В тази публикация в блога можете да научите повече за неговата уникална история. Той е най-известен с въвеждането на термините „черна дупка“ и „червеева дупка“
Кой е Джон Уилър?
Джон Уилър е виден американски физик теоретик, може би най-известен с въвеждането на термините „черна дупка“, „червеева дупка“ и няколко други колоритни фрази. През 30-те години на ХХ век той разработва важната за физиката на елементарните частици „S матрица“ и работи заедно с Нилс Бор за обяснението на ядреното делене от гледна точка на квантовата физика. По-късно разработва уравнението на състоянието на студените и мъртвите звезди, спомага за популяризирането на изучаването на общата теория на относителността във водещата теоретична физика и консолидира теорията и доказателствата за черните дупки. Той също така си сътрудничи с Алберт Айнщайн в търсенето на голяма единна теория на физиката.
Джон Арчибалд Уилър е роден на 9 юли 1911 г. в Джаксънвил, Флорида, САЩ, като най-голямото дете в семейство на библиотекари. Семейството често се мести и през годините живее във Флорида, Калифорния, Охайо, Вашингтон, Мериленд и Върмонт. Учи в колежа „Балтимор Сити“, който завършва през 1926 г., и продължава да учи физика при Карл Херцфелд в университета „Джон Хопкинс“. Защитава докторска степен през 1933 г. с дисертация върху теорията на дисперсията и абсорбцията на хелия. Скоро след дипломирането си се премества в Копенхаген, където работи известно време с Нилс Бор, кръстник на революцията в квантовата теория. През 1935 г. се жени за Жанет Хегнер. Двамата имат две дъщери (Алисън Летиция) и син (Джеймс) и остават заедно през целия си дълъг живот.
През 1938 г. той става професор по физика в Принстънския университет, където остава, с прекъсване по време на Втората световна война, в продължение на 38 години, до 1976 г. През първите си години в Принстън той въвежда матрицата на разсейване (или „S-матрицата“), която свързва началното и крайното състояние при взаимодействие с частици и която се превръща в незаменим инструмент във физиката на частиците.
Уилър познава добре Айнщайн и понякога провежда семинари със студентите си в дома на Айнщайн. Когато Бор посещава Съединените щати през 1939 г., носейки новината за успешно ядрено делене в Германия, той и Уилър си сътрудничат в разработването на влиятелния модел на атома „течна капка“, предложен за първи път от Джордж Гамоу, за да обяснят теоретичната основа на ядреното делене.
Заедно с много други водещи физици Уилър прекъсва академичната си кариера по време на Втората световна война, за да участва в разработването на американската атомна бомба като част от проекта „Манхатън“ в обекта Ханфорд в щата Вашингтон. Наред с други неща, той правилно предвижда, че натрупването на „отрови от продуктите на делене“ (по-специално изотоп на ксенона) в крайна сметка ще попречи на протичащата верижна ядрена реакция, като поглъща неутрони.
След войната той се завръща в Принстън, за да възобнови академичната си кариера, и започва да води курс по Айнщайнова гравитация в началото на 50-те години на ХХ век, когато тя все още не се смята за приемлива област на изследване, въпреки че дълги години се противопоставя на идеята, че законите на физиката могат да доведат до нещо толкова очевидно абсурдно като сингулярност. Въпреки това той продължава да работи за правителството и активно участва в разработването на американската водородна бомба в началото на 50-те години на ХХ век в Лос Аламос и Принстън (където отговаря за създаването на проекта Matterhorn). В един момент, през 1953 г., той е официално порицан за това, че очевидно е загубил секретен документ за водородната бомба. Неговите донякъде войнствени възгледи за националната отбрана, войната във Виетнам и противоракетната отбрана често са в разрез с тези на по-либералните му колеги.
Когато правителствените му изследвания приключват, Уилър се връща в Принстън, където в по-късните си години си сътрудничи с Алберт Айнщайн по „единната теория на полето“ за физическите сили на природата. През 1956 г. той помага да се определят видовете материали, които се намират в студените, мъртви звезди, като използва „уравнението на състоянието на Харисън-Уилър за студена, мъртва материя“, и установява, че това е предимно желязо, тъй като ефективният процес на термоядрен синтез спира, когато ядрото достигне това състояние. През 1957 г., докато работи върху разширения на общата теория на относителността, той въвежда думата „червеева дупка“, за да опише хипотетични тунели в пространство-времето.
В края на 50-те години на ХХ век той формулира теорията на геометричната динамика – програма за физическо и философско свеждане на всички физически явления (включително гравитацията и електромагнетизма) до геометричните свойства на изкривено пространство-време. В началото на 70-те години на ХХ в. обаче се отказва от тази теория, тъй като не успява да обясни някои важни физични явления, като например съществуването на фермиони (електрони, мюони и др.) и гравитационни сингулярности.
