Edward Witten při přednášce na univerzitě v Göteborgu (Wikimedia/Ojan)

Přední strunový teoretik Ed Witten byl Fyzikálním institutem oceněn medailí Isaaca Newtona za „mnoho významných příspěvků, které změnily částicovou fyziku, kvantovou teorii pole i obecnou teorii relativity.“

Fyzikální institut (Institut of Physics) je mezinárodní organizací založenou v roce 1920 v Londýně, která se v roce 1960 spojila s Londýnskou fyzikální společností. Dnes má více než 36 tisíc členů z celého světa.

Součástí ocenění za „výjimečné příspěvky fyzice“ je rovněž finanční odměna ve výši tisíce liber. Edward Witten si medaili převezme tento pátek 1. července v Londýně.

„Profesor Witten svou originalitou, hlubokým chápáním fyziky a matematickými schopnostmi v této oblasti odstartoval revoluci. Je to nejkreativnější a nejproduktivnější teoretický fyzik, jehož práce mají neskutečný dopad na oblasti, jako jsou kvantová teorie pole, obecná teorie relativity nebo strunová teorie,“ řekla profesorka Jocelyn Bell Burnell, prezidentka Fyzikálního institutu, jež se mimochodem proslavila objevením pulsarů.

Ed Witten (*1951) je předním teoretikem superstrunové/M-teorie, v současnosti pracuje na Institutu pokročilých studií v Princetonu. Za své důležité objevy na poli matematické fyziky (zejména zmíněné superstrunové teorie, supersymetrických kvantových teorií polí aj.) získal v roce 1990 jako první fyzik na světě Fieldsovu medaili, nejprestižnější matematické ocenění, jež je obdobou Nobelovy cen.

O Wittenovi se hovoří jako o nejbystřejším teoretickém fyzikovi své generace a také jako o nástupci Alberta Einsteina. Byl mezi prvními fyziky, kteří si uvědomili význam Calabiho-Yauových variet – malinkých vícerozměrných prostůrků – pro superstrunovou teorii.

Jeho práce z jara roku 1995 odstartovala druhou superstrunovou revoluci. Witten tehdy dokázal, že pět na oko odlišných superstrunových teorií není vůbec rozdílných, ale naopak že jsou součástí jedné sjednocující teorie.

Superstrunové teorie, které popisující částice a síly vesmíru jako malinkaté vibrující struny, pracují s více dimenzemi, než kolik pozorujeme. Podle superstrun náš svět není čtyřrozměrný (časoprostor s třemi prostorovými dimenzemi plus jednou časovou), ale desetirozměrný. Důvod, proč další dimenze nevnímáme, je, že jsou velice malé a prazvláštně stočené (právě do tavrů zvaných Calabiho-Yauovy variety).

Witten ale mezi dodatečnými dimenzemi našel ještě jednu, která díky své titěrnosti fyzikům (a tehdejším přibližným rovnicím) unikala. Na svět se tak dostala tzv. M-teorie.

M-teorie představuje nejen sjednocující rámec pro jinak zdánlivě odlišné superstrunové teorie, ale skýtá zcela novou fyzikální říši, kde malinké vibrující struny ztrácí punc jedinečnosti. Díky další Wittenem objevené dimenzi se to totiž v M-světě jen hemží i jinými vícerozměrnými strukturami, tzv. p-branami, kde p označuje počet rozměrů. V tomto smyslu jsou struny tedy 1-branami, neboli jednobranami. M-teorie nás také učí, že náš vesmír může být pouhou trojbranou vznášející se ve vícerozměrném prostoru světů (tzv. bulk).

Na toto téma více v článcích:

• Hon na čtvrtou prostorovou dimenzi
• Vědci se chystají na skryté prostorové dimenze
• S Wittenem o LHC: Supersymetrie, higgsy a černé díry požírající vícerozměrný svět

Další články o superstrunové teorii a M-teorii.