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| 弗朗索瓦·恩格勒 François Englert | |
|---|---|
| 出生 |
1932年11月6日 比利时埃特尔贝克 |
| 国籍 | 比利时 |
| 母校 | 法语布鲁塞尔自由大学 |
| 机构 |
康乃尔大学 法语布鲁塞尔自由大学 |
| 知名于 |
量子场论 对称性破缺 希格斯玻色子 |
| 研究领域 | 理论物理 |
| 奖项 |
樱井奖 沃尔夫物理学奖 诺贝尔物理学奖 (2013年) |
弗朗索瓦·恩格勒（法语：François Englert，1932年11月6日－），比利时理论物理学家，在粒子物理学做出重要贡献。
1964年，弗朗索瓦·恩格勒 和 罗伯特·布绕特共同提出希格斯机制与希格斯玻色子理论。另外还有两个研究小组也在同年独立地提出类似结果，一组为杰拉德·古拉尼、卡尔·哈庚、汤姆·基博尔，另一组为彼得·希格斯。六位物理学者分别发表的三篇论文，[1][2][3]在《物理评论快报》50周年庆祝文献里被公认为里程碑论文。[4]
恩格勒的主要研究领域为统计力学、量子场论、宇宙学、弦理论、超引力，并且作出贡献。恩格勒、希格斯与欧洲核子研究组织共同获得2013年阿斯图里亚斯亲王科学技术奖。[5]
因为“次原子粒子质量的生成机制理论，促进了人类对这方面的理解，近来经欧洲核子研究组织属下大型强子对撞机的超环面仪器及紧凑缈子线圈探测器所发现基本粒子而获得证实”，恩格勒、希格斯共同获授2013年诺贝尔物理学奖。[6]
生平
恩格勒是第二次世界大战中犹太人大屠杀的幸存者。[7]他出生于比利时的一个犹太家庭。在第二次世界大战时，由于德国占领了比利时，他被迫隐瞒他的犹太裔身分，躲藏在孤儿院与儿童之家，时常逃躲于各个比利时小镇，迪南、斯图蒙、普罗丰德维耶、昂内都曾经是他隐藏之处。后来，美军在昂内击退德军，他因此获得自由。
1955年，恩格勒从法语布鲁塞尔自由大学毕业，获得学士学位。毕业后，他选择留在学校继续攻读博士。1959年，得到博士学位。同年他成为康乃尔大学的副研究员，他的上司是助教授罗伯特·布绕特。他们成为好朋友与密切工作伙伴。1960年，恩格勒升迁为助教授。1961年，恩格勒返还比利时，布绕特全家也跟著一起来到法语布鲁塞尔自由大学，布绕特在那里担任正教授。1964年，恩格勒擢升为正教授。1980年，布绕特与恩格勒共同领导理论物理组。1998年，恩格勒成为荣誉退休教授。
1984年，特拉维夫大学物理与天文系礼聘恩格勒教授为“萨克勒特约教授”。2004年，蒙斯-埃诺大学授予布绕特荣誉博士。2005年，荷语布鲁塞尔自由大学（Vrije Universiteit Brussel）颁赠布绕特荣誉博士。2006年，被选为索尔维研究院（Solvay Institute）荣誉会员。[8]2011年，他荣膺美国查普曼大学量子研究学院的“卓越访问教授”。2014年，华东师范大学礼聘恩格勒教授为“荣誉教授”。[9]
发现希格斯机制
1964年6月，布绕特团队发表了三页论文，他们指出，假定在量子真空（quantum vacuum）里纯量场的振幅不等于零，则会引起自发对称性破缺，从而促使某些规范玻色子获得质量。由于电磁相互作用的光子与传递弱相互作用的W及Z玻色子都是规范玻色子，这结果是统一弱相互作用与电磁相互作用的关键。稍后，希格斯独立发表论文概述怎样能够应用局域规范不变性来回避戈德斯通定理。[10]不久之后，希格斯发表第二篇论文，他将上述回避方法加以延伸应用于一种非常简单模型，借以描述规范向量场怎样获得质量。在这篇论文里，希格斯给出后来知名为“希格斯玻色子”的假定量子的方程式。[2]希格斯的1966年论文又推导出希格斯玻色子的衰变机制；只有带质量玻色子衰变，假若找到衰变的迹象，就可以证实希格斯玻色子存在。[11]
古拉尼团队论文提到了布绕特团队与希格斯分别独立于1964年发表的论文。这论文也推导出希格斯玻色子的存在，但是希格斯的希格斯玻色子具有质量，而古拉尼团队的希格斯玻色子不具有质量，这结果令人疑问两种希格斯玻色子是否相同。在2009年与2011年发表的两篇论文中，古拉尼解释，在古拉尼团队给出的模型里，取至最低阶近似，玻色子的质量为零，但是这质量的数值没有被任何理论限制；取至较高阶，玻色子可以获得质量；另外，只有古拉尼团队论文明白写出模型里没有零质量戈德斯通玻色子，这论文是唯一对于整个希格斯机制给出完整分析的论文。[12][13]
1971年，正在乌特勒支大学攻读博士的杰拉德·特·胡夫特与他的论文指导教授马丁纽斯·韦尔特曼共同将杨-米尔斯理论加以重整化。他们表示，假若按照希格斯机制来实现杨-米尔斯理论的对称性破缺，则杨-米尔斯理论可以重整化。这是二十世纪理论物理学的重要成就之一。由于这贡献，希格斯机制开始得到理所当然的重视。1999年，胡夫特与韦尔特曼因此贡献获得诺贝尔物理学奖。[14]
成就与荣誉
1978年，布绕特、恩格勒与埃德加·冈济格（Edgard Gunzig）合作发表论文《因果宇宙》（Causal Universe），提出宇宙暴胀的机制，因此获得重力研究基金会（Gravity Research Foundation）的国际重力竞赛（International Gravity Contest）第一名。[15]
1982年，法朗基基金会（Francqui Foundation）颁发法朗基奖（Francqui Prize）给恩格勒，“因为他对于理论了解基础交互作用物理的自发对称性破缺做出贡献。他首先表明，规范理论里的自发对称性破缺赋予规范粒子质量。因为他在其它领域，像凝聚态物理、统计力学、量子场论、宇宙学，做出贡献。因为这些成就具有原创性与基础重要性。”[8]
