Джон Моффат (физик) - John Moffat (physicist)

Эта статья о физике датского происхождения, британско-канадского происхождения. Для физика из Оксфорда см. Джон Моффатт (физик).

Джон Моффат
Джон Моффат 2007.jpg
Моффат в 2007 году
Родившийся (1932-05-24) 24 мая 1932 г. (возраст 88)
Копенгаген, Дания
Альма-матерТринити-колледж, Кембридж
ИзвестенГравитация
Квантовая теория поля
Переменная скорость света
Научная карьера
ПоляФизика
УчрежденияУниверситет Торонто
Институт теоретической физики Периметр, Ватерлоо
ДокторантФред Хойл и Абдус Салам

Джон В. Моффат (родился 24 мая 1932 г.)[1] Датский физик британско-канадского происхождения. В настоящее время он профессор Почетный в физика на Университет Торонто[2] а также является адъюнкт-профессором в физика на Университет Ватерлоо и аффилированный член-резидент Институт теоретической физики Периметр.

Моффат наиболее известен своей работой над сила тяжести и космология, завершившейся его несимметричная теория гравитации и скалярно-тензорно-векторная гравитация (теперь называемый MOG), и резюмировал в своей книге для обычных читателей 2008 года: Новое изобретение гравитации. Его теория объясняет кривые вращения галактики не призывая темная материя. Он предлагает переменная скорость света подход к космологический проблемы. В скорость света c могло быть более чем на 30 порядков выше в первые моменты Большой взрыв. Его недавняя работа над неоднородные космологические модели призваны объяснить некоторые аномальные эффекты в CMB данные, а также для объяснения недавно открытого ускорения расширения Вселенной.

Моффат предложил новый нелокальный вариант квантовая теория поля, которая конечна на всех порядках и, следовательно,[нужна цитата ] обходится без перенормировка. Он также генерирует массу без Механизм Хиггса.

ранняя жизнь и образование

Пейзаж Кавартаса Джона Моффата

Моффат родился в Копенгаген, Дания, сын шотландского отца Джорджа Моффата и датской матери Эстер (урожденная Винтер). Его отец, музыкант из Глазго, выступал в ночном клубе Копенгагена, когда встретил танцовщицу Эстер. Через три недели они поженились.

В 1938 году, накануне Второй мировой войны, отец Джона перевез семью в Лондон, правильно предсказав, что Дания будет захвачена Германией. В конце 1939 г. блиц 7-летний Джон был эвакуирован в Глазго, чтобы жить с бабушкой и дедушкой. Но ему не удалось добиться успеха в Глазго из-за проблем в учебе, поэтому через год он вернулся к родителям, и все трое переехали в Бристоль, где его отец устроился искать корабли для немецких шпионов.

В Бристоле они жили недалеко от фабрики, производившей Бристоль F2 Истребители. Воздушные налеты были частыми, поскольку Битва за Британию усилилась в 1940 году. Однажды они вышли на променад в Уэстон-сьюпер-Мэр чтобы избежать налетов в Бристоле, только для того, чтобы немецкие самолеты появились над головой. Как вспоминал Моффат в своих мемуарах, Эйнштейн написал в ответ:

«Я услышал визг падающих бомб, а затем грохот, когда они взорвались глубоко в грязи пляжа ... Взрыв перебросил меня и моих родителей через дорогу рядом с променадом. Я приземлился в сад на спину, открыл глаза и уставился на голубое небо, и в ушах громко звенело.Кровь хлынула из носа, и я почувствовал ужасную стесненность и боль в груди ... В изумлении я встал и вскоре обнаружил своих родителей в том же саду, стоящих на четвереньках, пытающихся встать, также страдающих от кровотечений из носа и болей в груди ».

Моффат писал, что травма от бомбежек и воздушных налетов осталась с ним на всю жизнь:

«В то время мне каким-то образом удавалось подавлять ужас, пережитое нами во время войны, и продолжать день за днем. Однако примерно через год после взрывов в Бристоле и Уэстон-сьюпер-Мэр я начал страдать от того, что теперь называется посттравматическим стрессовым расстройством. Меня начали мучить кошмары и приступы паники. Даже сегодня я все еще время от времени испытываю приступы паники, как правило, когда я приезжаю в Европу ».

