Abdus Salam

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科学思想及其创造是人类共同和共享的遗产。

Mohammad Abdus Salam是一位巴基斯坦理论物理学家。他与Sheldon Glashow和Steven Weinberg因对电弱统一理论的贡献而共享1979年诺贝尔物理学奖。他是第一位获得科学诺贝尔奖的巴基斯坦人,也是第二位获得任何诺贝尔奖的伊斯兰国家人士(在埃及的Anwar Sadat之后)。

从1960年到1974年,Salam担任巴基斯坦科学技术部科学顾问,在这个职位上他应该在国家科学基础设施的发展中发挥重大和有影响力的作用。Salam对理论物理和粒子物理的发展做出了贡献。他是空间和上层大气研究委员会(SUPARCO)的创始主任,负责在巴基斯坦原子能委员会(PAEC)内建立理论物理组(TPG)。作为科学顾问,Salam在巴基斯坦核能的和平利用发展中发挥了作用,也可能通过Project-706对1972年巴基斯坦原子弹项目的开发有所贡献;因此,他被视为该计划的"科学之父"。1974年,在巴基斯坦议会一致通过一项议案宣布Salam所属的Ahmadiyya运动成员为非穆斯林后,Abdus Salam作为抗议离开了他的国家。1998年,在该国进行Chagai-I核试验后,巴基斯坦政府作为"巴基斯坦科学家"的一部分发行了纪念邮票,以表彰Salam的贡献。

Salam的主要成就包括Pati–Salam模型、磁光子、矢量介子、大统一理论、对超对称性的研究,以及最重要的电弱理论,他因此获得了诺贝尔奖。Salam在量子场论中做出了重大贡献,并在Imperial College London的数学发展中做出了贡献。与他的学生Riazuddin一起,Salam对现代中微子理论、中子星和黑洞做出了重要贡献,以及对量子力学和量子场论现代化的工作。作为教师和科学推动者,Salam被记为巴基斯坦数学和理论物理学的创始人和科学之父,在他担任总统首席科学顾问期间。Salam大力推动了巴基斯坦物理学在世界物理学界的发展。直到去世前不久,Salam仍继续为物理学做出贡献,并提倡第三世界国家科学的发展。

Abdus Salam出生于Chaudhry Muhammad Hussain和Hajira Hussain,属于Ahmadiyya运动的旁遮普穆斯林家庭。他的祖父Gul Muhammad是宗教学者和医生,他的父亲是旁遮普邦教育部在贫困农业地区的教育官员。

Salam很早就在旁遮普和后来的Cambridge大学树立了声誉,因其杰出的才华和学术成就而闻名。14岁时,Salam在旁遮普大学的中等教育考试中获得了有史以来最高分。他获得了Lahore政府学院大学的全额奖学金。Salam是一位多才多艺的学者,对乌尔都语和英国文学感兴趣,他在这两方面都表现出色。但他很快就开始专注于数学。Salam的导师和教师希望他成为英语教师,但Salam决定坚持数学。作为四年级学生,他发表了关于Srinivasa Ramanujan数学问题的论文,并在1944年获得数学学士学位。他的父亲希望他加入印度文官队(ICS)。在那个时代,ICS是大学毕业生的最高抱负,文官在民间社会中占据受尊敬的地位。尊重父亲的愿望,Salam申请了印度铁路,但由于他从小就戴眼镜而在医学视光测试中不合格,所以没有获得该服务。结果进一步表明,Salam在铁路工程师获得委员会所需的机械测试中失败,而且他太年轻,无法竞争这个职位。因此,铁路拒绝了Salam的工作申请。在Lahore期间,Salam进入了Government College University的研究生院。他在1946年从Government College University获得了数学硕士学位。同年,他获得了St John's College, Cambridge的奖学金,在1949年完成了数学和物理的学士学位,获得了双一级荣誉。1950年,他获得了Cambridge大学的Smith奖,表彰他在物理学方面最杰出的博士前贡献。完成学位后,Fred Hoyle建议Salam在Cavendish Laboratory再花一年进行实验物理研究,但Salam没有耐心进行长期的实验室实验。Salam返回了Jhang, Punjab(现在是巴基斯坦的一部分),重新获得奖学金并返回英国进行博士研究。

他从Cambridge的Cavendish Laboratory获得了理论物理博士学位。他的博士论文题为"量子场论的发展",包含了量子电动力学的全面和基础性工作。到1951年发表时,它已经为他赢得了国际声誉和Adams奖。在他的博士研究期间,他的导师向他提出了一个挑战,要求他在一年内解决一个一直困扰Paul Dirac和Richard Feynman等伟大思想家的棘手问题。在六个月内,Salam找到了介子理论重整化的解决方案。当他在Cavendish Laboratory提出解决方案时,Salam吸引了Hans Bethe、J. Robert Oppenheimer和Dirac的注意。

