基礎物理研究特別突破獎頒出，MIT名譽教授Daniel Freedman獲獎

MIT 名譽教授 Daniel Freedman 及其他兩位物理學家——Sergio Ferrara 和 Peter van Nieuwenhuizen——將因他們在發展超引力理論的過程中所做的貢獻，榮獲今年的基礎物理研究特別突破獎（Special Breakthrough Prize in Fundamental Physics），並共享該獎項為此設立的300萬美元獎金。

三人於上世紀七十年代所進行的研究，首次將假定所有基本粒子都具有一個與之相對應的「夥伴粒子」的超對稱理論（principles of supersymmetry）與認為空間扭曲會產生引力的相對論相結合，通過為廣義相對論中的重子（gravitons）增添一個與之對應的「夥伴粒子」重微子（gravitinos），成功將引力、電磁力、弱核力和強核力全部納入了一個系統，彌補了超對稱理論僅能統一電磁力、弱核力和強核力這三種自然力，不能囊括引力的短板。

圖丨Daniel Freedman（來源：MIT NEWS）

Freedman 與 Ferrara 和 van Nieuwenhuizen 在超引力理論研究上的合作，最早始於 1975 年年末的巴黎高等師範學校（école Normale Supérior， ENS）。當時還在紐約州立大學石溪分校（Stony Brook University， New York）任教授的Freedman正在對 ENS 進行休假訪問，而 Ferrara 那會也碰巧正在 ENS 進行著一項獨立研究。

由於構建超引力理論是當時物理學界急需解決的一大挑戰，Freedman 就找到 Ferrara，並告訴 Ferrara，自己正在考慮這個問題；Ferrara 則在討論中建議，應該從一個 Freedman 此前在解決一個超對稱規範理論（supersymmetric gauge theories）問題時所用過的方法入手。

「與 Ferrara 的討論為我提供了一個正確思考方向，」Freedman 對此回憶道。

討論過後，Freedman 用剩下的時間，在 ENS 順著 Ferrara 的建議很快就完成了構建超引力理論的第一步，並證明了該理論在數學上可行。

當 Freedman 回到石溪分校時滿懷自信， 以為很快就能完成這項工作，但沒過多久，他就發現問題比此前所預想的要難得多。

這也是當時 van Nieuwenhuizen 會被 Freedman 找來一起進行這項研究的原因。Freedman 說：「當時我們一起努力研究了好幾個月，才設法將支離的線索整合到了一起。」

麻省理工學院科學院院長兼數學教授 Michael Sipser 說：「Daniel Freedman 在超引力理論上所做的研究改變了我們對標準模型外的物理學的看法，並在後來被看作是現代物理和數學物理領域的核心突破之一，為研究量子場論和超弦理論開闢了新的途徑，我代表 MIT 科學院對 Freedman 和其他兩位參與研究的物理學家能因此獲得基礎物理研究特別突破獎表示祝賀。」

Freedman 於 1980 年加入麻省理工學院，先任應用數學教授，後在理論物理中心兼任它職。Freedman 在麻省理工學院常年講授超對稱和超引力理論的高級研究生課程，而該課程的一大特色就是，Freedman 會在課後作業題中為學生推薦每一題在解題時的最佳「古典音樂」伴侶。

Freedman 說：「我對在麻省理工任職的這36年感想很多，印象也很深，有很多很有才華的研究生都能用十分機智的方法解決問題。」

2016 年，Freedman 正式從麻省理工學院退休，並獲名譽教授稱號，現為斯坦福大學客座教授，與妻子住在加利福尼亞州的 Palo Alto。Freedman 擁有 Wesleyan 大學的學士學位以及威斯康星大學（University of Wisconsin）的物理學碩士和博士學位，曾被選為 MIT 斯隆會員（Sloan Fellow）並兩次獲評 MIT 古根海姆會員（Guggenheim Fellow），並擁有美國藝術與科學學院院士頭銜。

Freedman與Ferrara 和 van Nieuwenhuizen 曾因他們在超引力理論研究中所做的貢獻於 1993 年獲狄拉克獎，於 2006 年獲 Dannie Heineman 數學物理獎。

註：突破獎（the Breakthrough Prizes）由一群矽谷企業家設立，旨在表彰那些為生命科學、基礎物理和數學領域的發展作出過重大貢獻的科學家。其中，基礎物理研究特別突破獎此前獲獎者有Jocelyn Bell Burnell、 LIGO研究團隊核心成員（內有麻省理工學院名譽教授Rainer Weiss）和斯蒂芬·霍金。

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編輯：Peter

參考：http://news.mit.edu/2019/daniel-freedman-breakthrough-prize-physics-0806

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