1972 년 Frank Wilczek과 그의 논문 고문 인 David Gross는 입자 물리학 표준 모델의 최종 기둥 인 강력한 힘의 기본 이론을 발견했습니다. 그들의 연구는 원자의 핵 내부에서 일하는 이상한 연금술을 드러냈다. 또한 초기 우주에 대한 거의 모든 후속 연구를 뒷받침하는 것으로 판명되었습니다. Wilczek과 Gross는 2004 년 노벨 물리학 상을 공유했습니다. 그 당시 윌크 제크는 불과 21 살이었습니다.
그 이후 수십 년 동안 그의 영향은 심오했다. 그는 axion이라는 가상 입자의 존재를 예측했는데, 오늘날 암흑 물질의 주요 후보입니다. 그는 초기 우주의 본질에 관한 획기적인 논문을 출판했다. 그리고 작년에, 2 차원 시스템에만 나타나는 이상한 유형의 입자 인“Anyon”에 대한 그의 예측은 실험적으로 확인되었습니다.
Wilczek은 뉴욕 퀸즈에서 이민자의 아들이자 공립학교의 산물로 자랐습니다. 그는 2 년 만에 고등학교를 마쳤고 3 명은 대학을 마쳤습니다. 그는 20 년 동안 매사추세츠 주 공과 대학에서 가르쳤지만, 폴리 밍크 전, 그는 전 세계에서 많은 시간을 애리조나 주립 대학, 스톡홀름 대학교 및 상하이 Jiao Tong University에서 동시 약속으로 데려 갔으며 Wilczek Quantum Center를 감독했습니다.
.Wilczek의 최신 저서 인 Fundamentals :Ten Keys to Reality , 오늘 나옵니다. Wilczek은 Quanta 에게 말했다 그는“이 책을 자랑스럽게 생각했다.
Quanta 매사추세츠 주 콩코드에있는 그의 집에서 12 월에 줌을 통해 두 번 그를 따라 잡았습니다. 인터뷰는 명확성을 위해 압축되고 편집되었습니다.
기초 에 대한 축하 . 이 책에 대한 아이디어는 어떻게 당신에게 왔습니까?
글쎄, 원래의 아이디어는이 책의 것으로 판명 된 것과 다소 달랐습니다. 나는 물리적 세계에 대한 몇 가지 기본적인 사실을 말한이 작은 책을 쓸 것입니다. 나는 사람들이 이전보다 더 많이 알고 있다는 것을 사람들이 읽고 느낄 수있는 것으로 생각했습니다. 칵테일 파티에서 이야기 할 자질을 줄 것입니다.
.그러나 초안을 만들면서 제가 제작 한 것에 만족하지 않았습니다. 이미 그렇게하는 책이 많이 있습니다. 그리고 나서 내가 비공식 친구, 지적 인 사람들, 예술가, 문학 사람들과 이야기를 나눌 때 읽고 싶은 것 같지 않은 것 같습니다.
.그래서 나는 책상으로 돌아가서 십대 였을 때와 내가 자란 가톨릭 신앙에서 벗어날 때 과학과 우주의 우리의 위치에서 무엇을 찾았습니까? 그때 나에게 무엇이 도움이되었을까요? 내가 쓴 책은 그 사람이었다.
책에는 많은 신이 있습니다.
예.
당신의 수준에 과학자가 많지 않을 것입니다.
글쎄, 나는 과학자들이 테이블에 떠나기에는 이러한 문제가 너무 중요하다고 생각합니다.
과학은 실제로 하나님의 것이 무엇인지 또는 하나님이하신 일에 대해 할 말이 많습니다. 자신/그 일을 이해하는 것은 하나님이 무엇에 대해 자신을 알리는 직접적인 방법입니다. Galileo, Kepler, Newton, Maxwell 및 Einstein으로 돌아가는 훌륭한 전통이 종교적 질문을 보는 전통이 있습니다. 그 사람들의 대부분은 명시 적으로 깊이 종교적으로 그리스도인이었습니다.
물론 아인슈타인은 그렇지 않았습니다. 그는 자신을 스피노자와 비슷한 태도, 일종의 범신론, 세상에 대한 더 추상적 인 아이디어로 묘사했다.
.내가 가족의 가톨릭교에 의문을 제기하는 십대 였을 때, 나는 많은 도움을주는이 보완의 개념을 겪었습니다. 같은 질문에 접근하는 다른 방법이있을 수 있습니다. 종종 같은 것을 묘사하는 다른 방법이 있습니다. 그것들은 각자 자신의 용어로 유효 할 수 있지만 때로는 조정하기가 매우 어렵거나 불가능할 수도 있습니다. 종교와 과학 사이의 많은 갈등은 다른 질문에 대답하기 때문에 발생합니다. 종교가 단지 잘못된 것들을 말하는 많은 갈등이 있지만, 다른 질문들을 다루는 다른 많은 영역이 있습니다.
