Якоб Бекенштейн

Мексикано-израильский физик

Якоб Дэвид Бекенштейн ( ивр . יעקב בקנשטיין ; 1 мая 1947 г. — 16 августа 2015 г.) — американо-израильский физик-теоретик мексиканского происхождения , внёсший фундаментальный вклад в основу термодинамики чёрных дыр и в другие аспекты связей между информацией и гравитацией . ^[1]

Биография

Якоб Бекенштейн родился в Мехико в семье Иосифа и Эстер ( урожденной Владаславоцкой), польских евреев, которые иммигрировали в Мексику. ^[2] В раннем возрасте он переехал в Соединенные Штаты, получив гражданство США в 1968 году. ^[3] Он также был гражданином Израиля . ^[4]

Бекенштейн учился в Политехническом институте Бруклина , ныне известном как Инженерная школа Тандона Нью-Йоркского университета , получив степень бакалавра и степень магистра наук в 1969 году. Затем он получил степень доктора философии в Принстонском университете , работая под руководством Джона Арчибальда Уиллера , в 1972 году ^{. [5]}

У Бекенштейна было трое детей от его жены Билхи. Все трое детей, Йехонадав, ^[а] Урия и Ривка Бекенштейн, стали учеными. ^[2] Бекенштейн был известен как религиозный человек и верующий, и его цитируют так: «Я смотрю на мир как на продукт Бога , Он установил очень конкретные законы, и мы наслаждаемся, открывая их посредством научной работы». ^[7]

Научная карьера

К 1972 году Бекенштейн опубликовал три влиятельные статьи о звездном феномене черной дыры, постулируя теорему об отсутствии волос и представляя теорию термодинамики черной дыры. В последующие годы Бекенштейн продолжил свое исследование черных дыр, опубликовав статьи об их энтропии и квантовой массе . ^[4]

Бекенштейн был постдокторантом Техасского университета в Остине с 1972 по 1974 год. Затем он иммигрировал в Израиль, чтобы читать лекции и преподавать в Университете Бен-Гуриона в Беэр-Шеве . В 1978 году он стал профессором, а в 1983 году — заведующим кафедрой астрофизики .

В 1990 году он стал профессором Еврейского университета в Иерусалиме и три года спустя был назначен главой его теоретического физического факультета. ^[4] В 1997 году он был избран в Израильскую академию наук и гуманитарных наук. ^[8] Он был приглашенным ученым в Институте перспективных исследований в 2009 и 2010 годах. ^[9]

В дополнение к лекциям и резиденциям по всему миру, ^[5] Бекенштейн продолжал работать в качестве профессора теоретической физики имени Полака в Еврейском университете до своей смерти в возрасте 68 лет в Хельсинки , Финляндия. ^[10] Он неожиданно умер 16 августа 2015 года, всего через несколько месяцев после получения премии Эйнштейна Американского физического общества «за его новаторскую работу по энтропии черных дыр, которая положила начало области термодинамики черных дыр и преобразила длительные усилия по объединению квантовой механики и гравитации». ^{[3] [8] [11]}

Вклад в физику

В 1972 году Бекенштейн первым предположил, что черные дыры должны иметь четко определенную энтропию . Он писал, что энтропия черной дыры пропорциональна площади ее (черной дыры) горизонта событий. Бекенштейн также сформулировал обобщенный второй закон термодинамики, термодинамику черных дыр, для систем, включающих черные дыры. Оба вклада были подтверждены, когда Стивен Хокинг (и, независимо, Зельдович и другие) предположили существование излучения Хокинга два года спустя. Хокинг изначально выступал против идеи Бекенштейна на том основании, что черная дыра не может излучать энергию и, следовательно, не может иметь энтропии. ^{[12] [13]} Однако в 1974 году Хокинг выполнил длительные вычисления, которые убедили его, что частицы действительно могут испускаться черными дырами. Сегодня это известно как излучение Хокинга. Докторский руководитель Бекенштейна, Джон Арчибальд Уилер, также работал с ним над разработкой теоремы об отсутствии волос , отсылающей к высказыванию Уиллера о том, что «у черных дыр нет волос», в начале 1970-х годов. ^[14] Предположение Бекенштейна было признано нестабильным, но оно оказало влияние на развитие этой области. ^{[15] [16]}

