Eugene Paul Wigner para niños
Datos para niños Eugene Paul Wigner |
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 Eugene Paul Wigner en 1963
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| Información personal | ||
| Nombre en húngaro | Wigner Jenő Pál | |
| Nacimiento | 17 de noviembre de 1902 Budapest (Reino de Hungría, Imperio austrohúngaro) |
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| Fallecimiento | 1 de enero de 1995 Princeton (Estados Unidos) |
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| Causa de muerte | Neumonía | |
| Sepultura | Cementerio de Princeton | |
| Nacionalidad | Estadounidense y húngara | |
| Lengua materna | Húngaro | |
| Familia | ||
| Cónyuge |
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| Educación | ||
| Educado en |
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| Tesis doctoral | Bildung und Zerfall von Molekülen (1925) | |
| Supervisor doctoral | Michael Polanyi | |
| Información profesional | ||
| Ocupación | Matemático, físico, profesor universitario, físico teórico y físico nuclear | |
| Área | Física | |
| Empleador |
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| Estudiantes doctorales | John Bardeen, Victor Weisskopf, Marcos Moshinsky, Conyers Herring, Edwin Thompson Jaynes y Frederick Seitz | |
| Obras notables | La Irrazonable Eficacia de la Matemática en las Ciencias Naturales | |
| Miembro de |
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| Firma | ||
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Eugene Paul Wigner, cuyo nombre en húngaro era Wigner Jenő Pál, fue un destacado físico y matemático nacido en Budapest, Hungría, el 17 de noviembre de 1902. Falleció en Princeton, Estados Unidos, el 1 de enero de 1995.
Wigner recibió el Premio Nobel de Física en 1963. Lo compartió con J. Hans D. Jensen y Maria Goeppert-Mayer. Fue reconocido por sus importantes aportes a la teoría del núcleo atómico y las partículas elementales. Su trabajo fue especialmente valioso por descubrir y aplicar principios clave de simetría en la física.
Estudió en la Universidad de Princeton y se hizo ciudadano estadounidense en 1937. Durante la Segunda Guerra Mundial, Wigner colaboró en un proyecto importante para desarrollar nuevas tecnologías relacionadas con la energía atómica.
Una de sus contribuciones más importantes fue usar la teoría de grupos en la mecánica cuántica. En 1927, propuso que en las reacciones nucleares se mantiene la paridad. Esto significa que las leyes de la física no deberían diferenciar entre la derecha y la izquierda, ni entre el tiempo que avanza o retrocede. Esta idea fue fundamental hasta 1958. En ese año, los científicos Yang y Lee demostraron que algunas reacciones, como el decaimiento beta, no conservan la paridad. Wigner también investigó las fuerzas que mantienen unidos a los neutrones y protones en el núcleo de los átomos. Demostró que esta fuerza actúa a una distancia muy corta.
Contenido
La vida temprana de Eugene Wigner
Eugene Wigner nació en Budapest, que entonces era parte de Austria-Hungría, el 17 de noviembre de 1902. Sus padres, Elisabeth Elsa Einhorn y Antal Anton Wigner, eran de clase media. Tuvo dos hermanas: Berta y Margit. Margit se casó más tarde con el físico Paul Dirac.
Wigner fue educado en casa hasta los 9 años. Desde pequeño, mostró un gran interés por las matemáticas. A los 11 años, sus médicos pensaron que tenía tuberculosis, pero luego se dieron cuenta de que fue un error.
De 1915 a 1919, asistió a la escuela secundaria Fasori Evangélikus Gimnázium, la misma a la que había ido su padre. Allí, conoció a János von Neumann, otro futuro científico brillante. Ambos aprendieron mucho de su profesor de matemáticas, László Rátz. En 1919, su familia se mudó brevemente a Austria debido a cambios políticos en Hungría. Al regresar, la familia se convirtió al luteranismo.
Estudios universitarios en Alemania
Después de la escuela secundaria en 1920, Wigner se inscribió en la Universidad de Ciencias Técnicas de Budapest. Sin embargo, no le gustaron los cursos. En 1921, se fue a la Technische Hochschule Berlin (hoy Technische Universität Berlin) para estudiar ingeniería química.
En Berlín, Wigner asistía a reuniones científicas donde participaban grandes mentes como Max Planck y Albert Einstein. También conoció al físico Leó Szilárd, quien se convirtió en su amigo más cercano. Wigner trabajó en el Instituto Kaiser Wilhelm de Química, Física y Electroquímica. Allí conoció a Michael Polanyi, quien fue un gran mentor para él. Polanyi supervisó la tesis doctoral de Wigner, que trataba sobre la formación y desintegración de moléculas.