Когда Джону было 7 или 8 лет, отец отвел его к психиатру в Лондоне, потому что он настаивал на чтении предложений и переводе часов назад. Психиатр сказал его отцу, что он гений. Джон, подслушивая, не подумал, что это слово много значит для его будущего.

После войны семья вернулась в Данию, где отец Джона открыл бизнес по импорту-экспорту. Он заразился туберкулезом от одного из своих сотрудников и серьезно заболел в течение года, и семья изо всех сил пыталась выжить.

Интерес к физике

Подростком Моффат бросил школу в 16 лет, чтобы стать художником. Он сдался, прожив какое-то время в Париже без дохода. Вернувшись в Копенгаген, он заинтересовался космосом и начал изучать математику и физику. Копенгагенский университет позволил любому желающему получить книги из своих библиотек, и он добился такого быстрого прогресса, что в течение года начал работать над проблемами общая теория относительности и единая теория поля.

Когда Моффату было около 20 лет, он написал письмо Альберт Эйнштейн, сообщив великому физику, что он работает над одной из своих теорий. «Уважаемый профессор ... Я был бы в вечном долгу, если бы вы нашли время прочитать мою работу», - начал он.

"В 1953 году Эйнштейн прислал мне ответ от Принстон, Нью-Джерси, но было написано по-немецки. Так что я побежал в свою парикмахерскую (в Копенгагене), чтобы мой парикмахер перевел ее для меня. За то лето и осень мы обменялись примерно полдюжиной писем. Местная пресса подхватила эти истории, которые затем привлекли внимание физиков. Нильс Бор и другие. Внезапно передо мной распахнулись двери возможностей ". (Институт теоретической физики Периметр, 2005)

Первоначальный ответ Эйнштейна:

«Уважаемый мистер Моффат: Наша ситуация такова. Мы стоим перед закрытым ящиком, который мы не можем открыть, и мы изо всех сил пытаемся обсудить, что внутри, а что нет», - ответил Эйнштейн.

Переписка Моффата с Эйнштейном и встреча с Бором привлекли внимание официальных лиц британского консульства в Копенгагене, и его пригласили учиться в Кембридж.[3] В 1958 г. ему была присуждена степень доктора философии без первой степени. Тринити-колледж, Кембридж. Им руководил Фред Хойл и Абдус Салам.

Переменная скорость света: теория и противоречие

В 1992 году Джон Моффат предположил, что скорость света была намного больше в ранней Вселенной, в которой скорость света имела значение более 1030 км / с.[2] Он опубликовал свой "переменная скорость света "(VSL) теория в двух местах - в онлайн-архиве Лос-Аламосской национальной лаборатории (LANL), 16 ноября 1992 г.,[4] и в издании 1993 г. Международный журнал современной физики D.[5][6]

Научное сообщество в основном игнорировало теорию VSL[5] пока в 2001 году астроном из Университета Нового Южного Уэльса Джон Уэбб и его коллеги не обнаружили экспериментальные доказательства, полученные с помощью телескопических наблюдений, что космологические постоянная тонкой структуры - который содержит скорость света - возможно, отличался от его нынешнего значения в очень ранней Вселенной.[7]

Наблюдения подтвердили теорию VSL Моффата и положили начало гонке за первенство, которая началась в 1998 году.

