Rudolf Haag

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Rudolf Haag

Rudolf Haag en 1993.
Información personal
Nacimiento 17 de agosto de 1822
Tübingen, Alemania
Fallecimiento 5 de enero de 2016 (93 años)
Neuhaus (Schliersee), Alemania[1]​
Nacionalidad Alemania
Lengua materna Alemán Ver y modificar los datos en Wikidata
Educación
Educado en Universidad de Stuttgart
Universidad de Múnich
Supervisor doctoral Fritz Bopp
Información profesional
Área Física matemática
Empleador
Miembro de
Distinciones
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Rudolf Haag (17 de agosto de 1922 - 5 de enero de 2016) fue un físico teórico alemán que se ocupó principalmente de los fundamentos de la teoría cuántica de campos. Fue uno de los fundadores de la formulación moderna de la teoría cuántica de campos e identificó la estructura formal en términos del principio de localidad y los observables locales. También realizó importantes avances en los fundamentos de la mecánica estadística cuántica.[2]​

Biografía[editar]

Rudolf Haag nació el 17 de agosto de 1922 en Tubinga, una ciudad universitaria situada en el centro de Baden-Württemberg. Su familia pertenecía a la clase media culta. La madre de Haag era la escritora y política Anna Haag.[3]​ Su padre, Albert Haag, era profesor de matemáticas en un Gymnasium. Tras terminar el bachillerato en 1939, visitó a su hermana en Londres poco antes del comienzo de la Segunda Guerra Mundial. Fue internado como "extranjero enemigo" y pasó la guerra en un campo de civiles alemanes en Manitoba. Allí aprovechó su tiempo libre después del trabajo obligatorio diario para estudiar física y matemáticas como autodidacta.[4]​

Tras la guerra, Haag regresó a Alemania y se matriculó en la Universidad Técnica de Stuttgart en 1946, donde se graduó como físico en 1948. En 1951 se doctoró en la Universidad de Múnich bajo la dirección de Fritz Bopp[5]​ y se convirtió en su asistente hasta 1956. En abril de 1953, se unió al grupo de estudio teórico del CERN en Copenhague[nota 1]​.[6]​} dirigido por Niels Bohr.[7]​[8]​ Tras un año, volvió a su puesto de asistente en Múnich y completó la habilitación alemana en 1954.[9]​ De 1956 a 1957 trabajó con Werner Heisenberg en el Instituto Max Planck de Física en Göttingen.[10]​

De 1957 a 1959 fue profesor visitante en la Universidad de Princeton y de 1959 a 1960 trabajó en la Universidad de Marsella. En 1960 se convirtió en profesor de Física en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. En 1965, él y Res Jost fundaron la revista Communications in Mathematical Physics. Haag siguió siendo el primer editor jefe hasta 1973.[11]​ En 1966, aceptó el puesto de profesor de física teórica en la Universidad de Hamburgo, donde permaneció hasta su jubilación en 1987.[12]​ Tras su jubilación, trabajó en el concepto de event físico cuántico.[13]​ Haag se interesó por la música desde muy joven. Comenzó a aprender a tocar el violín, pero más tarde prefirió el piano, que tocaba casi a diario. En 1948, Haag se casó con Käthe Fues,{{refn|group=note|Käthe Fues era una de las hijas del físico teórico alemán Erwin Fues.[14]​}con quien tuvo cuatro hijos, Albert, Friedrich, Elisabeth y Ulrich. Tras su jubilación, se trasladó junto a su segunda esposa Barbara Klie[note 1]​ a Schliersee, un pueblo de pastores en las montañas de Baviera. Murió el 5 de enero de 2016, en Fischhausen-Neuhaus, en el sur de Baviera.[15]​

Carrera científica[editar]

Al principio de su carrera, Haag contribuyó significativamente a los conceptos de la teoría cuántica de campos, incluyendo el teorema de Haag, del que se deduce que la imagen de interacción de la mecánica cuántica no existe en la teoría cuántica de campos.[nota 2]​[16]​ Se hizo necesario un nuevo enfoque para la descripción de los procesos de dispersión de partículas. En los años siguientes Haag desarrolló lo que se conoce como teoría de la dispersión de Haag-Ruelle.[17]​

