淡定淡定~~

2008年10月19日星期日

Pascual Jordan 的生日-科普&娱乐 10

原文来自:Pascual Jordan: a birthday

Pascual Jordan 的生日

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模糊翻译:即保持原句表达意思,但不追求翻译精度。

Pascual Jordan 190210月,德国 Hanover,出生在一个西班牙的旧式贵族家族,这个家族中的长子都叫做Pascual Jordan

在对拿破仑的战争中,最大的儿子服役于英国骑兵。这是一个相当保守的家族,对于解释Jordan后来的political倾向,家族背景一个很重要的部分。

Pascual还是12岁的时候,他主要的目标是重写科学,使得科学和圣经得以自由的相容:-)。但是他的中学导师把他引入了更为传统的科学方向。自从1921年开始,在Hanover大学,Jordan研究数学,物理学,动物学。两年后,他转到了Göttingen,在那时,Göttingen是科学最富有盛名的地方。他成为数学家Richard Courant的助教,后来是Max Born的助教。CourantBorn都是犹太人。

Jordan也和一些其他的犹太人合作,在他们的整个学术生涯中,一直保持着相互尊重。一些他的同事和他的Political上相同观点,von Neumann Wigner都是坚定的anti-c者。

他在20年代中期和Max BornWerner Heisenberg写了最著名的文章,在1925年的一个阳光明媚的日子里,海森堡因为花粉热逃到北海的一个岛上(Heligo land)。在那些日子里,他天天不是背Goethe(歌德)的诗就是登山。但是在一天的早上3点,他突然意识到非对易的可观测量对于揭开光谱之谜是非常重要的。此时他再也无法入睡,他走出房子,站在一块巨石上等待着朝阳的升起。

在那时,海森堡的思想可能是非常模糊的。BornJordan帮助他把这些想法建立在坚实的数学基础上:其中一篇文章。后来,这三位绅士写下了矩阵力学的最重要的文章。在该文中,矩阵力学意味着普通量子力学的海森堡绘景(时间相关算符),此时,算符XP通常是能量本征态的基。

对于那时,这样的理论很难让人接受,人们更喜欢薛定谔提出的用波函数描述量子力学的方法,这更容易想象(也容易让人曲解)。Dirac(狄拉克)后来证明了两种图景是等价的。

量子场论

Quantum field theory
现在,我们通常把波尔,海森堡,薛定谔,狄拉克,波恩称为量子力学之父。但是,不知道你是否问过这个问题:谁第一个真正发现量子场论?这里的意思是二次量子化,粒子从场中出现,场的正确的对易关系,等等。

我想Oskar Klein Pascual Jordan是真正的量子场论之父,这样说法是很公正的。Jordan认识到一些关于不同类型乘积的代数关系。

他也发明了Jordan代数。一般来说,是通过定义一个新的成绩关系得到代数关系式,

a*b = (ab + ba) / 2

这是新的乘法,很明显,这是对易的,但是不满足结合律。反而它满足一个类似的条件,

(x*y)*(x*x) = x*(y*(x*x)),

Jordan恒等式,对于定义抽象的Jordan代数的性质,这是一个重要声明(和对易性一起),类似于Jacobi恒等式,这是一个Lie代数。(不像李代数和反对称乘积的情形,不是每一个Jordan代数都可以作为一个对称化矩阵乘积代数的子代数表示)

这样的对称化乘积可能出现很多地方,例如,3×3的具有这种乘积关系的octonions 的“厄米”矩阵,你可以得到一个代数,它的自同构群是F_4。如果你意识到这个实的矩阵迹在变换下是不变的,你就应该可以看到为什么F_4具有26维(基础)表示。但是,我还没有真正理解为什么有人会把Jordan代数的方法应用于量子力学的可观测量中。也许是因为我没有用过它吧。在数学上,von Neumann代数起到了Jordan代数的作用,在那些日子里,虽然Jordan代数已经被用于射影几何和数论中了。

然而,我理解的很好的是对于费米子场的反对易关系-这是Jordan的一个先前的发现。注意到反对易子就是上面所讨论的“对称化乘积”(要×2),这两点是紧密联系的。但是在量子场论中,我们通常想“基本的”反对易子是c-数,这导出一个Jordan代数的非常特别的情形。

当你开始理解这些代数的意义的时候,我不知道你有什么样的反应,当我第一次意识到它们的意义的时候,我抖了好几下:-)

建立一个小的对易子XP-PX,这是非平凡的步骤,但也应该意识到某些东西应该是反对易的而不是对易的,这样的想法可能更不平凡,在某种意义上,这不是前面规则的一个“小的变形”(虽然写的方程只是改变了正负号)。这样就为Pauli不相容原理提供了更坚实的数学基础。

Jordan是发现费米-狄拉克统计的真正的第一个人。Jordan对于荣誉很谦让,他和Wigner等其他人用的是“Pauli统计这个术语。

Politics
Jordan
1933年加入了NSDAP, 193311月加入SA1939年在德国空军效力。他的项目是提高一些武器的性能,但德国人不是很信任他,因为他有很多的犹太合作者(对于那些卑鄙的典型的没有能力的纳粹分子来说,Jordan太聪明了)。Jordan从来没有从nationalist信仰中获利,而纳粹分子名号使得他很孤立。

另外一方面,因为他的political倾向,他不能够和Max Born 分享1954年贝尔奖。

然而,Jordan想在战后保持他的political活动,尽管Pauli给予他远离political的建议,因此他正式回到了物理学界(但是在道德上,他的同事已经不再能原谅他)。在CDU,促进了西德军事上的战术喝五七,以及其它的事情。无需我多说,事实上,那时候所有的物理学家都很厌恶他。

我想的是什么?

What do I think?
我确定,这不是被Jordanpolitical激励,而是人们确实很清楚,这用了双重标准。部分理由是可以理解的。(省去20字)Jordan是一个比Bohm更好的物理学家。

我想,在科学中的political偏见-甚至是诺贝尔奖-这完全是错误的。但我担心Jordan将是量子力学中的“无名英雄”,这个称号,即使不是永远也将保留很长时间。

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