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물리학 자, 조 폴친 스키 (Joe Polchinski), 깊은 아이디어와 역설의 개발자


물리학에서 우리는 때때로 갈등을 통해 진전을 이룹니다. 생각 실험은 우리의 이론을 연마하는 명백한 모순을 밝혀냅니다. 또한 계산의 정밀성과 궁극적 목표와 관련성 사이에 상충 관계가 종종 있습니다.

물리학 자 Joe Polchinski는 종종 그러한 트레이드 오프를 피할 수있는 드문 예외였습니다. 그는 주요 문제와 관련된 구체적인 방법을 개발했습니다. 그는 또한 유익한 갈등을 밝혀 내고 자신의 광범위하고 거의 모순되는 재능을 마샬링하는 데 어려움을 겪었습니다.

Joe는 자신의 논리적 결론에 대한 잘 지원되는 물리적 원칙에 따라 극단적이거나 놀랍습니다. 도로 자전거에 대한 신중함이 줄어들면서 그는 하강을 무너 뜨릴 것입니다. 그는 부적절하지만 위엄이 많았으며 실용적이지만 긍정적이었습니다. 경쟁력이 있지만, 그는 다른 사람들의 성공에 기쁨을 얻은 유능한 좋은 스포츠였습니다. 공동체는 그러한 화려한 물리학 자와 특별한 인간의 상실에서 벗어나고 있습니다. Joe는 이달 초 63 세의 뇌암으로 사망했습니다.

Polchinski는 이론 물리학뿐만 아니라 다른 물리학 자에게 엄청난 영향을 미쳤습니다. 나는 우리가 몇 분 안에 문제의 필수 요점에 손가락을 대는 유쾌하게 간결한 토론을 기억합니다. 아마도이 효율성은 그가 대부분의 과학자들이 운영하는 제한된 서클을 어떻게 초월 할 수 있었는지 설명하는 데 도움이됩니다. 지난 25 년 동안 산타 바바라 캘리포니아 대학교의 이론 물리학 연구소에서 근무한 그는 전 세계의 많은 이론 물리 공동체와 의미있게 상호 작용하여 모든 분기에서 중요한 통찰력이 있다는 사실을 의식했습니다.

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초기 논문에서 Joe는 특정 양자 시스템이 다른 길이 척도에서 어떻게 행동하는지 특성화하기위한 정확한 방정식을 도출하여 확대 할 때에도 어떤 변수가 중요한지를 결정했습니다. 금속과 같은 응축기 시스템에서는 문제가 특히 어려워집니다. Joe의 1992 년 강의는이 주제에 대해 고전적인 것으로 남아 있습니다.이 주제는 반복적으로 돌아 왔으며, 재료의 구성 요소가 매우 크게 상호 작용하는 복잡한 사례를 공격하기 위해 새로운 도구를 적용합니다.

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1995 년경, Polchinski는 현악 이론과 물리학의 관련 영역에 스며드는 광범위한 발견을했습니다. 기술적 인 관찰로 시작했습니다. 그는 진동 상태가 이론적으로 다른 입자에 해당하는 1 차원 라인 인 현이 고차원 동적 물체에서 끝날 수 있음을 알아 차렸다. D-Branes라고 불리는이 객체는 다양한 버전의 문자열 이론의 통일에 필수적인 역할을합니다. 그것들은 어떤 방향으로 확장되고 다른 방향으로는 급격히 현지화됩니다. 결과적으로, 그들은 특이점으로 알려진 문제가있는 지점에서와 같이 시공간 지오메트리가 고도로 구부러진 지역에서도 추적하는 데 도움이됩니다.  

D-Branes는 Joe의 또 다른 오랜 관심사 인 이론적 블랙홀 물리학에서 중요한 역할을합니다. 1970 년대 연구원들은 블랙홀 엔트로피의 증가가 수평선의 크기 증가에 해당한다고 계산했다. 일반 열역학에서 엔트로피는 시스템의 다른 가능한 미세한 구성의 수입니다. 블랙홀의 엔트로피는 적어도 정확한 계산을 가능하게하는 여분의 대칭이있는 이론적 블랙홀에서는 D- 브레인의 계산 가능한 구성에 해당한다는 것이 곧 이해되었습니다.

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창고에서 끝나는 줄은 먼 거리에서 입자처럼 행동하며 양자 필드 이론 (입자가 필드의 여기)에 의해 설명 될 수 있습니다. 이로 인해 소위 ADS/CFT 서신이 발견되었으며, 특수 시공간 형상에서 양자 필드 이론과 양자 중력 사이의 정확한 연결이 발생했습니다. 이 서신은 원자 핵을 지배하는 강력한 상호 작용에 대한 통찰력을 포함하여 엄청난 양의 연구를 생성했습니다.

우리의 첫 공동 작업에서-현악 이론의 성가신 것처럼 보이는 불안정성이 실제로 시공간 특이점을 해결함으로써 긍정적 인 역할을했음을 보여 주었다. 몇 년 전, 그는 당신의 논문이 몇 번이나 인용되었는지 걱정하면서“정말 창의적인 작품에 반대적인 것”이라고 말했습니다. 그는 트렌드를 따르거나 틀에 박히지 않고 지속적인 개발에 대한 그의 비율보다 더 많은 것을 시작했습니다.