在1951年获得博士学位后,Salam返回Lahore的Government College University担任数学教授,直到1954年。1952年,他被任命为邻近的Punjab大学数学系教授和系主任。在后一个职位上,Salam寻求更新大学课程,在本科课程中引入量子力学课程。然而,这项举措很快被副校长推翻,Salam决定在常规课程之外教授量子力学的夜间课程。虽然Salam在大学中获得了不同的受欢迎程度,但他开始指导特别受他影响的学生的教育。因此,Riazuddin是唯一有特权在Lahore和Cambridge大学的博士后阶段与Salam学习的学生。1953年,Salam无法在Lahore建立研究所,因为他面临来自同龄人的强烈反对。1954年,Salam获得了奖学金,成为巴基斯坦科学院最早的院士之一。由于1953年Lahore暴乱的结果,Salam回到Cambridge并加入了St John's College,在1954年担任数学教授。1957年,他被邀请在Imperial College, London担任主席,他和Paul Matthews继续在Imperial College建立了理论物理系。随着时间的推移,该系成为了一个著名的研究部门,包括Steven Weinberg、Tom Kibble、Gerald Guralnik、C. R. Hagen、Riazuddin和John Ward等著名物理学家。

1957年,Punjab大学因Salam在粒子物理学中的贡献为他颁发了荣誉博士学位。同年,在导师的帮助下,Salam为他在巴基斯坦的学生发起了一项奖学金计划。Salam与巴基斯坦保持了强有力的联系,并不时访问他的国家。在Cambridge和Imperial College,他组建了一支理论物理学家团队,其中大多数是他的巴基斯坦学生。33岁时,Salam在1959年成为被选为皇家学会院士(FRS)的最年轻的人之一。Salam在1959年获得了Princeton大学的奖学金,在那里他与J. Robert Oppenheimer见面,并向他展示了他关于中微子的研究工作。Oppenheimer和Salam讨论了电动力学的基础、问题及其解决方案。他的专职私人助理是Jean Bouckley。1980年,Salam成为孟加拉国科学院的外国院士。

St John's College, Cambridge是Salam学习的地方。

在他职业生涯的早期,Salam在量子电动力学和量子场论中做出了重要和显著的贡献,包括其向粒子和核物理学的延伸。在他在巴基斯坦职业生涯的早期,Salam对数学级数及其与物理学的关系很感兴趣。Salam在核物理学的进步中发挥了重要作用,但他坚持并致力于数学和理论物理学,并将巴基斯坦的重点转向在理论物理学中进行更多研究。然而,他认为核物理学(核裂变和核能)是物理学的非先驱部分,因为它已经"发生过"了。即使在巴基斯坦,Salam也是理论物理学的主要推动力,许多科学家他继续影响和鼓励他们保持理论物理学的工作。

Salam在理论和高能物理学中拥有丰富的研究生涯。Salam在中微子理论上进行了工作——这是一种由Wolfgang Pauli在1930年代首次提出的难以捉摸的粒子。Salam在中微子理论中引入了手征对称性。手征对称性的引入在随后的电弱相互作用理论的发展中发挥了关键作用。Salam后来将他的工作传给了Riazuddin,他在中微子方面做出了开创性的贡献。Salam将大质量Higgs玻色子引入了标准模型理论,他后来预测了质子衰变的存在。1963年,Salam发表了关于矢量介子的理论工作。该论文介绍了矢量介子、光子(矢量电动力学)的相互作用,以及矢量介子已知质量在相互作用后的重整化。1961年,Salam开始与John Clive Ward合作研究对称性和电弱统一。1964年,Salam和Ward致力于弱电磁相互作用的Gauge理论,随后获得了SU(2) × U(1)模型。Salam相信所有基本粒子相互作用实际上都是Gauge相互作用。1968年,与Weinberg和Sheldon Glashow一起,Salam制定了他们工作的数学概念。在Imperial College期间,Salam与Glashow和Jeffrey Goldstone一起从数学上证明了Goldstone定理,即无质量自旋零物体必须在连续全局对称性自发破缺的结果中出现在理论中。1960年,Salam和Weinberg将Higgs机制纳入Glashow的发现,在电弱理论中赋予其现代形式,从而理论化了标准模型。1968年,与Weinberg和Sheldon Glashow一起,Salam最终制定了他们工作的数学概念。

1966年,Salam进行了关于假设粒子的开创性工作。Salam展示了磁单极子与C破坏之间可能的电磁相互作用,因此他制定了磁光子。

在1964年PRL对称破缺论文发表后,Steven Weinberg和Salam是第一批将Higgs机制应用于电弱对称破缺的人。Salam为Higgs玻色子与电弱对称理论之间的相互作用提供了数学推断。

1972年,Salam开始与印度裔美国理论物理学家Jogesh Pati合作。Pati多次写信给Salam表达在Salam指导下工作的兴趣,作为回应,Salam最终邀请Pati参加巴基斯坦的ICTP研讨会。Salam向Pati建议应该有某种深层原因说明为什么质子和电子如此不同,但却携带相等但相反的电荷。质子携带夸克,但电弱理论仅涉及电子和中微子,对夸克没有任何假设。如果自然界的所有成分都可以在一种新的对称性中聚合在一起,它可能会揭示这些粒子及其所受力的各种特征的原因。这导致了粒子物理学中Pati–Salam模型的发展。1973年,Salam和Jogesh Pati首先注意到,由于夸克和轻子具有非常相似的SU(2) × U(1)表示内容,它们可能都具有相似的实体。他们通过假设轻子数是第四种颜色(被称为"紫色")来提供了夸克-轻子对称性的简单实现。

Abdus Salam与巴基斯坦知识分子Syed Qasim Mahmood在1986年的合影

物理学家曾经相信自然界有四种基本力:引力、强核力和弱核力,以及电磁力。Salam从1959年开始与Glashow和Weinberg一起进行这些力的统一工作。在Imperial College London期间,Salam成功地证明了弱核力

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