과학에서, 당신은“이것은 어떻게 효과가 있습니까?”라고 묻습니다. 종교에서“이것은 무엇을 의미하고 어떻게해야합니까?”
당신은 종교적입니까?
물리학은 나의 종교적 신념입니다. 물리학에서 우리는 잠재력이 풍부하고 실현이 풍부하고 환상의 범위가 풍부한 환상적인 멋진 세상을 발견했습니다. 법이 너무 이상하고 이해해야 할 것이 너무 많기 때문입니다. 그리고 당신이 그것을 이해하면, 당신은 그것이 어떻게 될 수 있는지 이해합니다.
나는 나 자신이 매우 작다는 것을 배웁니다. 그러나 Walt Whitman이 말한 것처럼 여러 가지를 포함하고 있기 때문에 나는 또한 매우 큽니다. 정보를 처리 할 수 있습니다. 나는 것을 이해할 수있다. 상상할 수 있습니다. 나는 재미를 가질 수있다. 그것이 내 종교의 본질입니다. 나는 세상이 무엇인지, 어떻게 작동하는지 연구에서 내 종교를 배웁니다.
우주와 그의 위치를 알아 내려고했던이 십대 소년에 대해 조금 더 알려주세요.
나는 뉴욕시에서 자랐습니다 - 퀸즈. 부모님은 이민자였습니다. 폴란드에서 온 아버지. 이탈리아 출신의 어머니.
우리는 상류층 클래스와 중상급 클래스 사이의 어딘가에 있다고 말하고 싶습니다. 아버지는 기술자로 일했습니다. 우리 어머니는 주부였습니다. 그들은 대학에 가지 않았지만 둘 다 매우 똑똑했습니다. 아버지는 우울증 중에 가족을 부양하기 위해 고등학교를 그만 두어야했습니다. 그러나 그들은 자녀들이 자신보다 더 나은 삶을 가져야한다는 생각에 매우 투자했습니다.
우리는 또한 우리가 뉴욕에 살았고 공립학교 시스템을 이용할 수 있었기 때문에 매우 운이 좋았습니다. 학교에 입학 한 순간부터 IQ 테스트를 받았습니다. 내가 높이 득점했을 때 부모님은 부름을 받았고“프랭크는 예외적입니다. 그를 돕기 위해 모든 일을해야합니다.”
그들은 가정에서 신동을 갖는 것에 어떻게 반응 했습니까?
학교가 내가 얼마나 똑똑했는지 말하기 시작하면 가족 내 역학이 바뀌 었습니다. 나는 그들이 더 이상 보스를 둘 수있는이 작은 아이가 아니 었습니다. 비록 그들이 스스로 지능적 이었지만, 나는 그들이 나에게 다소 협박했다고 생각합니다.
그들은 기계적인 장난감과 망원경을 감당할 수 없었지만 영리한 장난감을 얻을 수있었습니다. 우리는 과학 및 철학 서적을위한 특별 서점에 갔다. 나는 나에게 많은 것을 의미하는 Bertrand Russell을 많이 읽었습니다. 부모님이 나에게 의아해서 생각합니다. 이상한 일을하고 싶었을 때, 그들은 내가 할 수있게 해주었습니다. 나는 나의 어머니가 나를 우상화했다고 생각한다. 내가 일종의 과학자가되었다고 가정했습니다. 그녀는 항상“암을 치료할 것입니다.”
나는 여기서 매우 무모한 말을하겠습니다. 학교에서 나는 매우 객관적이고 가짜가 아닌 이런 종류의 검증을 받았다는 사실은 나에게 엄청난 확신을 주었다. 나는 다양한 테스트와 경쟁에서 아주 잘했습니다. 나는 많은 자신감을 가졌다. 그것은 남은 생애 동안 나와 함께있었습니다. 과학자들은 지적 위험을 감수하기 위해 그런 자신감이 필요합니다.
Bronx High School of Science에 갔습니까?
아니요. 한 시간의 출퇴근이었습니다. 나는 매우 큰 퀸즈 공립 고등학교 인 마틴 반 버렌 (Martin Van Buren)에 갔다. 우리 모두는 같은 AP 수업에 가서 함께 어울 렸습니다. 우리는 오늘날까지도 여전히 연락을 취하고 있습니다.