La carrera científica de Wigner
Después de terminar sus estudios, Wigner regresó a Budapest para trabajar en la curtiduría de su padre. Sin embargo, en 1926, aceptó una oferta para trabajar en el Instituto Kaiser Wilhelm de Berlín. Allí, ayudó con investigaciones sobre cristalografía de rayos X.
Wigner se interesó mucho en la mecánica cuántica y estudió los trabajos de Erwin Schrödinger. También profundizó en la teoría de grupos.
Contribuciones a la mecánica cuántica
Wigner fue invitado a trabajar en la Universidad de Gotinga como asistente del matemático David Hilbert. Aunque Hilbert ya estaba mayor, Wigner siguió estudiando por su cuenta.
Sentó las bases para la teoría de las simetrías en la mecánica cuántica. En 1927, introdujo lo que hoy se conoce como la matriz D de Wigner. Junto con Hermann Weyl, Wigner ayudó a que la teoría de grupos fuera más fácil de entender para los físicos. Su libro de 1931, Teoría de grupos y su aplicación a la mecánica cuántica de los espectros atómicos, fue muy importante.
El teorema de Wigner, que demostró en 1931, es fundamental en la formulación matemática de la mecánica cuántica. Este teorema explica cómo las simetrías físicas, como las rotaciones o los movimientos, se representan en el espacio de los estados cuánticos.
Investigaciones antes de la Segunda Guerra Mundial
A finales de los años 20, los trabajos de Wigner ya eran muy conocidos. En 1930, la Universidad de Princeton lo contrató como profesor. Princeton también contrató a János von Neumann al mismo tiempo. Wigner y von Neumann habían trabajado juntos en varios artículos. Ambos cambiaron sus nombres a "Eugene" y "John" para que fueran más fáciles de pronunciar en inglés.
Cuando su contrato de un año terminó, Princeton les ofreció un contrato de cinco años como profesores visitantes. Esto fue muy útil, ya que la situación política en Alemania se estaba volviendo difícil. En 1934, Wigner presentó a su hermana Margit al físico Paul Dirac, con quien ella se casó.
En 1936, Wigner se mudó a la Universidad de Wisconsin. Allí conoció a su primera esposa, Amelia Frank, quien era estudiante de física. Lamentablemente, ella falleció en 1937. Esto lo entristeció mucho. Por eso, aceptó una oferta para regresar a Princeton en 1938. Wigner se convirtió en ciudadano de los Estados Unidos el 8 de enero de 1937 y ayudó a sus padres a mudarse también.
El descubrimiento de la fisión nuclear
Al regresar a Princeton, Wigner se interesó en la investigación aplicada. Él y von Neumann se dieron cuenta de que la Segunda Guerra Mundial era inminente. Para proteger a sus padres, Wigner los convenció de mudarse a Estados Unidos.
Pocos meses después, se anunció el descubrimiento de la fisión nuclear por Hahn y Strassmann en Berlín. Este descubrimiento mostró que se liberaba una gran cantidad de energía en el proceso.
Mientras tanto, Enrico Fermi, quien había investigado mucho sobre reacciones con neutrones, se mudó de Italia a la Universidad de Columbia en Nueva York. Leó Szilárd, que se había mudado de Berlín a Inglaterra, también decidió unirse a Fermi en Nueva York.
Szilárd estaba convencido de que pronto se podría obtener una enorme cantidad de energía del núcleo atómico. Él, Fermi y Wigner trabajaron juntos para ver si era posible crear una reacción en cadena de fisión. A principios de 1939, concluyeron que era muy probable, si tenían los recursos.
En julio de 1939, Einstein, Szilárd y Wigner enviaron una carta al presidente Franklin D. Roosevelt. En ella, describían el potencial de las aplicaciones militares de la energía atómica y advertían que Alemania podría ser la primera en desarrollarlas. Pasaron dos años y medio, el inicio de la Segunda Guerra Mundial y el ataque a Pearl Harbor, para que el gobierno de Estados Unidos lanzara un gran programa de investigación.
Mientras tanto, Fermi, Szilárd y Wigner midieron parámetros importantes de la fisión, como el número de neutrones producidos. Esto era clave para saber si una reacción en cadena era posible.
En junio de 1941, Wigner se casó con la física María Wheeler. Estuvieron casados por cuatro décadas, hasta que ella falleció en 1977. Dos años después, se casó con Eileen Hamilton.
