Bell, John Stewart

John Stuart Bell
angol  John Stewart Bell
Születési dátum 1928. június 28( 1928-06-28 )
Születési hely Belfast , Észak-Írország
Halál dátuma 1990. október 1. (62 évesen)( 1990-10-01 )
A halál helye Genf , Svájc
Ország Írország
Tudományos szféra elméleti fizika
Munkavégzés helye Brit Atomenergia Kutatási Osztály
CERN
alma Mater Queens Egyetem (Belfast)
Akadémiai fokozat PhD fizikából [d] (1956),honoris causa(1988) éshonoris causa(1988)
tudományos tanácsadója Peierls, Rudolf Ernst
Ismert, mint Bell egyenlőtlenségei
Díjak és díjak A Londoni Királyi Társaság tagja (1972) Az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia
tiszteletbeli tagja (1987) [1] Dirac-érem a Fizikai Intézettől (1988) Hughes-érem (1989) Heinemann-díj (1989)


 Médiafájlok a Wikimedia Commons oldalon

John Stewart Bell ( ang.  John Stewart Bell ; 1928. június 28., Belfast , Észak -Írország  – 1990. október 1. , Genf , Svájc ) elméleti fizikus. Megfogalmazta és bebizonyította a Bell-féle egyenlőtlenségeket (Bell -tétel), amely lefektette az EPR-paradoxon kísérleti tanulmányozásának elméleti alapjait . Roman Yatskivval együttleírta és elemezte a királis anomáliát baryonok [2] .

Életrajz

Whitaker [''i'' 1] professzor a Queens-i Egyetemről több évet töltött az egyetem kiváló végzettje életrajzának és tudományos munkásságának tanulmányozásával. Az előadás további része egy általa 2002-ben írt és az interneten elérhető életrajzi cikken alapul [3] . Ez a cikk felsorolja azokat a forrásokat (több mint 20), amelyet maga Whitaker használt. Ezeket az adatokat Yakiv emlékezetes esszéje egészíti kiés Shimoni2001-ben [4] .

Gyermekkor

John Stuart Bell 1928. június 28-án született Belfastban , Észak-Írországban , egy szegény ír családban. Mivel az apját is Jánosnak hívták, családja mindig a középső nevén Stuart szólította. John Stewarton kívül John apának és anyjának, Annie- nak [''i'' 2] még három gyermeke volt: egy idősebb lánya, Ruby, valamint a fiatalabb fiai, David és Robert.

Az édesanya arról álmodott, hogy jó oktatásban részesítse gyermekeit, mert szerinte csak tanult ember tud áttörni egy jobb élet felé, és – mint mondta – „egész héten vasárnapi öltönyt visel” [5] . John Stewart az általános iskola legjobb tanulói közé tartozott. „Talán nem én voltam a legjobb, de kikerültem az osztály első három-négy helyezettjéből” [5] . Tanulmányait az Ulsterville  Avenue Schoolban kezdte , majd a Fane Street Schoolba költözött .  11 évesen 14 helyett minden vizsgát letette, hogy folytathassa középfokú tanulmányait.

Az 1920-1930-as évek azonban a legnagyobb munkanélküliség időszaka Belfastban, a hajóépítő és -javító üzemek gyakorlatilag üresek voltak, ami a város gazdaságának általános hanyatlásához vezetett [6] . Pénzhiány miatt úgy döntöttek, hogy az általános iskola után csak John Stewart, mint a gyerekek legtehetségesebbje folytatja tanulmányait. Ekkor még nem volt kötelező a teljes iskolai oktatás, és csak az általános iskola volt ingyenes.

Belfast tekintélyes középiskoláiban az oktatás ára még egy gyerek számára is túl drágának bizonyult a család számára, így John Stewart belépett a Belfasti Műszaki Középiskolába ( eng.  Belfast Technical High School , akkoriban hozzávetőlegesen megfelelt egy műszaki iskola ). Ez az iskola azonban tanulmányi akkreditációval rendelkezett, vagyis diplomájával lehetett vizsgázni az egyetemre.

