«Если тебе за весь день не встретилось ничего странного, то это был потерянный день» Джон Уилер
"Мы все еще живем в периоде детства человечества, — сказал он. — Все эти горизонты начинают зажигаться в наши дни: молекулярная биология, ДНК, космология. Мы просто дети, ищущие ответа" Джон Уилер
Джон Арчибальд Уиллер, легенда физики, придумавший термины «черная дыра», "кротова нора", его несметный научный вклад вошел во многие исследования ХХ века.
Уилер, по словам Джеймса Пиблза, почетного профессора принстонского университета им. Альберта Эйнштейна, был «чем-то вроде чуда природы в мире физики».
Американский физик‑теоретик, автор термина "черная дыра" и один из разработчиков атомной бомбы Джон Арчибальд Уилер родился 9 июля 1911 года в городе Джексонвилл штат Флорида (США).
Окончил университет Джонса Хопкинса в 1933 году. Еще учась в университете, в 21 год получил докторскую степень по физике, а после окончания университета получил стипендию для продолжения образования и в течение двух лет работал и учился в Копенгагене (Дания) у Нильса Бора, где стал свидетелем рождения ядерной физики.
В 1935 году Уилер вернулся в США и до 1938 года работал в университете штата Северная Каролина.
В 1938 году был приглашен в Принстонский университет, в 1947 году стал профессором. В 1939 году вместе с Нильсом Бором разработал теорию деления атомного ядра, доказал, что под действием тепловых нейтронов делится редко встречающийся изотоп уран‑235, математически обосновал возможность цепной ядерной реакции деления урана, развил методы управления ядерным реактором.
В годы Второй мировой войны Уилер был одним из участников проекта "Манхэттен" ‑ американской программы создания атомной бомбы.
В 1948-1949 годах Уилер выдвинул идею универсальности взаимодействия Ферми, в 1953 году развил (совместно с Д.Хилом) коллективную модель ядра.
После 1945 года Джон Уилер помогал Эдварду Теллеру в разработке водородной бомбы. В 1951-1953 годах являлся директором стеллараторного проекта «Маттерхорн».
С середины 1950‑х годов Джон Уилер занялся проблемами релятивистской астрофизики и теории гравитации, сформулировав, в частности, основы геометродинамики, изучающей структуру пространства‑времени малых масштабов. В декабре 1967 года Джон Арчибальд Уилер на научной конференции впервые употребил придуманный им термин «черные дыры» ‑ область в пространстве и времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть ее не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света. Ранее подобные астрофизические объекты называли в англоязычной научной литературе «сколлапсировавшие звезды», а в русскоязычной - «застывшие звезды» или «коллапсары».
В 1976 году Джон Уиллер был приглашен на должность директора Центра теоретической физики Техасского университета в Остине. В 1966 году был избран президентом Американского физического общества.
Многие ученики Уилера стали крупными специалистами в области ядерной физики, среди них ‑ Ричард Фейнман, лауреат Нобелевской премии в области физики. В соавторстве с другими учеными им написаны шесть книг по фундаментальным проблемам физики, одна из них - монументальный труд Гравитация (Gravitation, 1973, в соавторстве с его бывшими студентами К.Торном и Ч.Мизнером).
Награжден медалями А.Эйнштейна (1965), Э.Ферми (1968), Б.Франклина (1969), Национальной медалью за науку (1971) и др.
Умер 13 апреля 2008 года в своем доме в городе Хайтстаун от пневмонии.
Уилер сделал карьеру, убегая вперед от других ученых и открывая им двери. Он помог получить признание — или по крайней мере внимание — некоторым из самых причудливых идей современной физики, от черных дыр до множественности Вселенных и до самой квантовой механики. В начале двадцатых годов ХХ столетия он отправился в Данию, чтобы поучиться у Нильса Бора «потому что он видит дальше, чем любой другой живой человек» — написал Уилер в заявлении на стипендию). Бор оказал самое глубокое влияние на мысль Уилера. В 1939 году Бор и Уилер опубликовали первую статью, успешно объяснившую деление атомного ядра в терминах квантовой физики.
Он стал профессором физики в Принстонском университете в 1938 году, где он оставался, с перерывом во время Второй мировой войны, в течение 38 лет до 1976 года.
Уилер хорошо знал Эйнштейна и иногда проводил семинары со своими учениками в его доме.
Когда Бор посетил Соединенные Штаты в 1939 году, узнав о достижении ядерного деления в Германии, он и Уилер совместно работали над разработкой влиятельной модели атома «жидкая капля», впервые предложенной Гамовым в попытке объяснить теоретические основы ядерного деления.
Вместе со многими другими ведущими физиками Уилер прервал свою академическую карьеру во время Второй мировой войны, чтобы участвовать в разработке атомной бомбы США в рамках Манхэттенского проекта на Хэнфордском полигоне в штате Вашингтон.
После войны он вернулся в Принстон, чтобы возобновить свою академическую карьеру, и начал читать курс эйнштейновской гравитации в начале 1950-х годов, когда это все еще считалось не совсем приемлемой областью исследований.
Одновременно Уилер принимал непосредственное участие в разработке американской водородной бомбы в начале 1950-х годов в Лос-Аламосе и Принстоне, где он отвечал за создание проекта «Маттерхорн» - проекта по созданию водородной бомбы.
