Кляйнерт, Хаген
Хаген Михаэль Кляйнерт, (15 июня 1941, Фестенберг (ныне Твардогура), Польша) — физик-теоретик, профессор Свободного университета Берлина, почётный член Международной Академии Творчества (с 2001), лауреат премии им. Макса Борна (2008).
Хаген Михаэль Кляйнерт | |
---|---|
Hagen Michael Kleinert | |
Дата рождения | 15 июня 1941 (80 лет) |
Место рождения | Фестенберг |
Страна | Германия |
Научная сфера | теоретическая физика |
Место работы | |
Альма-матер | |
Награды и премии |
Автор более 370 статей по математической физике, физике элементарных частиц, ядерной физике, физике конденсированных сред, жидких кристаллов, биомембран, микроэмульсий, полимеров, а также теории финансового маркетинга. Написал нескольких монографий по теоретической физике, наиболее известная из которых — «Континуальные интегралы в квантовой механике, статистике, физике полимеров и финансовом маркетинге».
Образование и ранняя деятельность
Кляйнерт изучал физику в Ганноверском техническом университете с 1960 по 1963, затем — в различных университетах США. В 1967 получил учёную степень доктора философии в университете Колорадо. С 1969 — профессор Свободного университета Берлина. В качестве приглашённого учёного продолжительное время работал в Европейском центре ядерных исследований (Женева), во многих американских университетах: в Беркли, Санта-Барбаре, Сан-Диего, Санта-Круз, в Национальной лаборатории Лос-Аламоса. В 1972, во время визита Кляйнерта в Калтех, состоялась его первая втреча с Ричардом Фейнманом. Тогда Фейнман привлёк внимание Кляйнерта к вопросу о применении предложенных им интегралов по путям для вычислений в квантовой механике, и в частности для решения простейшей квантово-механической задачи об атоме водорода. Позже эта задача была полностью решена Кляйнертом совместно с Дуру (I.H. Duru)[2][3], а интерес к фейнмановским интегралам сохранился у Кляйнерта до сих пор (см. книгу).
Совместная с Фейнманом[4] работа Кляйнерта[5] положила начало так называемой вариационной теории возмущений, в настоящее время позволяющей с высокой точностью вычислять критические индексы наблюдаемых вблизи точки фазового перехода 2-го рода[6] (для сверхтекучего гелия их экспериментальные значения были получены в работе[7]).
Научные интересы
Кляйнерт — автор двухтомной монографии «Калибровочные поля в физике конденсированных сред» (см. ниже). Построил полевую теорию фазовых переходов, в которой статистические флуктуации вихрей и дефектов описываются как элементарные возбуждения полей посредством фейнмановских диаграмм. Фактически, эти поля соответствуют некоторым пространственным распределениям нового параметра — параметра беспорядка — дуального к параметру порядка, введённому Л. Д. Ландау в его теории фазовых переходов. Следствием этой теории для сверхпроводимости явилось предсказанное Кляйнертом в 1982 существование критической точки на фазовой кривой, ниже которой появляется граница разделяющая фазы сверхпроводников первого и второго рода[8]. В 2002 это предсказание было подтверждено с помощью компьютерных вычислений методом Монте-Карло[9].
- Развитые Кляйнертом теории коллективных квантовых полей[10] и адронизации кварков[11] являются прототипами многих современных направлений в физике элементарных частиц, атомного ядра и конденсированных сред.
- В 1973 он показал[12], как возникает алгебра полюсов Редже (см. стр. 232 статьи[13]), в квантово-полевых моделях кварков.
- В 1978 выдвинул идею о существовании нарушенной суперсимметрии в атомных ядрах[14], которая в настоящее время получила экспериментальное подтверждение[15].
- В 1981 Кляйнерт совместно с Маки нашёл икосаэдральную структуру фазы в квазикристаллах[16].
- В 1986 независимо от Полякова предложил струну с жёсткостью[17] в релятивистской теории струн . В отличие от струны Намбу-Гото, струна Полякова-Клянерта имеет конечную толщину, что соответствует более реалистичному представлению о взаимодействии кварков.
- В 1999 совместно с Червяковым показал, что принцип репараметризационной инвариантности континуальных интегралов, вычисляемых по теории возмущений, приводит к однозначному выбору регуляризации фейнмановских интегралов от произведений обобщённых функций[18], что обеспечивает эквивалентность фейнмановского подхода уравнению Шрёдингера в квантовой механике.
В качестве теории, альтернативной теории струн Кляйнерт использовал тесную аналогию между неэвклидовой геометрией и геометрией кристаллов, имеющих дефекты, для построения модели вселенной, получившей название мировой кристалл или кристалл Планка-Кляйнерта, которая на расстояниях порядка планковской длины приводит к совершенно отличной от теории струн физике. В этой модели материя порождает дефекты в пространстве-времени, которые генерируют кривизну и все эффекты общей теории относительности. Теория Кляйнерта вдохновила итальянскую артистку Лауру Пече на создание серии стеклянных скульптур, названную «Мировой кристалл».