Mire John Stewart elkezdte a középiskolai órákat, Nagy-Britannia már belépett a második világháborúba . A háború újjáélesztette Belfast gazdaságát, amely a haditengerészet jelentős építő- és javítótelepe lett . Ez azonban a rendszeres német bombázások célpontjává is tette a várost. Különösen pusztító volt az 1941. április 15-i éjszakai "húsvéti" rajtaütés. Aztán körülbelül 200 Luftwaffe bombázó tonnányi hagyományos és gyújtóbombát dobott a városra és a hajógyárakra. 955-en meghaltak, 1500-an megsérültek, a város fele, beleértve a legtöbb ipari létesítményt, megsemmisült. Szerencsére a Bell családot megkímélték a bajtól. Senki sem sérült meg, életben maradt a házuk és az iskolájuk, amelyben hamarosan folytatódtak az órák.

Ifjúsági

Miután 1944-ben sikeresen elvégezte a műszaki iskolát, a 16 éves Bell egy évet laborasszisztensként a Queens Egyetem fizika tanszékén töltött . A kar oktatói, Carl Emeleus professzor [''i'' 3] és Dr. Robert Sloan [''i'' 4] együtt éreztek a tehetséges fiatalemberrel. Nemcsak a kari könyvtár használatát engedélyezték, hanem az első év általános előadásait is meghallgathatta.

Végül 1945-ben összegyűltek az oktatásra szánt pénzeszközök, és John Stuart Bell a Queens-i Egyetem fizika szakának hallgatója lett. Kiválóan tanult, majd 1948-ban kitüntetéssel diplomázott a karon kísérleti fizika szakirányon . Ugyanakkor megszületett a kvantummechanika iránti érdeklődése  - nem gyakorlati alkalmazása, hanem rendelkezéseinek mély értelme. Egy interjúban Jeremy BernsteinnelRöviddel a hirtelen halála előtt, Bell emlékszik rá, hogy „leterhelte” Heisenberg bizonytalansági elve :

Úgy nézett ki, hogy meg lehet venni egy ilyen és olyan megállást, és akkor meghatározzák a pozíciót, vagy ilyen és olyan megállást, és akkor meghatározzák a lendületet . Úgy hangzott, ahogy akarod, meg tudod csinálni. Csak egy idő után jöttem rá, hogy ez nem vágy, hanem felszerelés kérdése. Ezen keresztül kellett gázolnom. A rendelkezésre álló könyvek és előadások ezt nem magyarázták elég világosan. Emlékszem, vitatkoztam erről az egyik tanárommal, Dr. Sloane-nel. Izgatott lettem, és gyakorlatilag becstelenséggel vádoltam meg. Ő is nagyon izgatott lett, és azt mondta: "Túl messzire mész."

Eredeti szöveg  (angol)[ showelrejt] Úgy nézett ki, hogy ezt a méretet tudod venni, és akkor a pozíció jól meghatározott, vagy az a méret, és akkor a lendület jól meghatározott. Úgy hangzott, mintha szabadon csinálhatnád, amit akarsz. Csak lassan jöttem rá, hogy nem az a kérdés, hogy mit kívánsz. Valójában az a kérdés, hogy milyen apparátus idézte elő ezt a helyzetet. De számomra egy kis küzdelem volt, hogy ezt elérjem. A rendelkezésemre álló könyvekben és tanfolyamokon ez nem volt túl világosan megfogalmazva. Emlékszem, az egyik professzorommal, egy doktor Sloane-nel vitatkoztam erről. Kezdtem nagyon felmelegedni, és többé-kevésbé becstelenséggel vádoltam. Ő is nagyon felforrósodott, és azt mondta: "Túl messzire mész."

Az alapok lehetővé tették Bell számára, hogy még egy évig tanuljon, és ismét kitüntetéssel matematikai fizika diplomát kapott . Ezen a tanfolyamon Paul Ewald német tudós volt a vezetője , aki elmenekült a náci rezsim elől., a röntgendiffrakciós elemzés alapítója .

