愛德華·威滕（美國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家）

愛德華·威滕是猶太裔美國物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家，菲爾茲獎得主，普林斯頓高等研究院教授。他是弦理論和量子場論的頂尖專家，被美國《生活》周刊評為二次大戰(zhàn)后第六位最有影響的人物，當(dāng)代物理學(xué)家中H指數(shù)最高的一位。

父親路易斯·威滕是研究廣義相對論的理論物理學(xué)家，母親是洛蘭·沃拉克·威滕。威滕原先就讀于約翰·霍普金斯大學(xué)，在轉(zhuǎn)學(xué)布蘭代斯大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位后，曾參與民主黨候選人喬治·麥戈文的總統(tǒng)競選工作一段短時(shí)間。他于1976年獲得普林斯頓大學(xué)博士學(xué)位，導(dǎo)師是戴維·格羅斯。在此之后，他先后任哈佛大學(xué)Junior Fellow和普林斯頓大學(xué)教授。他現(xiàn)在是普林斯頓高等研究院的查爾斯·希莫尼數(shù)學(xué)物理學(xué)教授。

威滕具有深刻的物理直覺和高超的數(shù)學(xué)能力。他專長量子場論，弦理論和相關(guān)的拓?fù)浜蛶缀?。他的主要貢獻(xiàn)包括廣義相對論的正能定理證明，超對稱和莫爾斯理論，拓?fù)淞孔訄稣?，超弦緊化，鏡像對稱，超對稱規(guī)范場論，和對M理論存在性的猜想。

研究

威滕對理論物理學(xué)做出廣泛的貢獻(xiàn)，也促進(jìn)大量重要的數(shù)學(xué)進(jìn)展。他已經(jīng)出版超過350部著作，主要是量子場論、弦理論、拓?fù)浜蛶缀涡螤畹南嚓P(guān)領(lǐng)域。威滕被他的同行們廣泛認(rèn)為是20世紀(jì)最重要的理論物理學(xué)家之一。雖然在某些方面很難將他的深刻貢獻(xiàn)加以歸類，威滕于物理方面的貢獻(xiàn)側(cè)重于超對稱，于數(shù)學(xué)方面則是拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

威滕在物理學(xué)的早期貢獻(xiàn)之一是所謂級列問題（hierarchy problem）的解決方案。粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)言一種被稱為希格斯玻色子的存在。然而它的質(zhì)量似乎比模型預(yù)測的數(shù)字還要輕得多。威滕認(rèn)為，超對稱破壞的機(jī)制提供了級列問題一種的自然解釋。在超對稱理論中，威滕指數(shù)（Witten index）用來判斷超對稱是否遭到破壞。威滕在超對稱規(guī)范理論仍然繼續(xù)做出開創(chuàng)性的貢獻(xiàn)。他與普林斯頓高等研究院內(nèi)森·塞伯格（Nathan Seiberg）發(fā)展出塞伯格-威滕理論。

威滕顯然是弦理論的代表人物，這是一個(gè)用來說明所有自然力的理論。甚至早在1984年，威滕在重力異常做出重要貢獻(xiàn)，為第一次弦理論革命鋪平了道路。1990年代中期在南加州大學(xué)弦理論會議中，威滕推測存在一個(gè)統(tǒng)一的理論還沒有被發(fā)現(xiàn)，稱之為M理論。M理論可能是宇宙物理理論最根本的理論。英國物理學(xué)家斯蒂芬·霍金在他的著作《大設(shè)計(jì)》（The Grand Design）中，認(rèn)為M理論可能是宇宙的終極理論。

愛德華·威滕其他重要物理學(xué)的貢獻(xiàn)包括重力二重性。1997年，阿根廷理論物理學(xué)家胡安·馬爾達(dá)西那首先提出了在反德希特空間背景下某些超引力理論和邊界上共形場論的對偶關(guān)系，即AdS/CFT對應(yīng)猜想。這一革命性的發(fā)現(xiàn)為過去15年中占據(jù)了理論物理的主導(dǎo)地位，對于威滕的研究產(chǎn)生非常重要的影響。

國際數(shù)學(xué)聯(lián)盟在1990年授予威滕菲爾茲獎，成為第一位獲得該獎項(xiàng)的物理學(xué)家（也是唯一一位）。他對純數(shù)學(xué)方面的研究影響深遠(yuǎn)，例如他使用瓊斯多項(xiàng)式（Jones Polynomial）來解釋陳-西門斯理論”（Chern-Simons theory）。這項(xiàng)研究對于低維拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有深遠(yuǎn)影響，并推導(dǎo)出量子不變量。

威滕被認(rèn)為是他的世代中最優(yōu)秀的物理學(xué)家，也被認(rèn)為是世界上最偉大的物理學(xué)家之一，也許甚至是愛因斯坦的后繼者。在1995年，他在南加州大學(xué)會議中提出M理論，并用它來解釋一些以前觀察到的現(xiàn)象，在弦論中引發(fā)所謂的第二次超弦革命。

來到中國

2014年2月23日晚，包括諾貝爾獎、菲爾茲獎得主在內(nèi)的近10位世界一流物理學(xué)家在北京相聚一堂，在清華大學(xué)圍繞“希格斯粒子發(fā)現(xiàn)以后：基礎(chǔ)物理學(xué)向何處發(fā)展”為主題展開對話。這次會議由丘成桐主持，愛德華·威滕等多位一流物理學(xué)家參加，威滕在大會上談及物理學(xué)未來發(fā)展時(shí)說道：“量子力學(xué)和相對論是物理學(xué)研究中的偉大革命，但仍有許多問題亟需解答，如宇宙的起源，粒子質(zhì)量的起源。他表示，在目前對撞機(jī)的能量上，再提高一個(gè)數(shù)量級，將會在揭示自然界的奧秘上推前一大步?，F(xiàn)在也正是中國成為這一領(lǐng)域領(lǐng)袖的最好時(shí)機(jī)?！?/p>

評價(jià)

威滕受同行的廣泛贊賞。數(shù)學(xué)家邁克爾·阿蒂亞曾說：

“雖然他肯定是物理學(xué)家，不過他對數(shù)學(xué)的掌握很少數(shù)學(xué)家能比得上……他一次又一次超越了數(shù)學(xué)界，以巧妙的物理直覺導(dǎo)出新穎深刻的數(shù)學(xué)定理……他對現(xiàn)代數(shù)學(xué)影響巨大……憑著他物理再次成為數(shù)學(xué)的豐富靈感和直覺源頭?！?/p>

榮譽(yù)

威滕獲得很多獎項(xiàng)，包括麥克阿瑟基金（1982年）、菲爾茲獎（1990年）、愛因斯坦獎、牛頓獎?wù)拢?010年）、洛倫茲獎（2010）、龐加萊獎（2006）和克拉福德數(shù)學(xué)獎（2008）和美國國家科學(xué)獎?wù)碌取Ｋ贿x入《時(shí)代雜志》影響最大的100位人士中?，F(xiàn)在的物理學(xué)家中威滕的H指數(shù)最高。