16 세에 시카고 대학교로 갔을 때 - 두 학년을 건너 뛰었을 때 전체적으로 학생들은 Van Buren의 친구만큼 좋지 않았습니다. 반면에 교수들은 다른 비행기에있었습니다. 그들은 사물을 크게 이해하고 싶었습니다. 시카고에서는 최소한 교수진에서 인간의 지적 탐사의 최첨단과 접촉하고 있다고 느꼈습니다. 나는 많은 비정질 야망을 가졌다. 시카고는 내가하고 싶은 일을 알아 내기 위해 좋은 곳이었습니다.
예를 들어, 나는 실험실 작업이 나에게 적합하지 않다는 것을 빨리 발견했습니다. 나는 그것이 까다로운 일이 될 수 있고 반복적 일 수 있다는 것을 보았다. 그래서 나는 컴퓨터 과학, 물리학, 생물학을 탐구했습니다. 나는 홀딩 패턴에 있었다. 결국 나는 퍼즐을 좋아하고 방정식을 해결하고 넓은 의미에서 데이터를 조작한다는 아이디어와 합쳐 졌기 때문에 수학에 정착했습니다. 나는 수학적 논리를 사용하여 마음이 작동하는 방식을 조사하고 싶어하는 것과 같은 비정질적인 아이디어를 가지고있었습니다.
수학이 해결 되었습니까?
대학 전공으로서 그랬습니다. 나는 3 년 만에 끝났고 프린스턴에서 수학을 졸업하기 위해 떠났다. 그곳에서 나는 큰 충격을 경험했다.
대학원은 다른 사람들이 이미 알아 낸 것을 배우는 것이 아니라 새로운 것을 생산하는 문제였습니다. 그들은 나에게 칠판이있는 사무실을주고“흥미로운 일을한다”고 말했다. 갑자기, 나는 성인으로 대우 받고있었습니다. 나는 이것이 정말 어렵다는 것을 알았다. 나는 일종의 위기에 빠졌다.
그러나 나는 엄청난 행운을 가지고있었습니다. 기적이 일어났습니다. 나는 일부 물리 강의에 참석했으며, 이는 양자 필드 이론의 작동 방식과 강력한 상호 작용에 적용될 수 있는지 이해하는이 프로젝트에 참여하게되었습니다. 그것은 기본적으로 내가 시도한 최초의 심각한 연구였습니다. 그리고 그것은 효과가있었습니다!
그리고 그것은 노벨상을 직접 이끌었습니다. 나는 아무도 다른 사람이 할 수없는 어려운 계산을했다. 나는 훨씬 경험이 풍부한 David Gross와 협력하고있었습니다. 그리고 너무 훌륭합니다. 그와 함께 일하면서 나는 진정한 기여를하고 있다고 느꼈습니다. 그 후 몇 년 동안 나는 그 아이디어를 다른 아이디어를 성공적으로 적용 할 수 있거나 축과 같은 다른 창조적 인 일을 할 수 있었지만 훨씬 나중에는 그다지 나왔습니다.
.나는 우리가 제안한 이론이 옳다면, 그것은 잠재적으로 매우 큰 일이라는 것을 바로 알고있었습니다. 나는 데이비드에게“실험이이를 견뎌 낼 경우 노벨상을받을 것”이라고 말한 것을 기억합니다. 이제이상은 30 년 후, 2004 년에 이루어졌지만 개인 검증은 순간적이었습니다. 우리는 1972 년 겨울에 계산을했고 봄에 출판했습니다. 그 여름 나는 첫 회의에 갔다. Downingtown Inn이라는 곳에서 매우 작았습니다. 그러나 Feynman은 그곳에 있었는데, Feynman, 그리고 그는 우리의 일에 대해 이야기했습니다. 그는“이것은 정말 중요합니다.”라고 말했습니다. 나는 21 살이었다.
당신은 그러한 놀라운 초기 성공으로 인해 무너 졌을 수 있습니다. 많은 사람들이.
별말씀을요. 나는 내가하는 일의 종류에 대해 자신감을 갖는 것은 순수한 금이라고 생각합니다. 새로운 지평을 열려면 사지로 나가서 위험을 감수해야합니다. 나의 초기 성공으로 인해, 내가 그것을 만든 나의 실수는 그들이 할 수 있었던 것만 큼 치명적이지 않았다.
솔직히 말해서, 나는 일부를 만들었습니다. 하나는 기회를 잃은 실수였습니다. 나는 인플레이션을 발견해야한다고 생각합니다. 나는 필요한 모든 부분을 가지고 있었다. 나는 올바른 지식으로 적절한시기에 적절한 장소에있었습니다. 나는 단지 다른 것들에 대해 생각하고 있었다.