Korai karrier

Bell legszívesebben azonnal hozzálátott volna doktori disszertációjához, és rátérne a kvantummechanika elméletére. Pénzügyi megfontolások azonban rákényszerítették a gyakorlatra, és csatlakozott a brit atomenergia-kutatási osztályhoz.Harvelben _, ahonnan hamarosan átkerült a malverni gyorsító fejlesztő csoporthoz. Ott ismerkedett meg leendő feleségével, Mary Ross-szal, aki egy skóciai fizikus és matematikus volt . Négy évvel később, 1954-ben lettek férj és feleség. Házasságuk erős volt, de gyermektelen. A kapcsolódó területek specialistáiként segítették egymást az életben és a munkában egyaránt. Az 1987-ben megjelent The Expressible and the Inexpressible in Quantum Mechanics [''i'' 5] című könyvének előszavában Bell ezt írta [7] : „Itt is szeretném kifejezni meleg hálámat Mary Bellnek. Amikor átnézem ezeket a papírokat, mindenhol őt látom.”

1951-ben Bell egy év szabadságot kapott, hogy továbbtanuljon. A Birminghami Egyetemen vezette Peierls professzor vezetésével . Itt fogalmazta meg a CPT invarianciatétel változatát . Valamivel korábban azonban Lüders és Pauli már önállóan javasoltak hasonló tételeket , akik felfedezői státuszt kaptak.

A szabadságot azonban meghosszabbították a szakdolgozat elkészítéséhez és megvédéséhez szükséges időre. Bell 1956-ban fejezte be disszertációját a CPT invariancia elemzéséről, és Ph.D fokozatot szerzett . Értékes volt Peierls által az évek során megszerzett támogatás, aki segített Bellnek, miután visszatért Harvelbe, átkerült egy új elemi részecskék elméletével foglalkozó kutatócsoporthoz .

Bell és felesége 1960-ig dolgoztak a Harvelnél, de egyre kevésbé örültek annak, hogy a teljes projekttevékenység az alapkutatásról a magfizika alkalmazott problémáira vált. Ezért mindketten habozás nélkül elfogadták a CERN javaslatát, és Svájcba költöztek .

Svájc, CERN

A CERN-ben Bell hivatalos szakterülete a részecskefizika és a kvantumtérelmélet volt , de igazi szenvedélye továbbra is a kvantummechanika elmélete maradt, és az ezen a területen elért eredmények hozták meg számára a fő hírnevet. Bell Bohm ötleteitől [8] inspirálva (lásd Bohm értelmezését ) folytatta az EPR paradoxon elemzését, és 1964-ben megfogalmazta egyenlőtlenségeit [9] . Bell eredeti megfogalmazása egy idealizált koncepció volt, amely alapján a fizikai kísérletekhez szükséges egyenlőtlenségek változatait konstruálták meg. Ezek mindenekelőtt a Bell-Clauser-Horn és Clauser-Horn-Shimoni-Holt egyenlőtlenségek.[10] .

Az 1960-as évek közepére különösen az EPR paradoxon és általában a kvantumfizika elmélete körül kialakult helyzetet leírva Bell ironikusan „Miért aggódni?” megközelítésnek nevezi. ( eng.  Miért aggódj? ) [11] :

Azt mondhatjuk, hogy azzal, hogy a kvantumelmélet formális előrejelzésein túlra próbálunk tekinteni, csak saját magunknak okozunk gondot. Hiába nézünk túl a megfigyelt jelenségeken: nem ezt kellett volna megtanulni, mielőtt a kvantummechanika létrejötte lehetséges lett volna? Sőt, ez a konkrét példa [''i'' 6] ismét arra tanít bennünket, hogy a teljes kísérleti összeállítást egészként kell tekinteni. Nem szabad megpróbálnunk külön részekben elemezni, a bizonytalanság külön-külön részeivel. Ha ellenállunk az elemzés és a lokalizáció késztetésének, elkerüljük a lelki kényelmetlenséget.
Ha jól értem, ez az az ortodox nézet, amelyet Bohr Einsteinnek, Podolskynak és Rosennek adott válaszában [''i'' 7] fogalmazott meg. Sokan nagyon elégedettek vele.