Основываясь на своей работе по термодинамике черных дыр, Бекенштейн также продемонстрировал ограничение Бекенштейна : существует максимум количества информации, которое потенциально может храниться в данной конечной области пространства, имеющей конечное количество энергии (что аналогично голографическому принципу ). ^[17]

В 1982 году Бекенштейн разработал строгую структуру для обобщения законов электромагнетизма для обработки непостоянных физических констант . Его структура заменяет постоянную тонкой структуры скалярным полем . Однако эта структура для изменяющихся констант не включает гравитацию. ^[18]

В 2004 году Бекенштейн усилил теорию Мордехая Милгрома Модифицированной Ньютоновской Динамики (MOND), разработав релятивистскую версию. Она известна как TeVeS для Тензора/Вектора/Скаляра и вводит три различных поля в пространстве-времени, чтобы заменить одно гравитационное поле. ^[19]

Награды и признание

• Премия Эрнста Давида Бергмана по науке (Израиль) в 1977 году ^[20]
• Премия Ландау за исследования в области физики (Израиль) в 1981 году ^[20]
• Первая премия за эссе для Фонда исследований гравитации (США) в 1981 году ^[20]
• Премия Ротшильда по физическим наукам 1988 года ^[20]
• Избран в Израильскую академию наук и гуманитарных наук в 1997 году ^[8]
• Второе место за эссе для Gravity Research Foundation в 2001 году ^[20]
• Избран во Всемирную еврейскую академию наук в 2003 году ^[4]
• Премия Израиля по физике 2005 года ^[21]
• Премия Вейцмана в области точных наук (Тель-Авив, Израиль) в 2011 году ^[20]
• Премия Вольфа по физике 2012 года ^[22]
• Премия Эйнштейна Американского физического общества 2015 года ^[8]

Опубликованные работы

• JD Bekenstein, Информация в голографической Вселенной . Scientific American , том 289, номер 2, август 2003 г., стр. 61.[1]
• Дж. Д. Бекенштейн и М. Шиффер, Квантовые ограничения при хранении и передаче информации , Int. J. of Modern Physics 1:355–422 (1990).
• JD Bekenstein, Содержание энтропии и поток информации в системах с ограниченной энергией , Phys. Rev. D 30:1669–1679 (1984) Архивировано 15 мая 2022 г. на Wayback Machine . [citeseer]
• JD Bekenstein, Communication and energy , Phys. Rev A 37(9):3437–3449 (1988) Архивировано 15 мая 2022 г. в Wayback Machine . [citeseer]
• JD Bekenstein, Границы энтропии и второй закон для черных дыр , Phys. Rev. D 27(10):2262–2270 (1983). [citeseer]
• JD Bekenstein, Удельная энтропия и знак энергии , Phys. Rev. D 26(4):950–953 (1982). [citeseer]
• JD Bekenstein, Черные дыры и повседневная физика , Общая теория относительности и гравитация, 14(4):355–359 (1982). [citeseer]
• JD Bekenstein, Универсальная верхняя граница отношения энтропии к энергии для ограниченных систем , Phys. Rev. D 23:287–298 (1981). [citeseer]
• JD Bekenstein, Энергетическая стоимость передачи информации , Phys. Rev. Lett 46:623–626. (1981). [citeseer]
• Дж. Д. Бекенштейн, Термодинамика черных дыр , Physics Today, 24–31 (январь 1980 г.).
• JD Bekenstein, Статистическая термодинамика черных дыр , Phys. Rev. D 12:3077–3085 (1975). [citeseer]
• JD Bekenstein, Обобщенный второй закон термодинамики в физике черных дыр , Phys. Rev. D 9:3292–3300 (1974) Архивировано 25 июля 2008 г. в Wayback Machine . [citeseer]
• JD Bekenstein, Черные дыры и энтропия , Phys. Rev. D 7:2333–2346 (1973) Архивировано 25 июля 2008 г. в Wayback Machine . [citeseer]
• Дж. Д. Бекенштейн, Черные дыры и второй закон , Nuovo Cimento Letters 4:737–740 (1972).
• JD Bekenstein, Несуществование барионного числа статических черных дыр , Phys. Rev. D 5:2403–2412 (1972). [citeseer]

Примечания

1. В 2018 году Йехонадав присоединился к кафедре материаловедения и инженерии Техниона в качестве доцента. ^[6]