중요한 최근 연구에서 Polchinski는 블랙홀에 대한 오래된 역설을 다시 활성화했습니다. 블랙홀의 지평선 근처의 양자 변동으로 인해 열 방사선을 통해 천천히 증발합니다. 이론가들은 양자 역학이 요구하는 바와 같이, 무엇이 떨어 졌는지에 대한 정보를 보존하는 방식으로 블랙홀이 어떻게 증발하는지 오랫동안 이해하려고 노력해 왔습니다. 2012 년에 Joe와 그의 공동 작업자들은이 문제를 연마하여 일반 상대성 또는 양자 역학 자체가 무너져야한다는 것을 알게되었습니다. 그들은 블랙홀의 수평선이 뚫을 수없는 "방화벽"으로 대체 될 수 있다고 제안했습니다. 엔트로피와 시주

약 20 년 전, 천체 물리학 자들은 우주의 확장이 가속화되고 있으며 우주 상수로 알려진 우주에 주입 된 엄청나게 작은 에너지 원에 의해 구동되고 있음을 발견했습니다. 최근 수십 년 동안, 광범위한 관찰 증거는 인플레이션으로 알려진 과정에서 우주가 역사상 초기에 훨씬 빠르게 확장되었다는 생각을 강조했다. Joe가 개발 한 문자열 이론의 요소는 인플레이션이 어떻게 발생했는지와 우주 상수가 왜 그렇게 작은지 더 잘 이해하려는 시도에 본질적입니다.

예를 들어, "Orientifolds"라는 미묘한 물체 Joe는 공간에 스며드는 분야의 잠재적 에너지에 국소 딥을 기여할 수 있습니다. 딥은 가속 확장 동안 필드를 안정화시키는 데 중요합니다. 하전 된 D- 브레인과 관련된 전자기장의 일반화는 또한 많은 가속화 된 확장 모델에 특징입니다. D- 브레인 자체는 에너지 전원 인플레이션을 천천히 희석하는 필드 인 "Lainlaton Field"와 호스트하거나 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 시나리오의 대부분은 Joe와 그의 공동 작업자가 개발 한 필드를 안정화하기위한 세부적인 방법을 사용합니다.이 공동 작업자는 4 차원 세계에서 중력과 ADS/CFT 서신의 요소를 결합한 요소를 결합했습니다.

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문자열 이론의 방정식에 대한 총 솔루션의 수는 알려진 방식으로 제한되지 않지만 구조는 제한적입니다. 다른 속성을 가진 가능한 우주의 "풍경"은 아름다운 물리학과 수학으로 가득한 풍부한 연구 분야입니다. 그것은 도전적인 개념적 질문과 논쟁으로 이어집니다.

2000 년의 주요 작업에서 Polchinski와 공동 작업자는 수많은 현악 솔루션이 우주 론적 상수의 작은 가치를 선택 효과로 해석 할 수 있다고 주장했다. 즉, 상당히 큰 가치는 우리의 존재와 일치하지 않을 것입니다. 시공간이 구조물이 형성 되기에는 너무 빨리 가속화되었을 것입니다. 따라서 우리는 작은 우주론 상수로 우주에 거주하는 것이 합리적입니다. 다른 속성을 가진 다른 우주 ( "다중 사람들"을 구성)는 일반적으로 보이지 않으므로 그러한 아이디어를 어떻게 테스트 할 수 있는지에 대한 우려를 제기합니다.  반면에, 끈 풍경은 인플레이션 이론을 현재 관찰과 비교하는 새로운 방법으로 이어졌습니다. Joe 자신은 우주 현을 관찰 할 가능성에 대해 광범위하게 생각했습니다.

Polchinski가 사망 한 지 몇 주 동안 온라인으로 슬픔과 감사가 쏟아져 나왔습니다. 데이비스 캘리포니아 대학교의 물리학자인 마르쿠스 루티 (Markus Luty)는“가장 돌아온 기억은 조의 재미 감각, 전적으로 척도 부족 및 모든 사람을 동등하게 대하는 방식을 포함합니다. "Joe는 다른 사람에 대한 표준을 낮추지 않았지만, 주변 사람들이 자신의 말을 듣고 참여하는 강렬한 방법으로 중요하게 느끼게했습니다."

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열렬한 사이클리스트 인 Joe는 친구들과 함께 서사시를 즐겼으며 캘리포니아, 콜로라도 등의 산악 풍경을 탐험했습니다. 이 높은 열렬하고 강렬한 모험은 또한 대화를 할 수 있었을 때 더 많은 물리학을 이끌어 냈습니다. 한때, 우리 중 일부는 Joe 뒤에 초안을 작성하고 있었고, 그는 실수로 우리를 도로에서 이끌었고 나중에 그는 엔트로피에 대해 생각하고 있다고 설명했습니다. 산타 바바라에서, 그는 다양한 물리학 자 그룹을 Old San Marcos Road로 데려 가서 새로운 라이더의 발전에 기뻐했습니다. 그는 자신을 열심히 밀고 길에서 앞뒤로 그 뒤에 있든 친구들에게 열정적으로 박수를 보냈습니다.

나는 그의 관점의 상실에 대해 걱정하는데, 이는 현장이 올바른 답변이나 답을 대신하여 적절한 수준의 불확실성에 대해 수렴하려고 할 때 때때로 필수 불가결 한 것에 대해 걱정합니다. 커뮤니티가 그의 상실을 애도하고 그의 주요 기여를 축하함에 따라, 우리는 우리의 일과 재미 - 그가 남긴 질문에 대해 우리를 위해 잘라냅니다.

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