John Clive Ward - John Clive Ward
John Clive Ward | |
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| Nascer |
1 de agosto de 1924 Londres, Inglaterra
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| Morreu | 6 de maio de 2000 (75 anos)
Victoria , British Columbia, Canadá
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| Nacionalidade | Australiano, britânico |
| Alma mater | Universidade de Oxford |
| Conhecido por |
Teoria eletrofraca Eletrodinâmica quântica Teoria quântica de campos Teoria da renormalização Identidade de Ward – Takahashi Bomba de hidrogênio funcional de Luttinger-Ward |
| Prêmios |
Medalha Guthrie (1981) Medalha Dirac (1981) Prêmio Heineman (1982) Medalha Hughes (1983) |
| Carreira científica | |
| Campos | Física de partículas |
| Instituições |
Instituto de Estudos Avançados Bell Laboratories University of Adelaide University of Maryland University of Miami Carnegie Institute of Technology Johns Hopkins University Victoria University of Wellington Macquarie University |
| Tese | Algumas propriedades das partículas elementares (1949) |
| Orientador de doutorado | Maurice Pryce |
John Clive Ward , FRS (1 de agosto de 1924 - 6 de maio de 2000) foi um físico britânico-australiano . Ele introduziu a identidade de Ward – Takahashi , também conhecida como "Identidade de Ward" (ou "Identidades de Ward"). Andrei Sakharov disse que Ward foi um dos titãs da eletrodinâmica quântica . Ele fez contribuições significativas para a física quântica do estado sólido , a mecânica estatística e o modelo de Ising .
Ward foi um dos autores do Modelo Padrão de interações de partículas de calibre: suas contribuições foram publicadas em uma série de artigos que ele escreveu em coautoria com Abdus Salam . Ele também é considerado um dos primeiros defensores do uso de diagramas de Feynman . Já foi dito que os físicos fizeram uso de seus princípios e desenvolvimentos "muitas vezes sem saber e geralmente sem citá-lo".
Em 1955, Ward foi recrutado para trabalhar no Atomic Weapons Research Establishment, em Aldermaston . Lá, ele derivou independentemente uma versão do projeto Teller-Ulam , pelo qual foi chamado de "pai da bomba H britânica".
Vida pregressa
John Clive Ward nasceu em East Ham , Londres , em 1 de agosto de 1924. Ele era filho de Joseph William Ward, um funcionário público que trabalhava na Receita Federal , e de sua esposa Winifred nascida Palmer, professora primária. Ele tinha uma irmã, Mary Patricia. Ele frequentou a Chalkwell Elementary School e a Westcliff High School for Boys . Em 1938, ele concorreu e ganhou uma bolsa de £ 100 para o Bishop Stortford College . Ele fez o Exame para Certificado de Escola Superior em 1942, recebendo distinções em Matemática, Física, Química e Latim, e recebeu uma oferta de pós-mestrado (bolsa de estudos) para o Merton College, Oxford .
Embora a Segunda Guerra Mundial estivesse ocorrendo na época, Ward não foi convocado pelo Exército e foi autorizado a concluir seu bacharelado em Ciências da Engenharia com honras de primeira classe , estudando matemática com JHC Whitehead e EC Titchmarsh . Ele recebeu uma bolsa do Harmsworth Trust e, em outubro de 1946, com o fim da guerra, garantiu uma posição como assistente de graduação de Maurice Pryce , que recentemente fora nomeado professor de física teórica em Oxford.
Contribuições científicas
Emaranhamento quântico
Em 1947, Ward e Pryce publicaram um artigo na Nature , no qual foram os primeiros a calcular e usar amplitudes de probabilidade para a polarização de um par de fótons emaranhados quânticos movendo-se em direções opostas. Para polarizações x e y , Ward derivada desta amplitude de probabilidade de ser:
que pode ser normalizado como:
Isso pode ser usado para derivar a correlação das polarizações quânticas dos dois fótons. Sua previsão foi confirmada experimentalmente por Chien-Shiung Wu e I. Shaknov em 1950. Esta foi a primeira confirmação experimental de um par de fótons emaranhados aplicável ao paradoxo de Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) . O resultado foi posteriormente explicado por Richard Dalitz e Frank Duarte . Aparentemente seguindo a doutrina de Dirac , Ward nunca foi incomodado por questões de interpretação na mecânica quântica .
Com sua bolsa de estudos Harmsworth expirando e tendo poucas perspectivas em Oxford, Ward respondeu a um anúncio de emprego da Universidade de Sydney . Ele foi oferecido uma posição, mas quando ele chegou, descobriu que era para um tutor, e não um professor . Ele, portanto, cumpriu o mandato de um ano, depois voltou a Oxford para concluir sua tese de Doutor em Filosofia (D.Phil.) Sobre "Algumas Propriedades das Partículas Elementares". Ward esperava que sua tese, uma elaboração de seu artigo de 1947, seria facilmente aprovada pelo examinador externo, Nicholas Kemmer , mas no último minuto o lugar de Kemmer foi ocupado por Rudolf Peierls , que se recusou a aceitá-la. Somente após uma forte argumentação do examinador interno, J. de Witt, a tese foi concedida.
