Gerardus 't Hooft

Narodil se ve městě Den Helder v Nizozemsku jako prostřední ze tří dětí. V rodině měl významné vědce, jeho babička byla sestrou laureáta Nobelovy ceny za fyziku Fritse Zernikeho a vzala si Pietera van Kampena, známého profesora zoologie na Univerzitě v Leidenu, jeho strýc Nico van Kampen byl profesorem teoretické fyziky na Univerzitě v Utrechtu a jeho otec byl námořním inženýrem. Již v brzkém věku projevil zájem o vědu a na otázku učitele čím chce být až vyroste prohlásil, že člověkem, který ví všechno. [1]

Na střední škole měl problémy s jazyky, přesto nakonec úspěšně složil zkoušky z pěti jazyků. Naopak matematika a fyzika byla jeho silnou stránkou, v 16 letech se umístil druhý v nizozemské matematické olympiádě. [1]

Po dokončení střední školy začal studovat fyziku na univerzitě v Utrechtu, pro kterou se rozhodl, protože tam vyučoval jeho strýc. Na univerzitě byl i členem veslařského klubu a pořádal kongres pro studenty informatiky.

V průběhu studia se rozhodl věnovat teoretické fyzice, konkrétně fyzice elementárních částic. Jeho vedoucím se stal Martinus J. G. Veltman, v té době pracující na Yang-Millsově teorii. Úkolem 't Hoofta bylo studovat Adler-Bell-Jackiwovy anomálie, nesoulad v teorii rozpadu neutrálních pionů. Formální argumenty říkaly, že se tyto částice nesmí rozpadat na fotony, zatímco experimenty ukazovaly, že tento rozpad je nejčastější.

V roce 1969 začal T'Hooft pracovat na doktorátu, opět pod vedením Veltmana, jeho tématem byla renormalizace Yang-Millsovy teorie. První výsledky byly publikovány v roce 1971, v nich 't Hooft ukázal jakým způsobem je Yang-Millsova teorie renormalizovatelná. [2] A byl schopen odvodit vztahy mezi amplitudami. Tato práce není příliš známa. Ovšem krátce nato zveřejnil druhý výsledek v němž ukázal možnost renormalizace Yang-Millsovy teorie se silnými poli v důsledků mechanismu spontánního narušení symetrie. [3] Tato práce se proslavila a nakonec za ni získali jak 't Hooft, tak Veltman Nobelovu cenu pro rok 1999. [4] Roku 1972 získal doktorský titul. [1]

Po zisku PhD. odešel 't Hooft pracovat do Evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN), kde dále zpřesňoval metody pro Yang-Millsovu teorii. Také ho napadlo, že by tato teorie mohla být užitečná při popisu silné jaderné interakce. Ukázal, že nehmotná Yang-Millsova teorie má správné vlastnosti pro tento popis, tedy asymptotickou volnost, tedy vlastnost silné interakce, kde ze zvyšující se vzdáleností nábojů roste intenzita interakce. To bylo v rozporu s tehdejším vnímáním Yang-Millsovy teorie, že její intenzita s rostoucí vzdáleností klesá. Ovšem tato standardní teorie nebyla schopna výsledky nepružného rozptylu částic, zatímco 't Hooftova teorie ano. Výsledek 't Hooft zmínil na malé konferenci v Marseille a jeden z kolegů Symanzik se ho snažil přesvědčit, že by měl tuto práci publikovat. [1] Ovšem 't Hooft to neudělal a tak se stalo, že v roce 1973 ke stejnému výsledku nezávisle dospěli Frank Wilczek s Davidem Grossem a Hugh David Politzer, kteří své výsledky publikovali a v roce 2004 za tento objev obdrželi Nobelovu cenu. [5][6]

Roku 1974 se vrátil do Utrechtu, kde se stal asistentem. V letech 1976–1978 pobýval na Stanfordově univerzitě a na Harvardově univerzitě, poté se vrátil do Utrechtu, kde byl jmenován řádným profesorem a kde působí i v roce 2016. [7]

Po návratu do Nizozemska se nadále věnoval výzkumu silné interakce a kalibračních Yang-Millsových teorií. Zejména se zabýval problematikou "barvy" (barva je náboj silné interakce) kvarků a výsledným "bezbarvým" složeným částicím, které jsou jako jediná kombinace pozorovaná při nízkých energiích. [8] Dále zkoumal korespondenci mezi teorií strun v Anti-De Sitterově prostoročasu a konformní teorií pole. Vyřešením problému v jedné časové dimenzi a v jedné prostorové byl schopen odvodit vzorec pro klidové hmotnosti mezonů. Předpověděl také existenci specifického typu magnetických monopólů, které předpověděl nezávisle také Alexandr Poljakov. [9]

Dalším tématem výzkumu T'Hoofta byla gravitace. V roce 1980 publikoval článek o gravitaci v třírozměrném prostoročasu a ukázal jak by se tento model dal kvantovat. V poslední době existují snahy tento model po částech aplikovat na kvantování našeho čtyřrozměrného prostoročasu.

Odmítl přijmout Hawkingův názor, že jím a Bekensteinem objevené vypařování černých děr vede ke ztrátě informace. Podle názoru 't Hoofta by se tento problém neměl objevit v kvantové teorii gravitace. Juan Maldacena a Leonard Susskind nakonec objevili řešení problému v Anti-De Sitterově prostoročasu, načež Hawking uznal, že se mýlil, ačkoli problém ještě není definitivně vyřešen. To vedlo k zavedení holografického principu, který navrhli 't Hooft a Susskind. [10]

Domnívá se rovněž, že kvantová mechanika půjde vysvětlit a popsat deterministicky. Používá spekulativní model, který obchází Bellovy nerovnosti.[11]

Kromě Nobelovy ceny získal v roce 1981 i Wolfovu cenu za fyziku. [12] V roce 1995 získal Franklinovu medaili a nejvyšší státní vyznamenání v Nizozemsku.

Po zisku Nobelovy ceny obdržel řadu čestných doktorátů a profesur. V Nizozemsku byl povýšen do šlechtického stavu. Asteroid 9491 Thooft byl pojmenován po něm. [13]

Od roku 1982 členem Nizozemské akademie věd a umění a zahraničním členem akademie věd řady dalších zemí, například Americké, Britské nebo Francouzské akademie. [14] where he was made academy professor in 2003.[15]

T'Hooft je ženatý, s manželkou Alberthou mají dvě dcery. Vzali se roku 1972. [1]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Gerard 't Hooft na anglické Wikipedii.

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Gerardus 't Hooft na Wikimedia Commons
• Domovská stránka Gerarda 't Hoofta
• (anglicky) Nobel Prize citation Archivováno 3. 8. 2004 na Wayback Machine
• (anglicky) Přednáška při převzetí Nobelovy ceny
• Publikace z Google Scholar.
• Publikace na arXiv.
• Jak se stát dobrým teoretickým fyzikem, od Gerarda 't Hoofta
• díl pořadu Hyde Park Civilizace, jehož byl 't Hooft hostem.