Лоуренс Шульман

Американо-израильский физик (родился в 1941 году)
Лоуренс С. Шульман
Рожденный1941 (возраст  ( 1941 )83)
Национальностьамериканский
ГражданствоСоединенные Штаты
ИзвестныйМозг Больцмана
Проблема измерения
Стрела времени
Научная карьера
ПоляФизика
УчрежденияУниверситет Йешива
Принстонский университет
Университет Индианы (Блумингтон)
Технион – Израильский технологический институт
Университет Кларксона
Технологический институт Джорджии
ТезисИнтеграл по траектории для спина  (1967)
научный руководительАртур Уайтман

Лоуренс С. Шульман (родился в 1941 году) — американо-израильский физик, известный своими работами по интегралам по траекториям , квантовой теории измерений и статистической механике . Он ввел топологию в интегралы по траекториям на многосвязных пространствах и внес вклад в различные области от морфологии галактик до стрелы времени .

Ранняя жизнь и образование

Он родился в семье Анны и Луиса Шульман в Ньюарке, штат Нью-Джерси . Сначала он пошел в местную государственную школу, но затем перешел в более еврейски ориентированные учебные заведения, окончив Университет Йешивы в 1963 году. Еще во время учебы в колледже он женился на Клэр Фрэнглз Шерман. Из Йешивы он отправился в Принстон , где получил докторскую степень по физике за свою диссертацию (под руководством Артура Уайтмана ) Интеграл по траектории для спина .

Карьера

После завершения диссертации он занял должность доцента в Индианском университете (Блумингтон) , но в 1970 году отправился в Технион — Израильский технологический институт в Хайфе по программе постдокторской стипендии НАТО .

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 кафедрой физики Университета Кларксона и в конечном итоге (1988) также ушел из Техниона в качестве полного профессора. В 1991 году он покинул кафедру и с тех пор остается в Кларксоне в качестве профессора физики.

В 2013 году он провел часть творческого отпуска в Технологическом институте Джорджии и с тех пор является приглашенным профессором этого учреждения.

Вместе с Филом Сейденом из IBM он начал первые исследования рандомизированных клеточных автоматов [1], области , которая трансформировалась 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 предоставления объяснения спиральных рукавов , эта работа в конечном итоге решила загадку того, почему карликовые галактики могут различаться по своей светимости в больших количествах. [3]

В 1981 году Шульман опубликовал «Методы и приложения интегрирования по траектории » [4], из которых многие физики узнали о интеграле по траектории Фейнмана и его многочисленных приложениях. Книга стала классикой издательства Wiley и в 2005 году вышла в издании Dover (с приложением).

После того, как Шульман доказал, что не существует бесконечного кластера для дальнего просачивания в одном измерении для достаточно малой, но ненулевой вероятности связи, [5] стало интересно, существует ли бесконечный кластер для достаточно большой вероятности связи. Вместе с Чарльзом Ньюманом, тогда из Университета Аризоны . Они использовали методы перенормировки реального пространства, чтобы доказать, что он существует. [6]

Шульман снизил свое число Эрдёша до двух, сотрудничая с Марком Кацем и другими в работе над интегралом Фейнмана по шахматной траектории , [7] [8] понимая, что частица приобретает массу только путем рассеивания, обращая ее распространение со скоростью света. Позже путь к Эрдёшу был подкреплен другим сотрудничеством, с его сыном Леонардом, чье число Эрдёша также равно единице. [9] [10]

Квантовое измерение всегда казалось оксюмороном, и в 1980-х годах Шульман придумал способ сохранить унитарную эволюцию времени, в то же время имея единственный «мир» (в смысле многомировой интерпретации ). Таким образом, измерения в квантовой механике могли давать определенные результаты. Механизмом достижения определенных результатов было использование «особых состояний», в которых чистая унитарная эволюция приводила только к одному результату, когда при отсутствии особых начальных условий было возможно множество результатов. Необходимость в этих состояниях во все времена привела к исследованию стрелы времени и детерминизма (достигнутого здесь, но таким образом, который мог бы удивить Эйнштейна , по крайней мере, по словам его соратника — и коллеги Шульмана по Техниону — Натана Розена ). [11]