Identidade da ala
Pryce conseguiu que Ward recebesse um prêmio do Departamento de Pesquisa Científica e Industrial (DSIR) por dois anos. Foi então que ele desenvolveu a identidade Ward – Takahashi , originalmente conhecida como "Ward Identity" (ou "Ward's Identities"). Esse resultado na eletrodinâmica quântica foi inspirado por uma conjectura de Freeman Dyson e foi divulgado em uma carta de meia página típica do estilo sucinto de Ward. Em seu livro Quantum Electrodynamics , Walter Greiner e Joachim Reinhardt afirmam em sua discussão sobre a renormalização de carga : "a Ward Identity tem um significado muito mais fundamental: ela garante a universalidade da interação eletromagnética ." Em seu livro The Infinity Puzzle , Frank Close escreveu: "As identidades de Ward são as fundações básicas sobre as quais repousa todo o edifício da renormalização."
Em 1950, a bolsa de estudos DSIR de Ward estava chegando ao fim. Pryce havia se tornado um professor visitante no Instituto de Estudos Avançados em Princeton, Nova Jersey , e os colegas de Ward, PT Matthews e Abdus Salam, estavam visitando membros lá no ano acadêmico 1950-1951. Por meio deles, ele conseguiu uma adesão de US $ 3.000 para o ano acadêmico de 1951–1952. Foi em Princeton que ele foi apresentado ao Modelo de Ising e conheceu Mark Kac da Universidade Cornell , com quem ele colaborou em uma solução exata do modelo de Ising usando um método combinatório. Seu trabalho conjunto com Kac no Modelo Ising deu origem ao que agora está sendo chamado de operador Kac-Ward. Quando sua associação terminou, ele trabalhou para os Laboratórios Bell em 1952 e 1953. Ele então aceitou uma oferta de uma bolsa de estudos na Universidade de Adelaide de Bert Green , onde trabalhou por um ano antes de assumir outra associação no Instituto de Estudos Avançados.
Modelo Padrão
Ward deixou o programa britânico de bombas de hidrogênio e conseguiu um emprego em uma empresa de eletrônicos na Califórnia. Mais tarde, em 1956, Elliott Montroll ofereceu-lhe um cargo de professor visitante na Universidade de Maryland . Observando um artigo recente de Keith Brueckner e Murray Gell-Mann sobre a energia do estado fundamental de um gás de elétron , Ward deu uma palestra na qual propôs uma abordagem diferente. Montroll reconheceu que essa era a teoria de Debye-Hückel . Nas semanas seguintes, Ward recordou mais tarde: "Tínhamos conseguido não apenas produzir uma extensão definitiva de uma teoria anteriormente puramente clássica, mas também estabelecer as regras para o tratamento diagramático de problemas na mecânica estatística quântica, regras que agora são o pão e manteiga de cálculos modernos. "
Logo depois, os físicos ficaram abalados com a notícia de que Wu e Tsung-Dao Lee haviam demonstrado no experimento Wu que a paridade não é conservada em interações fracas . Isso inspirou Ward a considerar a física de partículas novamente. Junto com muitos outros, ele considera como a teoria de calibre pode ser aplicada à teoria do decaimento beta de Fermi . Ward tornou-se um dos autores do Modelo Padrão de interações de partículas de calibre; suas contribuições sobre interações eletromagnéticas e fracas foram publicadas em uma série de artigos que ele escreveu em coautoria com Abdus Salam . Ward escreveu uma nota para Abdus, informando-o de que Albert Einstein estaria girando em seu túmulo, provavelmente no sentido horário.
As contribuições de Salam e Ward para o Modelo Padrão foram usadas no desenvolvimento da estrutura teórica do bóson de Higgs . Ward também fez contribuições para a mecânica quântica , teoria dos férmions, física quântica do estado sólido e mecânica estatística e o modelo de Ising.
Aldermaston
Em 1955, Ward foi recrutado por William Cook para trabalhar no programa britânico de bombas de hidrogênio no Atomic Weapons Research Establishment, em Aldermaston . O governo britânico decidiu que precisava de bombas de hidrogênio , e foi tarefa de Aldermaston projetar uma. Cook foi encarregado do projeto em setembro de 1954. Ward era o único físico teórico em Aldermaston; o diretor, William Penney , embora físico, era especialista em hidrodinâmica e instrumentação. Penney não gostou de ter Ward forçado sobre ele, e os dois não se deram bem. John Corner lembrou que Ward não se encaixava em Aldermaston.