Últimos años académicos y legado
Después de la guerra, Wigner regresó a la Universidad de Princeton. Allí, tuvo un largo y exitoso período de investigación y enseñanza. Continuó asesorando sobre reactores nucleares y se involucró en la defensa civil. Sin embargo, su principal actividad fue la investigación con sus estudiantes y colegas. Muchos de sus estudiantes de doctorado obtuvieron sus títulos en esta época.
Wigner siguió interesado en la física nuclear, los fundamentos de la mecánica cuántica y las ecuaciones de onda. Desarrolló la teoría de matrices R para las reacciones nucleares y fue uno de los fundadores de la teoría cuántica del caos. También dedicó tiempo a la reflexión filosófica.
Su interés en los fundamentos de la mecánica cuántica, especialmente en cómo se realizan las mediciones, lo acompañó hasta el final de su vida. Aunque su trabajo sobre las ecuaciones de onda relativistas fue exitoso, Wigner siempre fue un poco pesimista sobre la completa unión de la mecánica cuántica con la relatividad especial y general.
Con el tiempo, su interés en la estructura nuclear disminuyó, pero su interés en las reacciones nucleares creció. La teoría de la matriz-R, que desarrolló con Leonard Eisenbud y otros, sigue siendo el método más usado para describir fenómenos de resonancia en los núcleos.
Wigner también se sintió fascinado por las matemáticas detrás de las matrices-R. Introdujo una matriz infinita con elementos aleatorios para estudiar la distribución de los niveles nucleares. Esta "distribución de Wigner" se convirtió en una base para la teoría cuántica del caos.
Wigner se sorprendió mucho cuando, a mediados de los años 50, experimentos sobre la desintegración beta mostraron que la simetría de inversión no se cumple para las interacciones débiles.
Jubilación y reconocimiento
Aunque se retiró como profesor de física en la Universidad de Princeton en 1971, Wigner siguió muy activo. Se sintió más libre para enfocarse en temas de física, filosofía y tecnología que le interesaban personalmente. Continuó investigando los fundamentos matemáticos de la mecánica cuántica y la teoría de grupos.
También preparó una colección de sus ensayos filosóficos llamada "Reflexiones filosóficas y síntesis". Participó en reuniones científicas internacionales, incluyendo las reuniones anuales de premios Nobel.
Para mantenerse conectado con la enseñanza, aceptó puestos como profesor visitante en varias instituciones, como la Universidad Estatal de Luisiana.
Continuó asesorando a sus antiguos colegas en el Laboratorio Nacional Oak Ridge, centrándose en cómo proteger a los civiles en caso de emergencias. También colaboró con la Agencia Federal de Emergencias.
Cuando Hungría comenzó a tener más libertad, Wigner retomó el contacto con científicos y líderes culturales de su país. Fomentó la expansión de las libertades y se convirtió en una especie de héroe nacional en Hungría.
El legado duradero de Wigner
Wigner estableció las bases para aplicar los principios de simetría a la mecánica cuántica. Este logro le valió el Premio Nobel. Gracias a su trabajo, la simetría se ha vuelto fundamental en el desarrollo de la física moderna.
A Wigner le gustaban las simetrías donde las observaciones no cambian, como las rotaciones. Las teorías que involucran la ruptura espontánea de simetría son hoy la base para entender el magnetismo, la superconductividad y las fuerzas entre partículas fundamentales.
La historia recordará a Wigner por dar a los físicos teóricos herramientas poderosas y por su trabajo en el desarrollo de los reactores nucleares.
Véase también
En inglés: Eugene Wigner Facts for Kids
- Segunda cuantización
- Transformación de Jordan-Wigner
- Cuasi-empirismo matemático
- Distribución de cuasiprobabilidad de Wigner
Publicaciones destacadas
- 1958 (con Alvin M. Weinberg). Physical Theory of Neutron Chain Reactors University of Chicago Press. ISBN 0-226-88517-8
- 1959. Group Theory and its Application to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra. New York: Academic Press. Traducción de la edición de 1931, Gruppentheorie und ihre Anwendungen auf die Quantenmechanik der Atomspektren, Vieweg Verlag, Braunschweig.
- 1970 Symmetries and Reflections: Scientific Essays. Indiana University Press, Bloomington ISBN 0-262-73021-9
- 1992 (tal como se las relató a Andrew Szanton). The Recollections of Eugene P. Wigner. Plenum. ISBN 0-306-44326-0
- 1995 (con Jagdish Mehra y Arthur S. Wightman, eds.). Philosophical Reflections and Syntheses. Springer, Berlín ISBN 3-540-63372-3