Команда Уилера в Принстоне работала на протяжении нескольких месяцев днем и ночью, чтобы создать полную конструкцию бомбы и проверить ее работоспособность моделированием на компьютере. Как вспоминает Уилер:
«… это был колоссальный объем вычислений. Мы использовали вычислительные средства Нью-Йорка, Филадельфии и Вашингтона — фактически значительную часть всех вычислительных мощностей Соединенных Штатов. Чтобы получить ответ, Ларри Уиллетс, Джон Толл, Кен Форд, Луис Хени, Карл Хаусман, Дик л’Оливер и другие работали в три шестичасовые смены каждый день»
Обширные расчеты конструкции бомбы, выполненные группой Уилера, в окончательном виде были описаны в секретном документе «Проект Маттерхорн. Раздел В. Доклад 31» или «РМВ-31».
«Мне сообщили, что, по крайней мере, в течение десяти лет «РМВ-31» служил библией для разработчиков термоядерных устройств» (водородных бомб)" Д. Уилер
Успешно закончив правительственные исследования по созданию водородной бомбы, Уилер вернулся в Принстон, где в последние годы своей жизни сотрудничал с Альбертом Эйнштейном над «единой теорией поля » физических сил природы.
Львиную долю своей жизни Альберт Эйнштейн посвятил созданию единой теории поля. «До последних дней своей жизни он не переставал работать над единой теорией поля. Он не страшился смерти. Больше всего его огорчала мысль, что он уйдет из жизни, не доведя своей теории до конца», - академик А.Ф.Иоффе.
Создание одного-единственного уравнения, которое опишет взаимодействие трех фундаментальных сил: электромагнитных, гравитационных и ядерных, продвинуло бы человечество далеко вперед в своем развитии, а может быть и подняло бы его на другой уровень понимания Мироздания. Вполне возможно, что Эйнштейн открыл это уравнение перед смертью. Легенда гласит, что вместе с захоронением кремированного тела великого ученого, был захоронен пепел рукописей его последних работ, сожженных им перед смертью.
В 1956 году Уилер помог определить, какие типы материалов находятся внутри мертвых, холодных звезд с помощью «Уравнения состояния Харрисона-Уиллера для холодной мертвой материи», установив, что это будет в основном железо, потому что эффективный процесс синтеза нарушается, когда ядро достигает этого состояния.
В 1957 году, работая над расширением общей теории относительности , он ввел понятие «червоточина » или "кротовая нора" для описания гипотетических туннелей в пространстве-времени, которое со временем перешло во все языки мира.
Червоточины – это своеобразные гипотетические туннели, ведущие из одной области пространства-времени в другую. Их существование допускается современной физикой, но подобные объекты ещё не обнаружены. Создателем идеи кротовой норы - моста из одной области Вселенной в другую, является Джон Уилер. Именно Уилер придумал название «кротовая нора» гипотетическому туннелю - переходу из одной Вселенной в другую.
И в апреле 2019 года на свет вышла статья, в которой Гарвардские физики говорят о том, что туннели в пространстве-времени, соединяющие два отдаленных места во вселенной, вполне могут существовать. Но вряд ли они пригодны для быстрых перемещений.
В конце 1950-х Уилер сформулировал теорию геометродинамики, программу физического и философского сведения всех физических явлений (включая гравитацию и электромагнетизм ) к геометрическим свойствам искривленного пространства-времени. Однако позже он отказался от этой теории, в начале 1970-х, не сумев объяснить некоторые важные физические явления, такие как существование фермионов ( электронов , мюонов и т. д.) И гравитационных сингулярностей.
Среди его аспирантов были некоторые гениальные теоретики конца ХХ века, будущие Нобелевские лауреаты - Ричард Фейнман, Кип Торн.
Уилер много работал над теорией гравитационного коллапса, и он является автором понятия «черная дыра » во время выступления в 1967 году в Институте космических исследований имени Годдарда НАСА (на самом деле его побудили к этому крики из аудитории. ).
Наряду с Деннисом Скиамой в Кембридже и Яковом Борисовичем Зельдовичем в Москве, Уиллер был неотъемлемой частью так называемого «золотого века общей теории относительности » 1960-х и 1970-х годов, сдвига парадигмы, во время которого изучение общей теории относительности вошло в мейнстрим теоретической физики.
Под его руководством Принстон стал ведущим американским центром исследований по гравитации Эйнштейна. Комплексный учебник общей теории относительности «Гравитация», который он написал в соавторстве с Чарльзом Миснером и Кипом Торном, появился в 1973 году и стал самым влиятельным учебником по теории относительности для целого поколения.
После смерти Эйнштейна Уилер продолжил поиски роли гравитации в теории физики Великого Объединения и стал чем-то вроде пионера в области квантовой гравитации.
Его утверждение «Все есть поля» ( Уилер рассматривал Вселенную и все составляющие ее частицы как простые проявления электрических, магнитных и гравитационных полей и самого пространства-времени ) уступило место его утверждению - «Все есть информация» (когда он сосредоточился на идее, что логика и информация являются основой физической теории). Он также ввел термин «антропный принцип участия» для описания своей версии антропного принципа., в котором наблюдатели (то есть мы) необходимы для создания вселенной .
За все годы своей научной деятельности Уиллер получил множество наград, в том числе Национальную медаль науки, премию Альберта Эйнштейна, премию Энрико Ферми, медаль Франклина, Международную золотую медаль Нильса Бора и премию Фонда Вольфа. Он был президентом Американского физического общества и членом Американского философского общества, Королевской академии, Национальной академии наук Линчеи, Королевской академии наук и Ассоциации столетия. Он был удостоен почетных званий 18 институтов.
Спасибо за внимание!