Află mai multe despre povestea sa unică în această postare pe blog. Este cel mai bine cunoscut pentru inventarea termenilor “gaură neagră” și “gaură de vierme”
Cine a fost John Wheeler?
John Wheeler a fost un proeminent fizician teoretician american, probabil cel mai bine cunoscut pentru inventarea termenilor “gaură neagră”, “gaură de vierme” și a altor câteva expresii colorate. În anii 1930, a dezvoltat importanta “matrice S” în fizica particulelor și a colaborat cu Niels Bohr pentru a explica fisiunea nucleară în termenii fizicii cuantice. Ulterior, a dezvoltat ecuația de stare pentru stelele reci și moarte, a contribuit la popularizarea studiului relativității generale în cadrul fizicii teoretice principale și a consolidat teoria și dovezile privind găurile negre. De asemenea, a colaborat cu Albert Einstein în căutarea unei mari teorii unificate a fizicii.
John Archibald Wheeler s-a născut la 9 iulie 1911 în Jacksonville, Florida, SUA, fiind cel mai mare copil al unei familii de bibliotecari. Familia s-a mutat mult, iar de-a lungul anilor a locuit în Florida, California, Ohio, Washington D.C., Maryland și Vermont. A urmat Baltimore City College, pe care l-a absolvit în 1926, și a continuat să studieze fizica sub îndrumarea lui Karl Herzfeld la Universitatea Johns Hopkins. Și-a obținut doctoratul în 1933, cu o teză despre teoria dispersiei și absorbției heliului. La scurt timp după absolvire, s-a mutat la Copenhaga, unde a lucrat o perioadă cu Niels Bohr, nașul revoluției teoriei cuantice. S-a căsătorit cu Janette Hegner în 1935. Au avut două fiice (Alison Letitia) și un fiu (James), și au rămas împreună de-a lungul vieții lor lungi.
A devenit profesor de fizică la Universitatea Princeton în 1938, unde a rămas, cu o întrerupere în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, timp de 38 de ani, până în 1976. În primii ani petrecuți la Princeton, a introdus matricea de împrăștiere (sau “matricea S”), care pune în relație stările inițială și finală pentru o interacțiune între particule și care avea să devină un instrument indispensabil în fizica particulelor.
Wheeler îl cunoștea bine pe Einstein și, uneori, obișnuia să țină seminarii cu studenții săi acasă la Einstein. Când Bohr a vizitat Statele Unite în 1939, aducând vestea reușitei fisiunii nucleare în Germania, el și Wheeler au colaborat la dezvoltarea influentului model al atomului “picătură lichidă”, propus inițial de George Gamow, pentru a explica baza teoretică a fisiunii nucleare.
Împreună cu mulți alți fizicieni de renume, Wheeler și-a întrerupt cariera academică în timpul celui de-al Doilea Război Mondial pentru a participa la dezvoltarea bombei atomice americane în cadrul Proiectului Manhattan la situl Hanford din statul Washington. Printre altele, el a anticipat în mod corect că acumularea de “otrăvuri ale produselor de fisiune” (în special un izotop de xenon) va împiedica în cele din urmă reacția nucleară în lanț în curs de desfășurare prin absorbția neutronilor.
După război, s-a întors la Princeton pentru a-și relua cariera academică și a început să predea un curs despre gravitația einsteiniană la începutul anilor 1950, când aceasta nu era încă considerată un domeniu de studiu acceptabil, deși a rezistat mulți ani ideii că legile fizicii ar putea conduce la ceva atât de aparent absurd precum o singularitate. Cu toate acestea, el a continuat să lucreze pentru guvern și a fost implicat activ în dezvoltarea bombei americane cu hidrogen la începutul anilor 1950, la Los Alamos și Princeton (unde a fost responsabil pentru înființarea proiectului Matterhorn). La un moment dat, în 1953, a fost mustrat oficial pentru că ar fi pierdut un document clasificat privind bomba cu hidrogen. Opiniile sale oarecum belicoase cu privire la apărarea națională, războiul din Vietnam și apărarea antirachetă au fost adesea în contradicție cu cele ale colegilor săi mai liberali.
Când cercetările sale guvernamentale s-au încheiat, Wheeler s-a întors la Princeton, unde a colaborat cu Albert Einstein în ultimii ani ai acestuia la o “teorie unificată a câmpului” a forțelor fizice ale naturii. În 1956, el a contribuit la determinarea tipurilor de materiale care se găsesc în interiorul stelelor reci și moarte, utilizând “ecuația de stare Harrison-Wheeler pentru materia rece și moartă”, și a constatat că este vorba în principal de fier, deoarece procesul eficient de fuziune se oprește atunci când miezul ajunge în această stare. În 1957, în timp ce lucra la extensii ale relativității generale, a introdus cuvântul “gaură de vierme” pentru a descrie tuneluri ipotetice în spațiu-timp.
La sfârșitul anilor 1950, a formulat teoria geometrodinamicii, un program de reducere fizică și filosofică a tuturor fenomenelor fizice (inclusiv gravitația și electromagnetismul) la proprietățile geometrice ale unui spațiu-timp curbat. Cu toate acestea, a abandonat această teorie la începutul anilor 1970, deoarece nu a reușit să explice anumite fenomene fizice importante, cum ar fi existența fermionilor (electroni, muoni etc.) și a singularităților gravitaționale.