최근 몇 년 동안 저의 큰 성공 중 하나는 전체 분야로 번성 한 시간 크리스탈의 개념을 제안하는 것이 었습니다. 그러나 초기 논문에서 나의 주요 예는 그리 좋지 않은 것으로 판명되었습니다. 기술적으로 불안정했습니다. 과학적으로 건전하지 않았습니다. 일반적인 방향은 좋았지 만 상세한 구현은 아닙니다.
실수를했을 때 자신에게 무엇을 말합니까?
나는 그것에 머물지 않습니다. 듣고, 나는 상상력있는 아이디어로 일하는 것을 좋아합니다. 실수는 때때로 그렇게하는 대가입니다.
상상력있는 아이디어 중 하나 인 축에 대해 이야기합시다. 그것들은 암흑 물질을 구성 할 수있는 가상 입자이므로 초기 우주를 이해하는 열쇠 일 수 있습니다. 당신은 40 년 이상 그들에 대해 이론화하고 출판 해 왔습니다. axions를 어떻게 시작 했습니까?
1977 년 여름 어느 날 밤 나는 Fermilab에서 긴 산책을했고 Higgs 입자 또는 입자 주변의 문제에 대해 생각하기로 결정했습니다. 먼저 나는 어떻게 그들을 감지 할 수 있는지에 대해 생각했습니다. 나는 기본적으로 문제를 깨뜨렸지 만 나중에는 명확하지 않았다. 그런 다음 나는 하나 이상의 iggs 필드가 있을지 여부에 대해 생각했고, 흥미로운 것이 있다면 그런 종류의 가능성에 대해 말할 수있는 것이 있다면. 나에게 일어난 가장 흥미로운 아이디어는 둘 이상의 iggs 필드를 사용하면 대칭 패턴을 가질 수 있다는 것입니다.
그 다음날 나는 도서관에 가서 사람들 이이 모든 질문에 대해 무엇을했는지를 찾았습니다. 나는 Roberto Peccei와 Helen Quinn이 Higgs 대칭을 고려했을뿐만 아니라 물리학의 근본적인 문제를 해결할 수 있음을 보여 주었다. 그러나 Peccei와 Quinn은 대칭의 매우 인상적인 결과, 즉 매우 가벼운 입자의 존재, 즉 우리가 지금 도끼라고 부르는 것을 깨닫지 못했습니다. 저의 첫 번째 생각은 그러한 입자가 존재한다면 반드시 관찰되었을 것이므로 다른 아이디어에서했던 것처럼 긴급하게 작동하지 않았습니다.
.그러나 내가 그것을 더 자세히 고려했을 때, 나는 아마도 내가 처음부터 내가 불렀던 axion이 결국 존재할 수 있음을 점차적으로 확신했다. 매일 당신이 그러한 근본적인 질문을 묻고 대답하는 새로운 방법으로 우연히 발견되는 것은 아닙니다. 그래서 나는 빨려 들었습니다.
몇 년 후 나는 스티븐 호킹 (Stephen Hawking)에 의해 현재 전설적인 컨퍼런스 (Now Legendary Conference), 캠브리지 (Cambridge)에서 열린 1982 년 니 필드 컨퍼런스 (Nuffield Conference)에 초대를 받았으며, 초기 우주 우주론이 주요 주제였다. Stephen은 저에게 요약 대화를하도록 요청했습니다. 나는 행사에 부응하고 새로운 아이디어를 제시하려고 노력해야한다고 느꼈으므로 빅뱅 이후 Axion 필드가 어떻게 정착되는지, 그리고 그것이 관찰 가능한 유물을 남길 수 있는지에 대한 의문을 제기했습니다.
.John Preskill, Mark Wise와 나는 이것을 해결했고 실제로 많은 축이 남게되고, 우주 학자들이 필요로하는“암흑 물질”을 공급할 수있는 올바른 속성을 가질 것임을 발견했습니다.
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당신과 다른 사람들이 무거운 타자라는 사실을 감안할 때, 왜 오랫동안 AXIONS가 물리 세계의 Rodney Dangerfields가 그렇게 오래 되었습니까? 그들은 많은 존경을받지 못했습니다.
글쎄, Axions는 매우 다른 종류의 입자였으며, 이전과는 상당히 달랐습니다. 그 뒤에있는 깊은 이론적 아이디어에 대한 이해가 없다면, axions는 단지 외설적으로 보였습니다.