1997年，欧洲物理学会颁发高能量与粒子物理学奖（High Energy and Particle Physics Prize）给布绕特、恩格勒、希格斯，鼓励他们“首先表述出一种关于带质量、带电荷向量玻色子的自洽理论，是基本粒子电弱理论的基础”。[16]
2004年，布绕特、恩格勒、希格斯荣获沃尔夫物理学奖，因为他们的“开创性工作，导致对于质量生成机制的深入了解，即每当局域规范对称性被非对称性地实现于亚原子粒子世界时，质量生成的机制。”[17]
2010年，美国物理学会颁发理论粒子物理学樱井奖给他们，因为他们“详细阐述，在四维相对论性规范场论里，自发对称性破缺的性质与向量玻色子质量的持续守恒生成。”[16]
2013年，通过皇家命令，比利时国王阿尔贝二世册封恩格勒为男爵。恩格勒、希格斯与欧洲核子研究组织还共同获得阿斯图里亚斯亲王科学技术奖。[5]同年，因为“次原子粒子质量的生成机制理论，促进了人类对这方面的理解，并且最近由欧洲核子研究组织属下大型强子对撞机的超环面仪器及紧凑缈子线圈探测器发现的基本粒子证实”，恩格勒、希格斯荣获诺贝尔物理学奖。[6]
参考文献
- ↑ Englert, François; Brout, Robert. Broken Symmetry and the Mass of Gauge Vector Mesons. Physical Review Letters. 1964, 13 (9): 321–23. Bibcode:1964PhRvL..13..321E. doi:10.1103/PhysRevLett.13.321.
- ↑ 2.0 2.1 Higgs, Peter. Broken Symmetries and the Masses of Gauge Bosons. Physical Review Letters. 1964, 13 (16): 508–509. Bibcode:1964PhRvL..13..508H. doi:10.1103/PhysRevLett.13.508.
- ↑ Guralnik, Gerald; Hagen, C. R.; Kibble, T. W. B. Global Conservation Laws and Massless Particles. Physical Review Letters. 1964, 13 (20): 585–587. Bibcode:1964PhRvL..13..585G. doi:10.1103/PhysRevLett.13.585.
- ↑ Physical Review Letters - 50th Anniversary Milestone Papers. Physical Review Letters.
- ↑ 5.0 5.1 François Englert, an outstanding career. 法语布鲁塞尔自由大学.
- ↑ 6.0 6.1 The 2012 Nobel Prize in Physics. Nobel Foundation. [2012-10-09].
- ↑ http://collections.ushmm.org/search/catalog/vha42758
- ↑ 8.0 8.1 恩格勒的履历。
- ↑ 田波澜; 戴琪. 2013诺奖得主弗朗索瓦•恩格勒访问华东师大 受聘我校荣誉教授 就粒子物理前沿问题开设小型学术沙龙. 华东师范大学物理系. 4 June 2014.
- ↑ Higgs, P. W. Broken Symmetries, massless particles and gauge fields. Phys. Lett. 1964, 12: 132–133. doi:10.1016/0031-9163(64)91136-9.
- ↑ Ellis, John; Mary Gaillard, Dimitri Nanopoulos, A Historical Profile of the Higgs Boson, 2012
- ↑ G.S. Guralnik. The History of the Guralnik, Hagen and Kibble development of the Theory of Spontaneous Symmetry Breaking and Gauge Particles. International Journal of Modern Physics A. 2009, 24 (14): 2601–2627. Bibcode:2009IJMPA..24.2601G. arXiv:0907.3466. doi:10.1142/S0217751X09045431.
- ↑ Guralnik, The Beginnings of Spontaneous Symmetry Breaking in Particle Physics. Proceedings of the DPF-2011 Conference, Providence, RI, 8–13 August 2011, Arxiv.org, 11 October 2011
- ↑ The Nobel Prize in Physics 1999. Nobelprize.org. [2017-11-16].
- ↑ Gravity Research Foundation Awards 互联网档案馆的存档，存档日期2007-09-29.
- ↑ 16.0 16.1 2010 J.J. Sakurai Prize for Theoretical Particle Physics Recipient: Robert Brout. American Physical Society. [2012-03-22].
- ↑ The Wolf Prize in Physics in 2004. Wolffund.org.il. [2017-11-16].