Эти идеи не были приняты в основном русле физики, и сам Шульман выразил сомнения по поводу них - хотя он утверждает, что другие идеи о процессе квантового измерения еще менее правдоподобны. [12] В 1997 году работа была обобщена в книге « Стрелы времени и квантовое измерение» . [13] Несмотря на кажущуюся окончательность публикации книги, более чем десятилетие спустя были задуманы и опубликованы практические экспериментальные проверки этих идей. [14] [15]

Стрела времени , имеющая значение в проблеме измерения, стала темой сама по себе. Это восходит к попытке Шульмана понять теорию поглотителя Уилера-Фейнмана . [16] Используя похожие 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, включая вклад Томаса Голда (связывающий термодинамическую стрелу с расширением Вселенной) [18] и критику представлений Больцмана (теперь известных как Мозг Больцмана ) как формы солипсизма . [19] [20] См. критику Шульмана на стр. 154. [21]

Шульман интересовался квантовым эффектом Зенона , отклонением от экспоненциального распада на короткие промежутки времени. Он предсказал, что замедление распада, которое происходит при импульсном наблюдении, и замедление, возникающее в результате непрерывного измерения, будут отличаться в 4 раза. [22] Это было проверено на конденсатах Бозе-Эйнштейна группой в Массачусетском технологическом институте . [23]

Шульман также внес вклад в практические вопросы посредством своего сотрудничества с группой в Праге , интересующейся люминесценцией и сцинтилляторами . Впервые это было реализовано в исследовании аномального распада, вызванного торами КАМ в фазовом пространстве (и связанных с этим данных) [24] , а совсем недавно это привело к исследованиям квантового туннелирования . [25] Когда появились средства, студенты бакалавриата из Кларксона были отправлены в Прагу для работы в лабораториях оптических материалов.

Вместе с Бернаром Гаво ( Университет Париж VI ) Шульман разработал вложение стохастической динамической системы в низкоразмерное 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 от Института физики сложных систем Общества Макса Планка в Дрездене . [29]

Личная жизнь

Он является отцом Леонарда Шульмана , профессора компьютерных наук в Калифорнийском технологическом институте , Линды Пармет, преподавателя иврита и креативного дизайна в школе Вебера [30] , и Дэвида Шульмана , юриста по интеллектуальной собственности в Greenberg Traurig , одной из крупнейших юридических фирм страны.