O conhecimento britânico de projetos termonucleares foi limitado ao trabalho realizado pelo Projeto Manhattan em tempo de guerra : Edward Teller 's Classic Super , e um projeto de 1946 de John von Neumann e Klaus Fuchs . Tudo o que se sabia com certeza sobre o projeto da bomba de hidrogênio americana era que ela tinha vários estágios. "Fui designado", Ward mais tarde lembrou, "o trabalho improvável de descobrir o segredo da invenção de Ulam-Teller ... uma ideia de gênio muito além do talento do pessoal em Aldermaston, um fato bem conhecido por Cook e Penney. "
Depois de trabalhar em um grande número de propostas, Ward encontrou um projeto viável que incorporava encenação, compressão e implosão de radiação. Em uma reunião em 2 de dezembro de 1955, Ward fez um esboço no quadro-negro. A resposta de Penny foi legal, considerando-a muito complicada, mas Cook reconheceu que valia a pena. Embora o projeto de Ward não tenha sido o adotado para as bombas de hidrogênio usadas na Operação Grapple , o conceito foi influente, e o desenvolvimento de um projeto mais avançado do que o dos americanos seria a chave para atingir o objetivo geral do projeto - uma retomada da Relação Especial nuclear com os americanos. Ele foi chamado de "pai da bomba H britânica".
Universidade Macquarie
Depois de Maryland, Ward procurou um novo emprego. Ele pensou que havia encontrado um na Universidade de Miami, na Flórida , mas foi negado o mandato e saiu em 1959. Ele então garantiu um cargo na Carnegie Mellon University em Pittsburgh, Pensilvânia , mas não estava feliz lá. Ele se inscreveu mais uma vez para se tornar membro do Instituto de Estudos Avançados por um ano e foi aceito pela terceira vez. Theodore H. Berlin então ofereceu-lhe um cargo na Universidade Johns Hopkins em 1961. Ele permaneceu até 1966, quando respondeu a um anúncio de um professor de matemática na Victoria University of Wellington, na Nova Zelândia. Os amigos australianos ficaram surpresos com o fato de que alguém escolheria a Nova Zelândia em vez da Austrália e, em 1967, ele se tornou o professor fundador de física da Universidade Macquarie em Sydney . Ele recusou ofertas de Oxford e Cambridge. Ele finalmente se tornou um cidadão australiano.
Em 1967, ele criou o programa de física na Macquarie University usando as Feynman Lectures on Physics como livros didáticos básicos. Este programa teve uma forte ênfase experimental e o próprio Ward (que originalmente foi formado como engenheiro) "tinha grande admiração por tudo o que era prático". Ele é considerado um dos primeiros pioneiros no uso de diagramas de Feynman e espalhou seu uso na Austrália. No final da década de 1970, Ward participou, com Frank Duarte, do bem-sucedido movimento de reforma científica Macquarie , e considerou isso uma "conquista mais importante". O sinal mais visível foi que a universidade concordou em apresentar diplomas de Bacharelado em Ciências (BSc) em vez de apenas Bacharelado em Artes (BA), sendo o primeiro mais valorizado por estudantes e locais de trabalho na Austrália.
Vida pessoal e morte
O número total de artigos publicados de Ward foi de apenas cerca de 20, um fato que reflete um forte senso de autocrítica. Ele também criticou o que chamou de "fábricas de doutorado" e expressou ceticismo em relação à importância atribuída a um grande número de citações. Ele nunca supervisionou alunos de pós-graduação. Embora nunca tenha recebido o Prêmio Nobel de Física , ele recebeu alguns prêmios significativos, incluindo a Medalha Guthrie e a Medalha Dirac em 1981, o Prêmio Heineman em 1982 e a Medalha Hughes em 1983 "por suas contribuições originais e altamente influentes para o campo quântico teoria, particularmente a identidade de Ward e a teoria de Salam-Ward das interações fracas ". Ele se tornou membro da Royal Society em 1965. Ele tem um número Erdős de 2.
Andrei Sakharov disse que Ward foi um dos "titãs" da eletrodinâmica quântica ao lado de Freeman Dyson, Richard Feynman , Julian Schwinger , Sin-Itiro Tomonaga e Gian Carlo Wick . A esse respeito, foi dito que os físicos fizeram uso de seus princípios e desenvolvimentos "muitas vezes sem saber e geralmente sem citá-lo".
Além de sua física, Ward tocava piano e trompa . Ele foi solteiro durante a maior parte de sua vida, mas casou-se por um breve período nos Estados Unidos. Ele não tinha filhos. Ele morreu na Ilha de Vancouver, na Colúmbia Britânica , Canadá, em 6 de maio de 2000, de uma doença respiratória.
