Вернер Ізраель
Вернер Ізраель (4 жовтня 1931 — 18 травня 2022) — фізик-теоретик, найбільш відомий своїм внеском у теорію гравітації, і особливо в розуміння чорних дір. БіографіяІзраель народився в Берліні в Німеччині в 1931 році. Виріс в Кейптауні в Південно-Африканській Республіці, куди його родина втекла з нацистської Німеччини в 1936 році. З дитинства цікавився астрономією та космологією. Протягом чотирьох років, поки його батьки тяжко хворіли, Ізраель з братом жили в дитячому будинку. Здобув ступінь бакалавра та магістра в Університеті Кейптауна, а ступінь доктора філософії — від Триніті-коледжу в Дубліні під керівництвом Джона Сінга. У 1958 році Ізраель обійняв посаду викладача Альбертського університету в Едмонтоні, де він залишався професором до свого виходу на пенсію в 1996 році. Після виходу на пенсію Ізраель працював ад'юнкт-професором фізики та астрономії в Університеті Вікторії у Британській Колумбії. Він залишався активним науковцем ще протягом двох десятиліть. Під час дублінських років Вернер Ізраель познайомився з Інге Маргуліс і одружився з нею. У них народилися син Марк і дочка Пія. Наукова роботаВернер Ізраель відомий насамперед своєю роботою з загальної теорії відносності, особливо з теорії чорних дір. У 1966 році, на початку своєї кар'єри, Ізраель проаналізував динаміку тонких оболонок матерії в загальній теорії відносності, забезпечивши геометричний опис у термінах другої фундаментальної форми гіперповерхні, на якій підтримується матерія[6]. Частково тому, що за допомогою таких тонких оболонок можна побудувати багато цікавих прикладів, ця стаття стала найбільш цитованою статтею Ізраеля (тисячі посилань). Інтерес до цієї статті зростав з часом, і найбільше цитувань стаття отримала після 2000 року. Через багато років Ізраель знову повернувся до теми тонких оболонок в загальній теорії відносності[7]. Перший важливий внесок Ізраеля в теорію чорних дір відбувся в 1967 році, коли він показав, що метрика Шварцшильда, який описує сферично симетричну чорну діру, є унікальним статичним розв'язком рівнянь Ейнштейна для чорної діри[8]. Ізраель поширив цей результат на теорію Ейнштейна-Максвелла, показавши, що в цьому випадку унікальним статичним розв'язком для чорної діри є метрика Райснера — Нордстрема[9]. Невдовзі Картер показав, що подібні твердження справедливі для будь-яких стаціонарних чорних дір, а не тільки статичних[10]. Ці результати були узагальнені виразом «чорні діри не мають волосся». Гіпотезу про те, що гравітаційний колапс у реальному світі завжди призводить до чорної діри Керра — Ньюмена (що вимагає припущення про космічну цензуру на додаток до теорем Ізраеля та Картера про стаціонарні розв'язки), іноді називають гіпотезою Картера-Ізраеля. У 1972 році Ізраель і Вілсон відкрили новий клас стаціонарних розв'язків теорії Ейнштейна — Максвелла[11], який також був описаний Перхесом[12]. Пізніше було виявлено, що у великому класі теорій супергравітації всі суперсиметричні чорні діри описуються розв'язками Ізраеля — Вілсона — Перхеса[13], узагальненими для включення скалярних полів. Це було важливо в подальшій роботі з підрахунку станів чорних дір у суперсиметричних теоріях. Можливо, найглибша робота Ізраеля, опублікована в 1976 році, стосувалася чорної діри в рівновазі з випромінюванням Гокінга, яке вона випускає. Квантова система в тепловій рівновазі при відмінній від нуля температурі найточніше описується змішаним станом — матрицею теплової густини. Однак можна «очистити» таку матрицю теплової густини, представивши її як чистий стан подвоєної системи — двох копій вихідної системи. Чистий стан подвоєної системи, який описує теплову рівновагу вихідної системи, тепер зазвичай називають подвійним станом теплового поля. (Термінологія Ізраеля була дещо іншою.) З огляду на фундаментальне відкриття Стівеном Гокінгом квантового випромінювання чорних дір, чорна діра на квантовому рівні є прикладом теплової системи, і можна запитати, як описати чорну діру в тепловій рівновазі з її випромінюванням. Ізраель показав, що стан теплової рівноваги сферично симетричної (шварцшильдівської) чорної діри має природну геометричну інтерпретацію в термінах максимального аналітичного доповнення розв'язку Шварцшильда. Це доповнення є «двостороннім» — воно описує пару асимптотично плоских всесвітів, кожен з яких містить чорну діру, причому дві чорні діри з'єднані «червоточиною». Ізраель інтерпретував дві сторони червоточини як дві копії в подвійному стані теплового поля[14]. Це відбувалося паралельно з добре відомою роботою Гартла і Гокінга[15], а стан чорної діри в рівновазі з випромінюванням тепер іноді називають станом Гартла — Гокінга — Ізраеля. Стандартні формулювання дисипативної термодинаміки несумісні з теорією відносності, оскільки вони передбачають миттєве поширення теплового та в'язкого ефектів. У 1970-х роках Ізраель переформулював дисипативну термодинаміку, щоб вона узгоджувалась з теорією відносності. Як і у випадку з роботою Ізраеля про тонкі оболонки, інтерес до цієї роботи зріс з часом, і роботи Ізраеля в цій галузі[16][17] з 2000 року дуже часто цитуються. У 1989 році разом з Еріком Пуассоном Ізраель розпочав дослідження внутрішньої частини чорної діри. Слідуючи пропозиції Роджера Пенроуза, він відкрив явище «інфляції маси», яке може відбуватися поблизу внутрішнього горизонту (або горизонту Коші) чорної діри[18][19]. Ця робота має відношення до питання «сильної космічної цензури» в загальній теорії відносності. Вона справила значний вплив на дослідження сильної космічної цензури в наступні десятиліття. Спільно зі Стівеном Гокінгом Вернер Ізраель був співредактором двох томів з гравітаційної фізики [20][21]. Відзнаки
Примітки
Посилання
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
.svg){kind=small}
Portal di Ensiklopedia Dunia