Eredeti szöveg  (angol)[ showelrejt] Vitatható, hogy azzal, hogy megpróbálunk a kvantumelmélet formális előrejelzései mögé látni, csak bajt okozunk magunknak. Nem éppen ez volt az a lecke, amit a kvantummechanika megalkotása előtt meg kellett tanulni, hogy hiábavaló a megfigyelt jelenségek mögé látni? Sőt, ebből a konkrét példából ismét megtanuljuk, hogy nem szabad megpróbálnunk külön darabokra, külön lokalizált határozatlanságkvótákra elemezni. Ellenállva az elemzés és a lokalizáció késztetésének, elkerülhető a lelki kényelmetlenség.
Amennyire én értem, ez az ortodox nézet, ahogyan Bohr Einsteinnek, Podolskynak és Rosennek adott válaszában megfogalmazta. Sokan nagyon elégedettek vele.

Bell nem volt egyedül a Koppenhágai Interpretációval kapcsolatos kétségeivel , de ő volt az első, aki meg merte dönteni az értelmezés által kínált, a világ fizikai képének elemzésével és az EPR-paradoxon további elemzésével kapcsolatos tabut. John Clauser , a Bell-féle egyenlőtlenségek első kísérleti tesztelője később emlékeztetett arra, hogy ha az 1950-es években kérdéseket tett fel az EPR-paradoxonról, nagy valószínűséggel munkanélkülivé tette volna magát. A kvantummechanika akkori alapjaira vonatkozó kérdések szerinte a rossz ízlés jele volt [12] .

1982-ben Bell még egyértelműbbé tette álláspontját [13] :

Miért nem beszélt akkor Bourne erről a " pilótahullámról "? Még ha csak azért is, hogy rámutasson tévedésére. Miért nem vette fontolóra Neumann ? Még ennél is rendkívülibb, hogy 1952 után [''i'' 8] és újabban, még 1978-ban is [''i'' 9] miért vesződnek az emberek a "lehetetlenség" bizonyításával? … Miért hagyják figyelmen kívül a pilótahullámot a tankönyvekben? Nem az egyetlen kiútként, hanem az uralkodó önelégültség ellenszereként kellene tanítani? Hogy megmutassuk, hogy a ködösséget, a szubjektivitást és az indeterminizmust nem kísérleti tények kényszerítik ki, hanem tudatos elméleti választás.

Eredeti szöveg  (angol)[ showelrejt] De akkor Born miért nem beszélt nekem erről a „pilótahullámról”? Már csak azért is, hogy rámutassunk, mi volt a baj vele? Miért nem vette fontolóra Neumann? Még ennél is rendkívülibb, hogy 1952 után és egészen 1978-ig miért állítottak elő „lehetetlenségi” bizonyítékokat? ... Miért hagyják figyelmen kívül a pilótahullám képét a tankönyvekben? Nem szabad-e tanítani, nem az egyedüli módszerként, hanem az uralkodó önelégültség ellenszereként? Megmutatni, hogy a homályosságot, a szubjektivitást és az indeterminizmust nem a tények kényszerítik ránk, hanem a tudatos elméleti választás?

Felismerés és hirtelen halál

Bell-t már 1972-ben felvették a Royal Society of London tagjává , de igazi elismerés és díjak csak a 80-as évek végén értek el. 1987 - ben az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia tiszteletbeli tagjává választották . Ezt követi a Fizikai Intézettől kapott Dirac-érem és díj (1988), a Hughes-érem (1989), a Heinemann-díj (1989). Végül Bell-t jelölték a fizikai Nobel-díjra.[ mikor? ] , de a pályázatot a jelölt halála miatt visszavonták. A Nobel-bizottság szabályai szerint a díjat csak élőknek ítélik oda.

John Stuart Bell 1990. október 1-jén, 62 éves korában hirtelen meghalt agyvérzésben egy genfi ​​kórházban. Otthon temették el Belfastban [''i'' 11] .

2009-ben a Torontói Egyetem Quantum Information & Quantum Control Központja  megalapította a John Stuart Bell-díjat .