변경되었습니다. 암흑 물질의 사례는 훨씬 더 강해졌으며 Axions가 훨씬 더 인기를 얻었습니다. 확실히, 우주에서 암흑 물질의 사례는 현재 매우 강력하며 거의 보편적으로 받아 들여졌습니다. 그 암흑 물질은 아마도 새로운 종류의 새로운 입자 일 것입니다. 그것은 많은 독립적 인 증거 라인에 적합합니다. 그리고 그것은 도끼 일 수 있습니다. axion에는 전혀 사소한 것이 아닙니다.
또한 Axion이 해결하기 위해 고안된 원래의 근본적인 문제, 법이 왜 시간을 앞뒤로 보이는지에 대한이 문제는 거의 50 년 동안 주변에 있었으며 Axions는 유일한 해결책입니다. 그래서 우리는 그것을 필요로합니다. 우리는 그것을 필요로합니다. 나는 우리가 암흑 물질이 실제로 축이라는 발견을 기대할 수 있다고 생각합니다.
오랫동안 암흑 물질의 대체 선도 후보는 Wimp라는 것이 었습니다. 길가에 떨어 졌습니까?
그렇게 생각해요. 그것은 대칭 통일 이론, 확실히 매력적인 아이디어에서 나올 것으로 예상되었습니다.
그러나 일어난 일은 대형 Hadron Collider에서 Supersymmetry가 발견되지 않았고, 많은 다른 수의 Wimps에서 발견되지 않았으므로, 그것들에 대한 경험적 사례는 그것들에 대한 경험적 사례가 장착되었다는 것입니다. 제거 과정에 의해, 그 축은 마지막 사람의 일종으로 남았습니다. 이제 Wimp 이론의 모든 수정이 배제 된 것은 사실이 아닙니다. 그러나 wimps는 그럴듯 해지는 반면, 축은 더 좋아 보인다.
축이 암흑 물질로 판명되면 물리 세계를 두 번째로 흔들 었습니까?
음, 그렇습니다. Axions라면 이미 잘 확립 된 이론이 있기 때문에 모든 것을 흔들지 않을 것입니다. 기본 개념은 약 40 년 동안있었습니다. 수천 개의 논문이 있습니다. 그러나 여전히 이론적 추측을하는 것은 한 가지이며 다른 하나는 세상을 갖는 것입니다.
나는 Axion에서 일하는 것을 즐겼습니다. 재미있었습니다. 다른 사람들과 함께, 나는 1980 년대 초에 그것이 암흑 물질의 후보가 될 수 있다고 제안하기 시작했고, 그것을 찾는 새로운 방법을 열었습니다. 해결 된 QCD [강한 상호 작용 이론]에 비해 흥미로운 개념이었다. 오늘날 많은 사람들이 축을 위해 일하고 있습니다. 그리고 그것은 영감을주고 젊은 사람들과 연결되어 있습니다.
반면에, 다윗과 나는 기본 법의 구조의 일부인 강한 상호 작용에 대해 한 일과 같은 일이 아닙니다.
지금 무엇을하고 있습니까?
몇 가지 - 절충주의 믹스. 나는 Axion 안테나를 설계하는 데 적극적으로 참여하여 마침내 그들을 감지 할 수 있습니다. 실험가 및 엔지니어링 유형의 사람들과 함께 일하면서 많은 즐거움을 가지고 있습니다.
저는 완전히 새로운 물리 영역을 열어 컴퓨팅을 바꿀 수 있다고 생각하는 Anyons라는 문제의 상태를 연구하고 있습니다. 양자 정보 이론과 관련된 것에 대한 또 다른 밝은 아이디어가 있습니다.
나는 시간 결정에 대한 후속 조치에 관심이있다. 나는 그것이 나의 초기 기대 이상으로 번성했다고 생각합니다. 그리고 그것은 다른 방향으로 사라졌습니다.
전염병 때문에이 프로젝트를 보류해야 했습니까?
안 돼. 아니요! 그들은 그 때문에 육성되었습니다. 나는 주위를 돌아 다니며 회의와 여행에 가지 않습니다. 내 말은, 나는 더 잘 먹고있다. 나는 15 파운드를 잃고 저글링을하고 운동을했다. 창의적 사고를 할 시간이 주어졌습니다. 마치 마치 대학원생 인 것처럼 학교로 돌아 왔습니다. 기계 학습에 대해 더 배우고 싶습니다. 나는 5 월에 70 세가 될 것이지만, 나는 몇 년 동안 느꼈던 것보다 지금 더 젊다 고 느낍니다.
내가 십대 였고 모든 것을 합치려고 할 때, 나는 인생이 질문에 대한 답을 알아내는 문제라고 생각했습니다. 이제 좋은 답변이 더 나은 질문으로 이어지고주기가 끝나지 않는다는 것을 배우고 있습니다.