Ссылки

  1. ^ Шульман, Л.С.; Сейден, П.Е. (1978-09-01). «Статистическая механика динамической системы, основанной на игре Конвея «Жизнь»». Журнал статистической физики . 19 (3): 293–314. Bibcode : 1978JSP....19..293S. doi : 10.1007/BF01011727. ISSN  0022-4715. S2CID  37264536.
  2. ^ Seiden, PE; Schulman, LS; Gerola, H. (сентябрь 1979). «Стохастическое звездообразование и эволюция галактик». The Astrophysical Journal . 232 : 702–706. Bibcode : 1979ApJ...232..702S. doi : 10.1086/157329. ISSN  0004-637X.
  3. ^ Gerola, H.; Seiden, PE; Schulman, LS (декабрь 1980 г.). «Теория карликовых галактик». The Astrophysical Journal . 242 : 517–527. Bibcode : 1980ApJ...242..517G. doi : 10.1086/158485 . ISSN  0004-637X.
  4. ^ "Методы и применение интеграции путей". store.doverpublications.com . Получено 29.11.2017 .
  5. ^ Шульман, Л. С. (1983). «Дальнодействующая перколяция в одном измерении». Журнал физики A: Mathematical and General . 16 (17): L639–L641. Bibcode : 1983JPhA...16L.639S. doi : 10.1088/0305-4470/16/17/001. ISSN  0305-4470.
  6. ^ Newman, CM; Schulman, LS (1986-12-01). "Одномерные модели перколяции 1/|j − i|S: существование перехода для S≦2". Communications in Mathematical Physics . 104 (4): 547–571. Bibcode :1986CMaPh.104..547N. doi :10.1007/BF01211064. ISSN  0010-3616. S2CID  116923610.
  7. ^ Гаво, Б.; Якобсон, Т.; Кац, М.; Шульман, Л.С. (1984-07-30). «Релятивистское расширение аналогии между квантовой механикой и броуновским движением». Physical Review Letters . 53 (5): 419–422. Bibcode : 1984PhRvL..53..419G. doi : 10.1103/PhysRevLett.53.419.
  8. ^ Якобсон, Т.; Шульман, Л.С. (1984). «Квантовая стохастика: переход от релятивистского к нерелятивистскому интегралу по траектории». Журнал физики A: Mathematical and General . 17 (2): 375. Bibcode : 1984JPhA...17..375J. doi : 10.1088/0305-4470/17/2/023. ISSN  0305-4470.
  9. ^ Шульман, Л. С.; Шульман, Л. Дж. (январь 2005 г.). «Рассеяние волновых пакетов без кинематической запутанности: сходимость ожидаемых значений» (PDF) . IEEE Transactions on Nanotechnology . 4 (1): 8–13. Bibcode :2005ITNan...4....8S. doi :10.1109/TNANO.2004.840141. ISSN  1536-125X. S2CID  41979767.
  10. ^ Аронов, Борис; Эрд\Хос, Пол; Годдард, Уэйн; Клейтман, Дэниел Дж.; Клюгерман, Майкл; Пах, Янош; Шульман, Леонард Дж. (1991). «Crossing families». Труды седьмого ежегодного симпозиума по вычислительной геометрии - SCG '91 . Нью-Йорк, Нью-Йорк, США: ACM. стр. 351–356. doi :10.1145/109648.109687. ISBN 978-0897914260. S2CID  644162.
  11. ^ Шульман, Л.С. (1984-06-11). «Определенные измерения и детерминированная квантовая эволюция». Physics Letters A. 102 ( 9): 396–400. Bibcode : 1984PhLA..102..396S. doi : 10.1016/0375-9601(84)91063-6.
  12. ^ Шульман, Лоуренс С. (2017-07-08). "Программа для специальной теории квантовых измерений". Энтропия . 19 (7): 343. Bibcode : 2017Entrp..19..343S. doi : 10.3390/e19070343 .
  13. ^ Шульман, Лоуренс С. (1997-07-31). Стрелы времени и квантовые измерения. Cambridge University Press. ISBN 9780521567756.
  14. ^ Шульман, Л.С. (2016-11-01). «Особые состояния требуют силы для наблюдателя». Основы физики . 46 (11): 1471–1494. Bibcode :2016FoPh...46.1471S. doi : 10.1007/s10701-016-0025-8 . ISSN  0015-9018.
  15. ^ Шульман, Л. С.; Луз, М. Г. Э. да (01.11.2016). «В поисках источника изменений». Основы физики . 46 (11): 1495–1501. Bibcode : 2016FoPh...46.1495S. doi : 10.1007/s10701-016-0031-x . ISSN  0015-9018.