Külső adathordozó

Lásd még

Jegyzetek

Megjegyzések

  1. ↑ Prof. Andrew  Whitaker . Hozzáférés dátuma: 2011. október 28. Az eredetiből archiválva : 2012. február 18.
  2. ↑ Elizabeth Mary Ann Bell , leánykori nevén Brownlee . A John Stewart középső nevét édesanyja skót gyökereinek emlékére kapta.
  3. ↑ Karl George Emeleus 1933-1966 között fizikát tanított az egyetemen. 1984-ben a professzor barátai és egykori tanítványai évente egyetemi érmet és díjat alapítottak a nevében.Archiválva 2013. március 1.
  4. ↑ Robert Sloane
  5. ↑ angol.  „Kimondható és kimondhatatlan a kvantummechanikában” Az orosz fordításban a szó kétértelműségével kapcsolatos játék elveszett, hiszen egy alternatív fordítás lehetne „Mit lehet és mit nem lehet mondani a kvantumfizikában”
  6. ↑ Ez az EPR paradoxonra utal
  7. ↑ Bohr N. Teljesnek tekinthető-e a fizikai valóság kvantummechanikai leírása?  // Fizikai Szemle : folyóirat. - 1935. - T. 48 .
  8. ↑ Hivatkozik Bohm publikációjára a kvantummechanika alternatív értelmezésével kapcsolatban:
    • Bohm D. A kvantumelmélet javasolt értelmezése „rejtett” változók szempontjából. I // Physical Review Letters : folyóirat. - 1952. - T. 85 , sz. 2 . - doi : 10.1103/PhysRev.85.166 .
    • Bohm D. A kvantumelmélet javasolt értelmezése „rejtett” változók szempontjából. II // Physical Review Letters : folyóirat. - 1952. - T. 85 , sz. 2 . - doi : 10.1103/PhysRev.85.180 .
  9. ↑ Valószínűleg az Abraham R., Marsden J. Foundations of mechanics című könyv megjelenésére utal . - 2. kiadás - 1978. - ISBN 9780821844380 .
  10. ↑ A Royal Society tagja – a Londoni Királyi Társaság tagja
  11. ↑ Ez magyarázhatja a gyakori tévedést a halál helyével kapcsolatban, amely Belfastra utal.

Hivatkozások a forrásokhoz

  1. ↑ Az Amerikai Művészeti és Tudományos Akadémia tagjai : 1780-2011  . Hozzáférés dátuma: 2011. október 28. Az eredetiből archiválva : 2012. február 18.
  2. ↑ Bell 2002  – 377. o
  3. ↑ Whitaker A. John Stewart Bell  ( 2002. augusztus). Hozzáférés dátuma: 2011. október 28. Az eredetiből archiválva : 2012. február 18.
  4. ↑ Shulman M. H. John Bell és tétele . - fordította Jackiw R., Shimony A. (2001), The Depth and Breadth of John Bell's Physics, arΧiv : physics/0105046v2 . . Hozzáférés dátuma: 2011. október 28. Az eredetiből archiválva : 2012. február 18. 
  5. ↑ 1 2 Rosenblum B., Kutter F. Kísérteties akciók: Bell-tétel // Quantum Enigma: Physics Encounters  Consciousness . - Oxford University Press, 2011. - P.  173-175 . — ISBN 9780199753819 .
  6. ↑ Lambert T. Belfast története . Hozzáférés dátuma: 2011. október 28. Az eredetiből archiválva : 2012. február 18.
  7. ↑ Bell 2004 —C.xiii
  8. ↑ Sheldon G. Bohmian Mechanics . A Stanford Filozófiai Enciklopédia . Stanford Egyetem . Letöltve: 2011. szeptember 13. Az eredetiből archiválva : 2012. február 5..
  9. ↑ Bell J. S. Az Einstein Podolsky Rosen paradoxonról  // Phys . Phys. Fiz. / P. W. Anderson , B. T. Matthias - Pergamon Press , 1964. - 1. köt. 1, Iss. 3. - P. 195-200. - 6p. — ISSN 0554-128X — doi:10.1103/PHYSICSPHYSIQUEFIZIKA.1.195 Putenikhin
    orosz fordítása: Einstein Podolsky Rosen 's Paradox . Kvantummágia. Letöltve: 2011. szeptember 13. Az eredetiből archiválva : 2011. szeptember 17..
  10. ↑ Bell 2002  – 104. o
  11. ↑ Bell 2004  - 82-83
  12. ↑ Bell 2002  – 17. o
  13. ↑ Bell 2001 – 148. o

Irodalom

  Ugrás a Wikidata elemre  Tematikus oldalak
Szótárak és enciklopédiák