WikiDer > Институт физики Рака
 | Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. (Февраль 2012 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения) |
 Институт физики Рака | |
Поле исследований | Физика |
|---|---|
| Адрес | Эдмонд Дж. Сафра Кампус Гиват Рам, Иерусалим, Израиль 9190401 |
Операционное агентство | Еврейский университет Иерусалима |
| Интернет сайт | Phys.huji.ac.il |
Институт физики Рака (иврит: מכון רקח לפיסיקה) Является институтом Еврейский университет Иерусалима, часть факультета математики и естествознания в кампусе Эдмунда Дж. Сафры в Гиват Рам окрестности Иерусалим, Израиль.[1]
Институт является центром всех исследований и преподавания в различных областях физики Еврейского университета. К ним относятся астрофизика, физика высоких энергий, квантовая физика, ядерная физика, физика твердого тела, лазер и физика плазмы, биофизика, нелинейные и статистическая физика, и нанофизика. В этих областях ведутся как экспериментальные, так и теоретические исследования.
История
В 1913 году, перед открытием Еврейского университета, первые шаги к физическим исследованиям в Иерусалиме были сделаны Хаим Вейцманн. Вейцман, президент сионистской организации и крупная фигура в планировании и основании Еврейского университета, связался с Леонардом Орнштейном, известным физиком из Утрехта, Нидерланды, чтобы подготовить планы физических исследований в новом университете. После официального открытия университета он на несколько лет стал председателем группы физиков, действуя со своего места в Утрехте. В 1923 году, за два года до его официального открытия, Альберт Эйнштейн выступил с докладом на Mount Scopus, первый кампус университета, на его Теория относительности. Этот доклад многие сочли первым докладом Еврейского университета.[2][3]Эйнштейн, который активно поддерживал основание и развитие Еврейского университета в Иерусалиме с 1919 года и на протяжении всей своей жизни, особенно активно помогал в создании хорошего физического института. Известный математик, Авраам Френкель, который был в совете управляющих, а затем занимал пост декана и ректора университета, приложил огромные усилия, чтобы найти отличного физика, который занял бы кафедру теоретической физики в Иерусалиме. Он много переписывался с Эйнштейном по этому поводу, ища совета по различным возможным кандидатам.[4]
Первым назначенным физиком-экспериментатором (в 1928 г.) был Шмуэль Самбурский. Он проводил свои эксперименты по атомной спектроскопии во время посещения лаборатории Орнштейна в Утрехте. Его преподавательские обязанности состояли из занятий классической экспериментальной физикой. В последующие годы он стал известным историком физики. В 1933 году на кафедру экспериментальной физики перешел Эрнст Александер, а через год - Гюнтер Вольфсон. Оба были вынуждены покинуть свои посты в Германии из-за новых расовых законов, несмотря на то, что там были высоко оценены физики-экспериментаторы. Оба они внесли существенный вклад в создание экспериментальной инфраструктуры для физических исследований в Иерусалиме. В 1934 году уже известный физик-ядерщик Джордж Плачек принял должность в отделе. Через несколько месяцев в Иерусалиме он уехал из-за отсутствия экспериментального оборудования, которое он считал необходимым для своих исследований.
В 1935–38 годах нескольким выдающимся физикам была предложена кафедра теоретической физики. Феликс Блох, Юджин Вигнер и Фриц Лондон серьезно отнеслись к предложению, каждый в свою очередь, после того, как им пришлось оставить свои позиции в Европе. Все они отказались после длительных переговоров по разным личным причинам. Джулио (Йоэль) Ракахбыл назначен молодой профессор из Пизы, Италия. Его очень рекомендовал его учитель и наставник. Энрико Ферми, а также Вольфганг Паули, Нильс Бор и другие. Как сионист, он был полон решимости приехать и преподавать на иврите в Иерусалиме. Он превратил факультет теоретической физики в Иерусалиме в мировой центр атомной спектроскопии. Он погиб в результате несчастного случая в 1965 году в возрасте 56 лет. Пятью годами позже, в 1970 году, кафедры экспериментальной и теоретической физики были объединены в один новый институт имени Рака.