Винаги е отдавал голямо значение на преподаването и продължава да преподава физика на студенти от първи и втори курс дори след като е постигнал известност, тъй като е убеден, че младите умове са най-важни. Бил е известен с енергичните си лекции, като пишел бързо на черната дъска с двете си ръце и се въртял, за да установи визуален контакт със студентите си. Сред завършилите му студенти са някои от водещите теоретици от края на 20-ти век, включително Ричард Файнман, Кип Торн и Хю Еверет.
Той работи много върху теорията на гравитационния колапс и обикновено му се приписва, че е въвел термина „черна дупка“ в лекция през 1967 г. в Института за космически изследвания „Годард“ на НАСА (въпреки че всъщност е бил подтикнат да го направи от вик от публиката). Заедно с Денис Сиама в Кеймбридж и Яков Борисович Зелдович в Москва, Уилър е неразделна част от така наречената „златна ера на общата теория на относителността“ през 60-те и 70-те години на ХХ век – промяна на парадигмата, при която изучаването на общата теория на относителността (считано преди това за куриоз) навлиза в основното течение на теоретичната физика. Под негово ръководство Принстън се превръща във водещ американски център за изследване на Айнщайновата гравитация. Пълният учебник по обща теория на относителността „Гравитация“, на който той е съавтор заедно с Чарлз Миснър и Кип Торн, е публикуван през 1973 г. и се превръща в най-влиятелния учебник по относителност за едно поколение.
След смъртта на Айнщайн Уилър продължава изследванията си за ролята на гравитацията в единната теория на физиката и става пионер в областта на квантовата гравитация. Това го кара да си сътрудничи с Брайс Деуит и да разработи уравнението на Уилър-Деуит или, както Уилър предпочита да го нарича, „вълновата функция на Вселената“. Други продукти на колоритния начин на Уилър да борави с думите включват фразата „черните дупки нямат коса“ (за да опише факта, че черните дупки трябва да имат перфектна, просто определяема форма и да нямат никакви проекции от тях), „маса без маса“ (за да посочи необходимостта от ефективно премахване на всяко споменаване на маса от основните уравнения на физиката), „то от бит“ (за да опише как информацията е фундаментална за физиката на Вселената, точно както е в компютрите) и „квантова пяна“ (за да опише пространство-времето, превърнато в пяна от изкривена геометрия).
През 1976 г., изправен пред задължително пенсиониране в Принстън, Уилър се премества в Тексаския университет в Остин, където от 1976 до 1986 г. е директор на Центъра по теоретична физика. Именно през този период (по-точно през 1978 г.) той предлага вариант на експеримента с двойния процеп на Томас Йънг (и последвалото му усъвършенстване от Ричард Файнман), често наричан експеримент на „забавения избор“. Според него откриването на фотон, дори СЛЕД като е преминал през двойния процеп, би било достатъчно, за да промени резултата от експеримента и поведението на фотона. Следователно, ако експериментаторите знаят през кой процеп е преминал фотонът, той ще се държи като частица, а не като вълна със свързаното с нея интерференчно поведение. Тази донякъде контраинтуитивна хипотеза най-накрая е потвърдена в практически експеримент през 2007 г.
Уилър се завръща в Принстън като почетен професор през 1986 г., където остава през следващите двадесет години. Така наречената от него фаза „Всичко е полета“ (в която той разглежда Вселената и всички частици в нея като обикновени проявления на електрическите, магнитните и гравитационните полета и самото пространство-време) отстъпва място на фазата „Всичко е информация“ (в която той се фокусира върху идеята, че логиката и информацията са в основата на физическата теория). Започва също така да разсъждава, че законите на физиката могат да се развиват по начин, аналогичен на еволюцията чрез естествен подбор в биологията, и въвежда термина „антропен принцип на участието“, за да опише своята версия на антропния принцип, според която наблюдателите (т.е. ние) са необходими за създаването на Вселената.
През годините Уийлър е получил множество отличия, сред които Националния медал за наука, наградата „Алберт Айнщайн“, наградата „Енрико Ферми“, медала „Франклин“, Международния златен медал „Нилс Бор“ и наградата на фондация „Волф“. Бил е президент на Американското физическо дружество и член на Американското философско дружество, Кралската академия, Националната академия на науките, Кралската академия на науките и Асоциацията „Век“. Получил е почетни степени от 18 институции.
Уилър умира от пневмония на 13 април 2008 г. на 96-годишна възраст в Хайтстаун, Ню Джърси.
Вижте повече в следващата ни статия: Кой е бил Subrahmanyan Chandrasekhar?