Ссылки

1. Wald, Robert M. (1 декабря 2015 г.). "Jacob David BEKENSTEIN". Physics Today . 68 (12): 68. Bibcode : 2015PhT....68l..68W. doi : 10.1063/PT.3.3029 .
2. Overbye, Dennis (21 августа 2015 г.). «Якоб Бекенштейн, физик, который произвел революцию в теории черных дыр, умер в возрасте 68 лет». The New York Times . Получено 22 августа 2015 г. .
3. "Умер Якоб Бекенштейн, пионер черной дыры и физик Еврейского университета". Jspace. 18 августа 2015 г. Архивировано из оригинала 26 августа 2015 г. Получено 19 августа 2015 г.
4. "Curriculum vitae" (PDF) . Институт физики Рака . Получено 18 августа 2015 г. .
5. "Профессор Джейкоб Бекенштейн" (PDF) . Техасский университет в Сан-Антонио . Получено 18 августа 2015 г. .
6. "Йехонадав Бекенштейн". Department of Materials Science and Engineering . Архивировано из оригинала 16 ноября 2019 г. . Получено 16 ноября 2019 г. .
7. "Якоб Бекенштейн, выдающийся физик-теоретик, изучавший черные дыры, умер в возрасте 68 лет". The Washington Post .
8. "Лауреат премии Эйнштейна 2015 года" . Получено 18 августа 2015 г.
9. Институт перспективных исследований: Сообщество ученых. Архивировано 6 января 2013 г. на Wayback Machine.
10. Нувен, Арье (18 августа 2015 г.). «Natuurkundige Jacob Bekenstein overleden» (на голландском языке). Астрологи. Архивировано из оригинала 19 августа 2015 года . Проверено 18 августа 2015 г.
11. Уэллетт, Дженнифер (17 августа 2015 г.). «Памяти: Якоб Бекенштейн (1947–2015) и энтропия черной дыры». Scientific American . Получено 18 августа 2015 г. .
12. Овербай, Деннис, Джейкоб Бекенштейн, физик, умер в возрасте 68 лет; произвел революцию в изучении черных дыр, New York Times, 22 августа 2015 г., стр. B7
13. Леви Джулиан, Хана (3 сентября 2012 г.). «40 лет термодинамики черных дыр в Иерусалиме». Arutz Sheva . Получено 8 сентября 2012 г.
14. Большой взрыв: взгляд из 21-го века (2003) Дэвида М. Харланда, стр. 227–228, ISBN 978-1852337131 
15. Тубал, Вахиба (2010). «Теоремы об отсутствии волос и введение в волосатые черные дыры» (PDF) . Имперский колледж Лондона. Архивировано из оригинала (PDF) 3 марта 2016 г. . Получено 18 августа 2015 г. .
16. Mayo, Авраам; Bekenstein, Jacob (1996), «Нет волос для сферических черных дыр: заряженное и неминимально связанное скалярное поле с самовзаимодействием», Physical Review D , 54 (8): 5059–5069, arXiv : gr-qc/9602057 , Bibcode : 1996PhRvD..54.5059M, doi : 10.1103/PhysRevD.54.5059, PMID  10021195, S2CID  32267348
17. Фрайбергер, Марианна (3 ноября 2014 г.). «Границы информации». +журнал плюс . Проверено 18 августа 2015 г.
18. Возможности параллельно: в поисках мультивселенной (2013) редакторов Scientific American , ISBN 9781466842519 
19. Бекенштейн, Дж. Д. (2004), «Релятивистская теория гравитации для модифицированной ньютоновской динамической парадигмы», Physical Review D , 70 (8): 083509, arXiv : astro-ph/0403694 , Bibcode : 2004PhRvD..70h3509B, doi : 10.1103/PhysRevD.70.083509
20. "Проф. Джек Бекенштейн" (PDF) . Всемирный культурный совет . Получено 18 августа 2015 г. .^{[ постоянная мертвая ссылка ]}
21. "Обоснование жюри премии Израиля для присуждения награды (на иврите)". Официальный сайт премии Израиля. Архивировано из оригинала 21 октября 2010 г.
22. «Якоб Д. Бекенштейн — лауреат премии Вольфа по физике 2012 года».

Внешние ссылки

• Цитаты, связанные с Якобом Бекенштейном в Wikiquote
• Список статей Бекенштейна на ArXiv со ссылками на полные статьи
• Официальный сайт Премии Израиля – Резюме Якова Бекенштейна (на иврите)