A acordat întotdeauna o mare importanță predării și a continuat să predea fizica studenților din primul și al doilea an chiar și după ce și-a dobândit faima, deoarece era convins că mințile tinere sunt cele mai importante. Era cunoscut pentru prelegerile sale energice, scriind rapid pe tablă cu ambele mâini și învârtindu-se pentru a intra în contact vizual cu studenții săi. Printre studenții săi absolvenți s-au numărat unii dintre cei mai importanți teoreticieni de la sfârșitul secolului al XX-lea, inclusiv Richard Feynman, Kip Thorne și Hugh Everett.
A lucrat intensiv la teoria colapsului gravitațional și, în general, i se atribuie inventarea termenului “gaură neagră” într-o prelegere ținută în 1967 la Institutul Goddard pentru Studii Spațiale al NASA (deși, de fapt, a fost determinat să facă acest lucru de un strigăt din public). Împreună cu Dennis Sciama de la Cambridge și Yakov Borisovich Zeldovich de la Moscova, Wheeler a făcut parte integrantă din așa-numita “epocă de aur a relativității generale” din anii 1960 și 1970, o schimbare de paradigmă în care studiul relativității generale (considerat anterior o curiozitate) a intrat în curentul principal al fizicii teoretice. Sub conducerea sa, Princeton a devenit principalul centru american de cercetare a gravitației einsteiniene. Manualul complet de relativitate generală “Gravitation”, de care a fost coautor împreună cu Charles Misner și Kip Thorne, a fost publicat în 1973 și a devenit cel mai influent manual de relativitate pentru o generație.
După moartea lui Einstein, Wheeler și-a continuat cercetările privind rolul gravitației într-o teorie unificată a fizicii și a devenit un pionier în domeniul gravitației cuantice. Acest lucru l-a determinat să colaboreze cu Bryce DeWitt și să dezvolte ecuația Wheeler-DeWitt sau, așa cum prefera Wheeler să o numească, “funcția de undă a universului”. Alte produse ale modului colorat al lui Wheeler de a folosi cuvintele includ expresia “găurile negre nu au păr” (pentru a descrie faptul că găurile negre ar trebui să aibă o formă perfectă, simplu definibilă, și să nu aibă niciun fel de proiecții din ele), “masă fără masă” (pentru a indica necesitatea de a elimina efectiv orice mențiune a masei din ecuațiile de bază ale fizicii), “it from bit” (pentru a descrie modul în care informația este fundamentală pentru fizica universului, la fel cum este în informatică) și “spumă cuantică” (pentru a descrie un spațiu-timp transformat într-o spumă de geometrie distorsionată).
În 1976, confruntat cu pensionarea obligatorie la Princeton, Wheeler s-a mutat la Universitatea Texas din Austin, unde a fost director al Centrului de Fizică Teoretică din 1976 până în 1986. În această perioadă (mai exact în 1978) a propus o variantă a experimentului cu două fante al lui Thomas Young (și perfecționarea sa ulterioară de către Richard Feynman), denumit adesea experimentul “alegerii întârziate”. Potrivit acestuia, detectarea unui foton, chiar și DUPĂ ce acesta a trecut printr-o fantă dublă, ar fi suficientă pentru a schimba rezultatul experimentului și comportamentul fotonului. În consecință, dacă experimentatorii știu prin ce fantă a trecut fotonul, acesta se va comporta ca o particulă, mai degrabă decât ca o undă, cu comportamentul de interferență aferent. Această ipoteză oarecum contraintuitivă a fost în cele din urmă verificată într-un experiment practic în 2007.
Wheeler s-a întors la Princeton ca profesor emerit în 1986, unde a rămas pentru următorii douăzeci de ani. Așa-numita sa fază “Totul este câmp” (în care vedea universul și toate particulele din el ca simple manifestări ale câmpurilor electrice, magnetice și gravitaționale și ale spațiu-timpului însuși) a făcut loc unei faze “Totul este informație” (în care s-a concentrat pe ideea că logica și informația constituie fundamentul teoriei fizice). De asemenea, a început să speculeze că legile fizicii ar putea evolua într-un mod analog evoluției prin selecție naturală în biologie și a inventat termenul “principiul antropic participativ” pentru a descrie versiunea sa a principiului antropic, conform căruia observatorii (adică noi) sunt necesari pentru crearea universului.
Wheeler a primit numeroase distincții de-a lungul anilor, inclusiv Medalia Națională pentru Știință, Premiul Albert Einstein, Premiul Enrico Fermi, Medalia Franklin, Medalia Internațională de Aur Niels Bohr și Premiul Fundației Wolf. A fost președinte al American Physical Society și membru al American Philosophical Society, al Academiei Regale, al Accademia Nazionale dei Lincei, al Royal Academy of Science și al Century Association. A primit diplome de onoare de la 18 instituții.
Wheeler a murit de pneumonie la 13 aprilie 2008, la vârsta de 96 de ani, în Hightstown, New Jersey.
Aflați mai multe informații în următorul nostru articol: Cine a fost Subrahmanyan Chandrasekhar?