Раннее исследование
В серии новаторских работ Раках разработал математические методы, которые теперь стали учебными методами, для расчета спектров сложных атомов. Эта работа проводилась в Иерусалиме в полной научной изоляции в годы Второй мировой войны. В этой работе он первым применил симметрии и теорию групп для этих вычислений. Теоретическая атомная спектроскопия также была предметом изучения большинства его учеников и посетителей. Однако некоторые из его лучших учеников начали применять его сложные методы в молодой науке ядерной спектроскопии. В Иерусалиме - Ниссан Зелдес, ставший мировым экспертом в теории ядерных масс, и Гидеон Ракави. Двое учеников Раки, Амос де-Шалит и Игал Талми, стали мировыми лидерами в области теоретической ядерной спектроскопии. Они основали отдел ядерной физики в Институте Вейцмана в Реховоте. Как уже упоминалось, экспериментальная физика велась с конца 1920-х годов, сначала Самбурским в области атомной спектроскопии, затем Александром и Вольфсоном в области рентгеновской спектроскопии, кристаллографии и оптики. Лоу (Зеев Лев), который был учеником Чарльза Таунса в США, присоединился к экспериментальной физике. Он начал новые области исследований в Иерусалиме. Начав работать с микроволнами, он затем основал лабораторию магнитно-резонансных исследований. Он также был пионером криогеники и лазерной физики в Иерусалиме. Затем последовал ядерный магнитный резонанс, в том числе его медицинское применение. Авраам Гальперин и Авраам Мани, двое из первых выпускников Раки, начали новые направления исследований в физике твердого тела. Они проводили экспериментальные исследования оптических и электрических свойств диэлектриков и полупроводников, а также поверхностных свойств твердых тел. Эти области исследований только начали развиваться вместе с рождением транзистора. Важным дополнением к экспериментальной группе стал Солли Г. Коэн из Англии. Он присоединился к физике в 1949 году и стал ее первым ядерным экспериментатором, измерившим очень долгоживущие радионуклиды, а также чрезвычайно короткоживущие ядерные состояния. В начале шестидесятых годов его интересы переместились к недавно открытому эффекту Мёссбауэра, и он создал исследовательскую группу, которая превратила Иерусалим в мировой центр в этой области.
Многие выпускники Института Рака (и предшествовавших ему факультетов физики) стали ведущими профессорами и учеными (в том числе лауреатами Нобелевской премии) в Израиле и во всем мире. За время своего существования институт посетили многие известные физики со всего мира. . Нильс Бор, Поль Дирак, Вольфганг Паули, Роберт Оппенгеймер, Джон Уиллер и Стивен Хокинг, и это лишь некоторые из них. Среди посетителей были все лауреаты премии Вольфа и большое количество нобелевских лауреатов.[5]
Текущее исследование
Текущие исследования в Институте Рака охватывают области астрофизики, физики высоких энергий, ядерной физики, физики конденсированного состояния, статистической физики, нелинейной физики, биофизики, квантовой оптики, квантовой информации и вычислительной нейробиологии.
Физика конденсированного состояния
Физика конденсированного состояния в Институте Рака включает в себя как сильные теоретические, так и экспериментальные усилия. Большинство исследований проводится в обширной области физики многих тел с особым упором на неравновесные явления, эффекты декогеренции и диссипации, изучение низкоразмерных систем и стеклообразных систем, и это лишь некоторые из предметов. Другое направление исследований - статистическая физика, применяемая, например, к реакционным диффузионным системам, особенно в тех случаях, когда флуктуации имеют важное влияние.
В области теории применяемые методы варьируются от различных теоретико-полевых методов, как точных, так и пертурбативных, до численных методов и точных методов, основанных на теории как классической, так и квантовой интегрируемости. Эти концепции и методы применяются к различным физическим системам, таким как проблемы квантовых примесей (реализованные, например, в квантовых точках), дробный квантовый эффект Холла, одномерные фермионные газы, переходы Андерсона и сверхпроводимость, включая специальные аспекты, связанные с к высокотемпературной сверхпроводимости.