В том году, через пять лет после того, как Моффат опубликовал свои статьи о VSL, Жоао Магуэйжу из Имперский колледж в Лондоне, и соавторы Эндрю Альбрехт из Калифорнийский университет в Дэвисе и Джон Д. Барроу из Кембриджский университет, опубликовал поразительно похожую идею в более престижном журнале, Физический обзор D, который несколько лет назад отверг статью Моффата.[2]

Узнав об упущении, Магуэйо приписал Моффату целую главу в книге Магуэйо 2002 года: Быстрее, чем скорость света: история научного предположения.[2][8]

Однако спор вновь разгорелся, когда во время всемирного тура по рекламе книги Магуэйо автор не указал Моффата и не исправил многочисленные ошибочные сообщения в прессе - в таких журналах, как Обнаружить,[9] Еженедельник издателя,[10] Seed Magazine и Christian Science Monitor.[11] Пытаясь изобразить Магуэйо как «дерзкого молодого научного новичка», десятки публикаций приписывали теорию VSL исключительно Магуэйо и его соавторам, оставив Моффата, которому к этому времени уже было под шестьдесят, в стороне.[5][6] Моффат выразил неудовольствие по поводу повторяющихся упущений, призвав репортеров проверить свои факты, но безрезультатно.[5][6]

В марте и июле 2003 года появились истории о пропусках в СМИ книжного тура, написанные научным журналистом Майклом Мартином, который ранее приписывал теорию VSL Моффату в статье UPI 2001 года об астрономических открытиях Уэбба.[12] Откройте для себя журнал Писатель Тим Фолджер признал упущения в своем рассказе и извинился. В ответ на письмо читателя Генри ван Дриела с факультета физики Университета Торонто Фолгер написал: «Профессор ван Дриэль абсолютно прав - Джон Моффат разработал теорию переменной скорости света за несколько лет до Жоао Магуэйо, и я сожалею, что не сделал этого. включая эту информацию в свой рассказ ".[13]

Спустя несколько месяцев, когда всплыли другие отчеты о возобновившемся споре,[14] Магуэйо подтвердил первенство Моффата в теории VSL.[5][6] В сентябре 2004 года Тим Фолджер из журнала Discover Magazine выполнил обещание, данное им во время спора, «написать рассказ о Джоне Моффате».[15]

Два физика подружились, опубликовав в 2007 году совместную статью в журнале. Общая теория относительности и гравитации.[16]

Модифицированная теория гравитации

Продолжая поиск Эйнштейна единая теория поля Моффат предложил несимметричная теория гравитации это, как и единое поле Эйнштейна, включало в себя симметричное поле (гравитацию) и антисимметричное поле. Однако, в отличие от Эйнштейна, Моффат не пытался отождествить последнего с электромагнетизм, вместо этого предполагая, что антисимметричный компонент является еще одним проявлением сила тяжести. По мере продвижения расследования теория развивалась по-разному; в частности, Моффат постулировал, что антисимметричное поле может быть массивным.

Текущая версия его модифицированной теории гравитации (МОГ), которая выросла из этого исследования, модифицирует гравитацию Эйнштейна с добавлением векторного поля, а также продвигает константы теории к скалярным полям. Комбинированный эффект этих полей изменяет силу гравитации на больших расстояниях, когда задействованы большие массы, что успешно учитывает ряд астрономических и космологических наблюдений. Полученная теория хорошо описывает, без привлечения темная материя, кривые вращения галактик[17] и массовые профили рентгеновских скоплений галактик.[18]

Нелокальная квантовая теория поля

В 1990 году Моффат предложил конечную нелокальную квантовая теория поля. Теория была широко развита Эвенсом, Моффатом, Клеппе и Вудардом в 1991 году. В последующей работе Моффат предложил эту теорию в качестве альтернативы стандартной электрослабое объединение из электромагнетизм и слабые ядерные взаимодействия. Теория Моффата - это квантовая теория поля с нелокальным членом в поле Лагранжиан. Теория калибровочно инвариантна и конечна для всех порядков теории возмущений. Для стандартная модель это может решить бозон Хиггса проблема естественности иерархии масс.[19] Это также приводит к теории конечной квантовой гравитации.

Публикации

Книги

  • Новое изобретение гравитации. ХарперКоллинз. 2008. ISBN  0-06-117088-7.
  • Эйнштейн написал в ответ. Thomas Allen Publishers. 2010. ISBN  978-0-88762-615-9.
  • Раскрытие кода частиц Вселенной: охота за бозоном Хиггса. Oxford University Press. 2014. ISBN  978-0-19-991552-1.