Общественная работа
Кляйнерт — ведущий член Международного проекта повышения квалификации молодых учёных по программе Релятивистская астрофизика (IRAP Project), который является частью интернациональной сети по астрофизике (ICRANet). Он принимает участие в проекте Европейского научного фонда Космология в лаборатории (COSLAB).
Литература
- Математическая генеалогия (англ.) — 1997.
- Duru I.H., Kleinert H. Solution of the path integral for the H-atom (англ.) // Physics Letters B : journal. — 1979. — Vol. 84, no. 2. — P. 185—188.. — doi:10.1016/0370-2693(79)90280-6.
- Duru I.H., Kleinert H. Quantum Mechanics of H-Atom from Path Integrals (неопр.) // Fortschr. Phys. — 1982. — Т. 30, № 2. — С. 401—435..
- Kleinert, H. Travailler avec Feynman (неопр.) // Pour La Science. — 2004. — Т. 19. — С. 89—95.
- Feynman R. P., Kleinert H. Effective classical partition functions (англ.) // Physical Review : journal. — 1986. — Vol. A 34. — P. 5080 — 5084. — doi:10.1103/PhysRevA.34.5080.
- Kleinert, H.. «Critical exponents from seven-loop strong-coupling φ4 theory in three dimensions». Physical Review D 60, 085001 (1999). doi:10.1103/PhysRevD.60.085001
- Lipa J.A. Specific heat of liquid helium in zero gravity very near the lambda point (англ.) // Physical Review : journal. — 2003. — Vol. B 68. — P. 174518. — doi:10.1103/PhysRevB.68.1745.
- Kleinert H. Disorder Version of the Abelian Higgs Model and the Order of the Superconductive Phase Transition (англ.) // Lett. Nuovo Cimento : journal. — 1982. — Vol. 35. — P. 405—412.
- Hove J., Mo S., Sudbo A. Order of the Metal-to-Superconductor Transition (англ.) // Phys. Rev. : journal. — 2002. — Vol. B 66. — P. 8. — doi:10.1103/PhysRevB.66.064524.
- Kleinert H. Collective Quantum Fields (неопр.) // Fortschritte der Physik. — 1978. — Т. 36. — С. 565—671.
- Kleinert, H., Lectures presented at the Erice Summer Institute 1976. On the Hadronization of Quark Theories (неопр.) // Understanding the Fundamental Constituents of Matter, Plenum Press, New York, 1978, A. Zichichi ed.. — 1978. — С. 289—390.
- Kleinert H. Bilocal Form Factors and Regge Couplings (неопр.) // Nucl. Physics. — 1973. — Т. B65. — С. 77—111.. — doi:10.1016/0550-3213(73)90276-9.
- Ne'eman Y., Reddy V.T.N. Universality in the Algebra of Vertex Strengths as Generated by Bilocal Currents (англ.) // Nucl. Phys. : journal. — 1981. — Vol. B 84. — P. 221—233. — doi:10.1016/0550-3213(75)90547-7.
- Ferrara S., 1978 Erice Lecture publ. in. The New Aspects of Subnuclear Physics (неопр.) // Plenum Press, N.Y., Zichichi, A. ed.. — 1980. — С. 40.
- Metz A., Jolie J., Graw G., Hertenberger R., Gröger J., Günther C., Warr N., Eisermann Y. Evidence for the Existence of Supersymmetry in Atomic Nuclei (англ.) // Phys. Rev. Lett. : journal. — 1999. — Vol. 83. — P. 1542.
- Kleinert H., Maki K. Lattice Textures in Cholesteric Liquid Crystals (неопр.) // Fortschritte der Physik. — 1981. — Т. 29. — С. 219—259..
- Kleinert H. The Membrane Properties of Condensing Strings (англ.) // Phys. Lett. B : journal. — 1986. — Vol. 174. — P. 335.
- Kleinert H., Chervyakov A. Reparametrization invariance of path integrals (англ.) // Phys. Lett. : journal. — 1999. — Vol. B 464. — P. 257——264.
Монографии
- Gauge Fields in Condensed Matter, Vol. I, « SUPERFLOW AND VORTEX LINES», pp. 1–742, Vol. II, «STRESSES AND DEFECTS», pp. 743–1456, World Scientific (Singapore, 1989); Paperback ISBN 9971-5-0210-0 (доступно онлайн: Том I и Том II)
- Critical Properties of φ4-Theories, World Scientific (Singapore, 2001); Paperback ISBN 981-02-4658-7 (частично доступно онлайн)
- Path Integrals in Quantum Mechanics, Statistics, Polymer Physics, and Financial Markets, 5th edition, World Scientific (Singapore, 2006) (доступно онлайн)
- Multivalued Fields in in Condensed Matter, Electrodynamics, and Gravitation, World Scientific (Singapore, 2008) (доступно онлайн)
- Proceedings of the Eleventh Marcel Grossmann Meeting on General Relativity, World Scientific (Singapore, 2008) (together with R.T. Jantzen)
- Particles and Quantum Fields, World Scientific (Singapore, 2016) (also available online)