  16. ^ Шульман, Л.С. (1973-05-15). «Коррелирующие стрелы времени». Physical Review D. 7 ( 10): 2868–2874. Bibcode :1973PhRvD...7.2868S. doi :10.1103/PhysRevD.7.2868.
  17. ^ Шульман, Л.С. (1999-12-27). «Противоположные термодинамические стрелы времени». Physical Review Letters . 83 (26): 5419–5422. arXiv : cond-mat/9911101 . Bibcode : 1999PhRvL..83.5419S. doi : 10.1103/PhysRevLett.83.5419. S2CID  13302243.
  18. Голд, Т. (1962-06-01). «Стрела времени». American Journal of Physics . 30 (6): 403–410. Bibcode : 1962AmJPh..30..403G. doi : 10.1119/1.1942052. ISSN  0002-9505.
  19. ^ Больцман, Людвиг (2012-08-15). Лекции по теории газов. Courier Corporation. ISBN 9780486152332.
  20. ^ Больцман, Людвиг (1 ноября 1965 г.). «Лекции по теории газа». American Journal of Physics . 33 (11): 974–975. Bibcode : 1965AmJPh..33R.974B. doi : 10.1119/1.1971107. ISSN  0002-9505.
  21. ^ Шульман, Л.С. (1973-05-15). «Коррелирующие стрелы времени». Physical Review D. 7 ( 10): 2868–2874. Bibcode :1973PhRvD...7.2868S. doi :10.1103/PhysRevD.7.2868.
  22. ^ Шульман, Л.С. (1998-03-01). «Непрерывные и импульсные наблюдения в квантовом эффекте Зенона». Physical Review A. 57 ( 3): 1509–1515. Bibcode : 1998PhRvA..57.1509S. doi : 10.1103/PhysRevA.57.1509.
  23. ^ Стрид, Эрик В.; Мун, Джонгчул; Бойд, Мика; Кэмпбелл, Гретхен К.; Медли, Патрик; Кеттерле, Вольфганг; Притчард, Дэвид Э. (2006-12-27). "Непрерывный и импульсный квантовый эффект Зенона". Physical Review Letters . 97 (26): 260402. arXiv : cond-mat/0606430 . Bibcode : 2006PhRvL..97z0402S. doi : 10.1103/PhysRevLett.97.260402. PMID  17280408. S2CID  2414199.
  24. ^ Шульман, Л. С.; Толкунов, Д.; Михокова, Е. (2006-02-13). "Устойчивость квантовых бризеров". Physical Review Letters . 96 (6): 065501. arXiv : cond-mat/0601209 . Bibcode : 2006PhRvL..96f5501S. doi : 10.1103/PhysRevLett.96.065501. PMID  16606006. S2CID  12716463.
  25. ^ Mihóková, E.; Schulman, LS; Jarý, V.; Dočekalová, Z.; Nikl, M. (2013-07-18). «Квантовое туннелирование и низкотемпературная задержанная рекомбинация в сцинтилляционных материалах». Chemical Physics Letters . 578 (Приложение C): 66–69. Bibcode : 2013CPL...578...66M. doi : 10.1016/j.cplett.2013.05.070.
  26. ^ Гаво, Б.; Шульман, Л.С. (2006-03-24). "Множественные фазы в стохастической динамике: Геометрия и вероятности". Physical Review E. 73 ( 3): 036124. arXiv : cond-mat/0604159 . Bibcode : 2006PhRvE..73c6124G. doi : 10.1103/PhysRevE.73.036124. PMID  16605615. S2CID  7771950.
  27. ^ Гаво, Бернард; Шульман, Лоуренс С.; Шульман, Леонард Дж. (2006). «Визуализация геометрии через динамику: наблюдаемое представление». Journal of Physics A: Mathematical and General . 39 (33): 10307. arXiv : cond-mat/0607422 . Bibcode : 2006JPhA...3910307G. CiteSeerX 10.1.1.560.3372 . doi : 10.1088/0305-4470/39/33/004. ISSN  0305-4470. S2CID  44183518. 
  28. ^ Шульман, Л.С. (2007-06-20). "Спиновое стекло среднего поля в наблюдаемом представлении". Physical Review Letters . 98 (25): 257202. arXiv : 0705.1588 . Bibcode :2007PhRvL..98y7202S. doi :10.1103/PhysRevLett.98.257202. PMID  17678051. S2CID  40756227.
  29. ^ "Л.С. Шульман".
  30. ^ "Справочник преподавателей/сотрудников - Школа Вебера". www.weberschool.org . Получено 21.12.2020 .
  • Домашняя страница


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lawrence_Schulman&oldid=1239312340"