С экспериментальной стороны, используя возможности центра нанонауки и нанотехнологий Харви М. Крюгера, исследователи применяют современные методы измерения и изготовления для изучения физики наноструктур, их применения в квантовой обработке информации, взаимодействии света и материи. , высокотемпературная сверхпроводимость и физика электронных стекол. Точнее говоря, обобщая лишь некоторые из направлений исследований, исследователи изучают экситонные жидкости в полупроводниковых наноструктурах с прицелом как на лучшее физическое понимание их макроскопических свойств квантовой когерентности, так и на возможные будущие применения в электрооптических устройствах. Джозефсоновские переходы изучаются, чтобы выявить и оптимизировать условия, обеспечивающие долгоживущую макроскопическую квантовую когерентность, и прояснить процессы, которые приводят к шуму и декогеренции. Электронные стекла изучаются, чтобы понять основные механизмы, которые приводят к их специфическим свойствам, в частности, взаимодействие взаимодействий, беспорядка и неравновесия, а также то, как они проявляются в транспортных свойствах.
Физика высоких энергий
Исследования физики высоких энергий (HEP) включают как теорию HEP, так и феноменологию частиц.
Одно из текущих направлений деятельности группы физики высоких энергий в Институте физики Рака включает: фундаментальные законы природы, касаясь обоих Квантовая теория поля и Общая теория относительности (Гравитация Эйнштейна) вместе с геометрия и математика, лежащая в их основе. Оценка Диаграммы Фейнмана лежит в основе вычислительного ядра квантовой теории поля, но, несмотря на значительный прогресс, достигнутый за более чем 70 лет, общая и полная теория недоступна. Исследование в группе решает эту проблему. Это направление исследований выросло из подхода к решению двухчастный проблема гравитации Эйнштейна в постньютоновский предел через (классический) эффективная теория поля, проблема, которая существенна для обнаружения интерпретации гравитационные волны. В этом подходе диаграммы Фейнмана используются для вычисления эффективного действия двух тел.
Вторая область исследований сосредоточена на физике. за пределами стандартной модели электрослабого и сильного взаимодействий. Примеры включают модели Нарушение суперсимметрии и его посредничество в суперсимметричных расширениях Стандартной модели с упором на модели, свойства которых могут позволить относительно раннее открытие в Большой адронный коллайдер в ЦЕРН, модели дополнительных измерений и их потенциальные сигнатуры на LHC и будущих коллайдерах, а также их встраивание в теорию струн, динамику суперсимметричных теорий и нарушение суперсимметрии, взаимодействие между калибровочной теорией и ее встраивание в конструкции бран в струне. теория, физика черные дыры и ранняя Вселенная в теории струн, и ее взаимодействие с динамикой браны и калибровочной теорией, например через Соответствие анти-де-ситтера / конформной теории поля, а также различные аспекты базовой структуры теории струн.
Третья область исследований касается квантовая запутанность в Квантовая теория поля.
Нелинейная и статистическая физика
Группа нелинейной и статистической физики проводит обширные теоретические и экспериментальные исследования, пытаясь понять поведение сложных неравновесных систем. Предметы разнообразны и охватывают от плазма, лазер и атомная физика к физике материалов и биофизика. Конкретные области исследований включают фундаментальную физику разрушения и фрикционного движения, упругость растущих объектов, теорию больших флуктуаций в системах, далеких от равновесия, теорию и приложения авторезонанса, неравновесную статистическую физику формирования ультракоротких лазерных импульсов и теорию полостей полуклассических волновых пакетов. / Схема квантовой электродинамики и физики холодного атома.
Квантовая информация
Квантовая информация исследуется экспериментально и теоретически в институте Раках. Экспериментальные реализации включают атомную, фотонную, полупроводниковую и сверхпроводящую реализации. Запутывание и производство одиночных фотонов активно исследуются. С теоретической стороны исследуются фундаментальные вопросы запутывания и его характеристики. Еще одна тема исследований - теория динамического управления ионными ловушками и вакансиями азота в алмазе.
Известные члены
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Факультет математики и естественных наук
- ^ Унна, Иссахар, «Генезис физики в Еврейском университете в Иерусалиме», Physis in Perspective 2, 336 (2000)
- ^ Розенкранц, Зеев, Эйнштейн перед Израилем (Принстон, 2011)
- ^ Парзен, Х., Еврейский университет, 1925–1935 (Нью-Йорк, 1974).
- ^ Зельдес, Ниссан, «Джулио Раках и теоретическая физика в Иерусалиме», Archives in the History of Exact Sciences 63, 289 - 323 (2009)