Избранные статьи

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Дни рождения». Хранитель. Новости и СМИ Guardian. 11 октября 2014. с. 55.
  2. ^ а б c d Питер Каламай (27 ноября 2005 г.). «Почтительный еретик Эйнштейна». Торонто Стар. Архивировано из оригинал 24 октября 2012 г.. Получено 21 мая 2011.
  3. ^ «Современные Эйнштейны ищут Святой Грааль». Гражданин Оттавы. Canada.com. 20 ноября 2005 г.. Получено 25 марта 2016.[постоянная мертвая ссылка ]
  4. ^ Моффат, Дж. У. "Сверхсветовая Вселенная: возможное решение проблемы начального значения в космологии". Международный журнал современной физики D. 2: 351–365. arXiv:gr-qc / 9211020. Bibcode:1993IJMPD ... 2..351M. Дои:10.1142 / S0218271893000246.
  5. ^ а б c d е Майкл Мартин (24 марта 2003 г.)"In From the Cold: когда-то высмеиваемая теория физика из Торонто получает признание" Maclean's В архиве 10 августа 2011 г. Wayback Machine
  6. ^ а б c d Майкл Мартин (1 июля 2003 г.) «В тени скорости света» В архиве 7 октября 2011 г. Wayback Machine, Обзор журналистики Сент-Луиса
  7. ^ J.K. Уэбб; M.T. Мерфи; В.В. Фламбаум; В.А. Дзуба; Дж. Д. Барроу; К. В. Черчилль; J.X. Prochaska; ЯВЛЯЮСЬ. Вулф (2001). «Дальнейшие доказательства космологической эволюции постоянной тонкой структуры». Phys. Rev. Lett. 87 (9): 091301. arXiv:Astro-ph / 0012539. Bibcode:2001PhRvL..87i1301W. Дои:10.1103 / PhysRevLett.87.091301. PMID  11531558.
  8. ^ Смолин, Ли (2006). Проблема с физикой. Книги Моряка. п. 230. ISBN  978-0-618-91868-3. Получено 21 мая 2011.
  9. ^ Тим Фолджер (апрель 2003 г.) "Был ли Эйнштейн неправ?" Откройте для себя журнал
  10. ^ Джудит Розен (1 января 2003 г.) «Физический брат: начинающий писатель берется за Эйнштейна» Еженедельник издателя
  11. ^ Лори Валигра (30 января 2003 г.) «Новая теория света тяжело давит на ученых: молодой дерзкий физик-теоретик утверждает, что Эйнштейн был неправ» Christian Science Monitor
  12. ^ Майкл Мартин (17 августа 2001 г.) "Эта скорость света различается, как давно предполагалось"[мертвая ссылка ] United Press International
  13. ^ Письма читателей (июнь 2003 г.) Откройте для себя журнал
  14. ^ Дэн Фальк (8 ноября 2003 г.) "Независимый физик" Toronto Globe and Mail
  15. ^ Тим Фолджер (4 сентября 2004 г.) "Великие поиски Эйнштейна единой теории" Откройте для себя журнал
  16. ^ Moffat, J.W .; Магуэйо, Дж. (2007). "Комментарии к" Заметке о теории различной скорости света"". Общая теория относительности и гравитации. 40: 1797–1806. arXiv:0705.4507. Bibcode:2008GReGr..40.1797M. Дои:10.1007 / s10714-007-0568-2.
  17. ^ Дж. В. Моффат, С. Рахвар, Приближение слабого поля MOG и проверка кривых вращения галактик с помощью наблюдений; arXiv: 1306.6383
  18. ^ Дж. В. Моффат, С. Рахвар, Приближение слабого поля МОГ II. Наблюдательный тест рентгеновских кластеров Chandra, arXiv: 1309.5077
  19. ^ Дж. В. Моффат, За пределами стандартной модели; arxiv: hep-ph / 9802228

внешняя ссылка

Пресс-релизы Университета Торонто о Моффате: