильно различаться по своей светимости . [3]
В 1981 году Шульман опубликовал «Техники и приложения интеграции путей» . [4] из которого многие физики узнали об интеграле по путям Фейнмана и его многочисленных приложениях. Книга стала классикой Wiley и в 2005 году вышла в Дуврском издании (с приложением).
Однажды Шульман доказал, что не существует бесконечного кластера для перколяции на большие расстояния в одном измерении при достаточно малой, но ненулевой вероятности соединения, [5] стало интересно, существует ли при достаточно большой вероятности соединения бесконечный кластер. Вместе с Чарльзом Ньюманом, тогдашним сотрудником Аризонского университета . в реальном пространстве, Они использовали методы перенормировки чтобы доказать, что это так. [6]
Шульман снизил число Эрдеша до двух, сотрудничая с Марком Кацем и другими над пути Фейнмана по шахматному интегралом . [7] [8] понимая, что частица приобретает массу только за счет рассеяния, обращая скорость своего распространения вспять. Позже путь к Эрдешу был подкреплен еще одним сотрудничеством с его сыном Леонардом, чей номер Эрдеша также равен единице. [9] [10]
Квантовые измерения всегда казались оксюмороном, и в 1980-х годах Шульман придумал способ сохранить единую временную эволюцию, в то же время имея единый «мир» (в смысле интерпретации многих миров ). Таким образом, измерения в квантовой механике могут дать определенные результаты. Механизмом достижения определенных результатов было использование «особых состояний», в которых чистая унитарная эволюция приводила только к одному результату, тогда как в отсутствие особых начальных условий были мыслимы многие результаты. Потребность в этих состояниях во все времена приводила к исследованию стрелы времени и детерминизма (достигнутому здесь, но таким образом, который мог бы удивить Эйнштейна , по крайней мере, по мнению его сотрудника – и коллеги Шульмана по Техниону – Натана Розена ). [11]
Эти идеи не были приняты в основной части физики, и сам Шульман выразил в них сомнения, однако он утверждает, что другие идеи о процессе квантовых измерений еще менее правдоподобны. [12] В 1997 году работа была обобщена в книге « Стрелы времени и квантовые измерения» . [13] Несмотря на кажущуюся завершенность публикации книги, более десяти лет спустя были задуманы и опубликованы практические экспериментальные проверки этих идей. [14] [15]
Стрела времени , имеющая значение в проблеме измерения, сама по себе стала темой. Это восходит к попытке Шульмана понять теорию поглотителя Уилера-Фейнмана . [16] Используя аналогичные инструменты, он смог продемонстрировать, что две системы с противоположными стрелами времени могут сосуществовать даже при слабом контакте между ними. [17] Также были рассмотрены другие идеи о стреле, в том числе Томаса Голда вклад (связывающий термодинамическую стрелу с расширением Вселенной). [18] и критика представлений Больцмана (ныне известных как «Мозг Больцмана» ) как формы солипсизма . [19] [20] См. критику Шульмана на стр. 154. [21]
Шульмана интересовал квантовый эффект Зенона — отклонение от экспоненциального затухания на короткое время. Он предсказал, что замедление затухания, происходящее при импульсном наблюдении, и замедление, возникающее в результате непрерывных измерений, будут отличаться в 4 раза. [22] Это было проверено на конденсатах Бозе-Эйнштейна группой из Массачусетского технологического института . [23]
Шульман также внес свой вклад в практические вопросы благодаря сотрудничеству с группой в Праге, интересующейся люминесценцией и сцинтилляторами . Впервые это было реализовано при исследовании аномального распада, вызванного КАМ-торами в фазовом пространстве (и соответствующих данных). [24] а совсем недавно это привело к исследованиям квантового туннелирования . [25] Когда появились средства, студентов из Кларксона отправили в Прагу для работы в лабораториях оптических материалов.
Вместе с Бернаром Гаво ( Парижский университет VI ) Шульман разработал вложение стохастической динамической системы в низкомерное евклидово пространство , известное как «наблюдаемое представление». Это оказалось полезным во многих областях, от спиновых стекол до экологии . [26] [27] [28]
В 2005 году он был удостоен стипендии Гутвиллера Института физики сложных систем Макса Планка в Дрездене . [29]
Личная жизнь
[ редактировать ]Он отец Леонарда Шульмана , профессора компьютерных наук в Калифорнийском технологическом институте , Линды Пармет, преподавателя иврита и креативного дизайна в Школе Вебера , [30] и Дэвид Шульман , адвокат по интеллектуальной собственности в Greenberg Traurig , одной из крупнейших юридических фирм страны.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шульман, Л.С.; Сейден, ЧП (1 сентября 1978 г.). «Статистическая механика динамической системы, основанная на игре Конвея «Жизнь». Журнал статистической физики . 19 (3): 293–314. Бибкод : 1978JSP....19..293S . дои : 10.1007/BF01011727 . ISSN 0022-4715 . S2CID 37264536 .
- ^ Сейден, ЧП; Шульман, Л.С.; Джерола, Х. (сентябрь 1979 г.). «Стохастическое звездообразование и эволюция галактик». Астрофизический журнал . 232 : 702–706. Бибкод : 1979ApJ...232..702S . дои : 10.1086/157329 . ISSN 0004-637X .
- ^ Джерола, Х.; Сейден, ЧП; Шульман, Л.С. (декабрь 1980 г.). «Теория карликовых галактик» . Астрофизический журнал . 242 : 517–527. Бибкод : 1980ApJ...242..517G . дои : 10.1086/158485 . ISSN 0004-637X .
- ^ «Методы и приложения интеграции путей» . store.doverpublications.com . Проверено 29 ноября 2017 г.
- ^ Шульман, Л.С. (1983). «Просачивание на большие расстояния в одном измерении» . Журнал физики A: Математический и общий . 16 (17): Л639–Л641. Бибкод : 1983JPhA...16L.639S . дои : 10.1088/0305-4470/16/17/001 . ISSN 0305-4470 .
- ^ Ньюман, CM; Шульман, Л.С. (1 декабря 1986 г.). «Одномерные модели перколяции 1/|j − i|S: существование перехода для S ⩽ 2». Связь в математической физике . 104 (4): 547–571. Бибкод : 1986CMaPh.104..547N . дои : 10.1007/BF01211064 . ISSN 0010-3616 . S2CID 116923610 .
- ^ Гаво, Б.; Джейкобсон, Т.; Кац, М.; Шульман, Л.С. (30 июля 1984 г.). «Релятивистское расширение аналогии между квантовой механикой и броуновским движением». Письма о физических отзывах . 53 (5): 419–422. Бибкод : 1984PhRvL..53..419G . дои : 10.1103/PhysRevLett.53.419 .
- ^ Джейкобсон, Т.; Шульман, Л.С. (1984). «Квантовая стохастика: переход от релятивистского к нерелятивистскому интегралу по путям» . Журнал физики A: Математический и общий . 17 (2): 375. Бибкод : 1984JPhA...17..375J . дои : 10.1088/0305-4470/17/2/023 . ISSN 0305-4470 .
- ^ Шульман, Л.С.; Шульман, LJ (январь 2005 г.). «Рассеяние волновых пакетов без кинематической запутанности: сходимость ожидаемых значений» (PDF) . Транзакции IEEE по нанотехнологиям . 4 (1): 8–13. Бибкод : 2005ITNan...4....8S . дои : 10.1109/TNANO.2004.840141 . ISSN 1536-125Х . S2CID 41979767 .
- ^ Аронов, Борис; Эрд\Хос, Пол; Годдард, Уэйн; Клейтман, Дэниел Дж.; Клюгерман, Майкл; Пах, Янош; Шульман, Леонард Дж. (1991). «Пересечение семей». Материалы седьмого ежегодного симпозиума по вычислительной геометрии - SCG '91 . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США: ACM. стр. 351–356. дои : 10.1145/109648.109687 . ISBN 978-0897914260 . S2CID 644162 .
- ^ Шульман, Л.С. (11 июня 1984 г.). «Определенные измерения и детерминированная квантовая эволюция». Буквы по физике А. 102 (9): 396–400. Бибкод : 1984PhLA..102..396S . дои : 10.1016/0375-9601(84)91063-6 .
- ^ Шульман, Лоуренс С. (08 июля 2017 г.). «Программа специальной государственной теории квантовых измерений» . Энтропия . 19 (7): 343. Бибкод : 2017Entrp..19..343S . дои : 10.3390/e19070343 .
- ^ Шульман, Лоуренс С. (31 июля 1997 г.). Стрелы времени и квантовое измерение . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521567756 .
- ^ Шульман, Л.С. (01 ноября 2016 г.). «Особые государства требуют силы для наблюдателя» . Основы физики . 46 (11): 1471–1494. Бибкод : 2016FoPh...46.1471S . дои : 10.1007/s10701-016-0025-8 . ISSN 0015-9018 .
- ^ Шульман, Л.С.; Луз, MGE da (1 ноября 2016 г.). «В поисках источника перемен» . Основы физики . 46 (11): 1495–1501. Бибкод : 2016FoPh...46.1495S . дои : 10.1007/s10701-016-0031-x . ISSN 0015-9018 .
- ^ Шульман, Л.С. (15 мая 1973 г.). «Коррелирующие стрелы времени». Физический обзор D . 7 (10): 2868–2874. Бибкод : 1973PhRvD...7.2868S . дои : 10.1103/PhysRevD.7.2868 .
- ^ Шульман, Л.С. (27 декабря 1999 г.). «Противоположные термодинамические стрелы времени». Письма о физических отзывах . 83 (26): 5419–5422. arXiv : cond-mat/9911101 . Бибкод : 1999PhRvL..83.5419S . doi : 10.1103/PhysRevLett.83.5419 . S2CID 13302243 .
- ^ Голд, Т. (1 июня 1962 г.). «Стрела времени». Американский журнал физики . 30 (6): 403–410. Бибкод : 1962AmJPh..30..403G . дои : 10.1119/1.1942052 . ISSN 0002-9505 .
- ^ Больцманн, Людвиг (15 августа 2012 г.). Лекции по теории газа . Курьерская корпорация. ISBN 9780486152332 .
- ^ Больцманн, Людвиг (1 ноября 1965 г.). «Лекции по теории газа». Американский журнал физики . 33 (11): 974–975. Бибкод : 1965AmJPh..33R.974B . дои : 10.1119/1.1971107 . ISSN 0002-9505 .
- ^ Шульман, Л.С. (15 мая 1973 г.). «Коррелирующие стрелы времени». Физический обзор D . 7 (10): 2868–2874. Бибкод : 1973PhRvD...7.2868S . дои : 10.1103/PhysRevD.7.2868 .
- ^ Шульман, Л.С. (1 марта 1998 г.). «Непрерывные и импульсные наблюдения квантового эффекта Зенона». Физический обзор А. 57 (3): 1509–1515. Бибкод : 1998PhRvA..57.1509S . дои : 10.1103/PhysRevA.57.1509 .
- ^ Стрид, Эрик В.; Мун, Чончул; Бойд, Мика; Кэмпбелл, Гретхен К.; Медли, Патрик; Кеттерле, Вольфганг; Причард, Дэвид Э. (27 декабря 2006 г.). «Непрерывный и импульсный квантовый эффект Зенона». Письма о физических отзывах . 97 (26): 260402. arXiv : cond-mat/0606430 . Бибкод : 2006PhRvL..97z0402S . doi : 10.1103/PhysRevLett.97.260402 . ПМИД 17280408 . S2CID 2414199 .
- ^ Шульман, Л.С.; Толкунов Д.; Михокова, Е. (13 февраля 2006 г.). «Стабильность квантовых бризеров». Письма о физических отзывах . 96 (6): 065501. arXiv : cond-mat/0601209 . Бибкод : 2006PhRvL..96f5501S . doi : 10.1103/PhysRevLett.96.065501 . ПМИД 16606006 . S2CID 12716463 .
- ^ Михокова, Э.; Шульман, Л.С.; Яры, В.; Дочекалова З.; Никл, М. (18 июля 2013 г.). «Квантовое туннелирование и низкотемпературная замедленная рекомбинация в сцинтилляционных материалах». Письма по химической физике . 578 (Приложение С): 66–69. Бибкод : 2013CPL...578...66M . дои : 10.1016/j.cplett.2013.05.070 .
- ^ Гаво, Б.; Шульман, Л.С. (24 марта 2006 г.). «Множественные фазы стохастической динамики: геометрия и вероятности». Физический обзор E . 73 (3): 036124. arXiv : cond-mat/0604159 . Бибкод : 2006PhRvE..73c6124G . дои : 10.1103/PhysRevE.73.036124 . ПМИД 16605615 . S2CID 7771950 .
- ^ Гаво, Бернар; Шульман, Лоуренс С.; Шульман, Леонард Дж. (2006). «Отображение геометрии через динамику: наблюдаемое представление» . Журнал физики A: Математический и общий . 39 (33): 10307. arXiv : cond-mat/0607422 . Бибкод : 2006JPhA...3910307G . CiteSeerX 10.1.1.560.3372 . дои : 10.1088/0305-4470/39/33/004 . ISSN 0305-4470 . S2CID 44183518 .
- ^ Шульман, Л.С. (20 июня 2007 г.). «Спиновое стекло среднего поля в наблюдаемом представлении». Письма о физических отзывах . 98 (25): 257202. arXiv : 0705.1588 . Бибкод : 2007PhRvL..98y7202S . doi : 10.1103/PhysRevLett.98.257202 . ПМИД 17678051 . S2CID 40756227 .
- ^ «Л.С. Шульман» .
- ^ «Справочник преподавателей и сотрудников - Школа Вебера» . www.weberschool.org . Проверено 21 декабря 2020 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