Durante este trabajo, se dio cuenta de que la relación estrecha entre campos y partículas que se había postulado hasta ese momento, no estaba propiamente definida, y que la interpretación de las partículas debía basarse en el principio de localidad de Albert Einstein, que asigna operadores a regiones del espacio-tiempo. Estas ideas encontraron su formulación final en los axiomas de Haag-Kastler para los observables locales de las teorías cuánticas de campo.[18]​ Este marco teórico utiliza elementos de una teoría basada en el álgebra de operadores y por ello se denomina teoría cuántica de campos algebraica (AQFT) o, desde el punto de vista físico, como física local cuántica.[19]​ Este concepto resultó fructífero para comprender las propiedades fundamentales de cualquier teoría en el espacio-tiempo de Minkowski cuatridimensional. Sin hacer suposiciones sobre los campos de cambio de carga no observables, Haag, en colaboración con Sergio Doplicher y John E. Roberts, dilucidó la posible estructura de los sectores de superselección de los observables en teorías con fuerzas de corto alcance.[note 2]​ Los sectores siempre pueden componerse entre sí, cada sector satisface la estadística de Bose-Einstein o la estadística de Fermi-Dirac y para cada sector existe un sector conjugado. Estas ideas corresponden a la aditividad de las cargas en la interpretación de las partículas, a la alternativa Bose-Fermi para la estadística de partículas y a la existencia de antipartículas. En el caso especial de los sectores simples, se reconstruyeron a partir de los observables un grupo de gauge global y campos portadores de cargas, que pueden generar todos los sectores a partir del estado de vacío.[20]​[21]​ Estos resultados fueron posteriormente generalizados para sectores arbitrarios en el Teorema de dualidad de Doplicher-Roberts.[22]​ La aplicación de estos métodos a las teorías en espacios de baja dimensión también condujo a la comprensión de la aparición de estadísticas de grupo de trenzas y grupo cuántico.[23]​ mecánica estadística cuántica, Haag, junto con Nicolaas M. Hugenholtz y Marius Winnink, logró generalizar la caracterización de Gibbs-von Neumann de los estados de equilibrio térmico utilizando la condición KMS (llamada así por Ryogo Kubo, Paul C. Martin, y Julian Schwinger) de tal manera que se extiende a sistemas infinitos en el límite termodinámico. Resultó que esta condición también desempeña un papel destacado en la teoría del álgebra de von Neumann y dio lugar a la teoría de Tomita-Takesaki. Esta teoría ha demostrado ser un elemento central en el análisis estructural y recientemente{{refn|group=note|se refiere a la teorías cuánticas de campos algebraicas nacidas a principios de este siglo. Son diferentes respecto a las teorías constructivas desarrolladas matemáticamente en los años 70 y 80 inspiradas en las ideas semiclásicas. Véase, por ejemplo, el resumen histórico de Summers.[24]​}también en la construcción de modelos teóricos de campos cuánticos concretos.[note 3]​.[25]​. Junto con Daniel Kastler y Ewa Trych-Pohlmeyer, Haag también logró derivar la condición KMS a partir de las propiedades de estabilidad de los estados de equilibrio térmico.[26]​ Junto con Huzihiro Araki, Daniel Kastler y Masamichi Takesaki, también desarrolló una teoría del potencial químico en este contexto.[27]​

El marco creado por Haag y Kastler para estudiar las teorías cuánticas de campo en el espacio de Minkowski puede transferirse a las teorías en el espaciotiempo curvo. Al trabajar con Klaus Fredenhagen, Heide Narnhofer y Ulrich Stein, Haag hizo importantes contribuciones a la comprensión del efecto Unruh y la radiación de Hawking.[28]​

Haag tenía cierta desconfianza hacia lo que consideraba desarrollos especulativos en física teórica[7]​ pero ocasionalmente se ocupaba de estas cuestiones. La contribución más conocida es el teorema de Haag-Łopuszański-Sohnius, que clasifica las posibles supersimetrías de la matriz S que no están cubiertas por el teorema de Coleman-Mandula.[nota 3]​[29]​

Publicaciones[editar]

Libro de texto[editar]

Artículos seleccionados[editar]

Otros[editar]

Referencias[editar]

  1. ↑ Haag se casó con Barbara Klie tras la prematura muerte de Käthe.
  2. ↑ La única suposición adicional a los axiomas de Haag-Kastler para los observables en este análisis fue el postulado de la dualidad de Haag, que fue establecido posteriormente por Joseph J. Bisognano y Eyvind H. Wichmann en el marco de la teoría cuántica de campos; también se prescindió de la discusión de la estadística infinita.
  3. ↑ Una visión general de la construcción de un gran número de modelos con estos métodos puede encontrarse en el capítulo de Lechner
  1. ↑ Rudolf Haag (13 January 2016); Buchholz, Detlev; Fredenhagen, Klaus (2016). «Nachruf auf Rudolf Haag». Physik Journal (en alemán) 15 (4): 53.  (Obituaries).
  2. ↑ «Citación del Premio Henri Poincaré». Asociación Internacional de Física Matemática. Consultado el 9 de enero de 2021. 
  3. ↑ Haag, Rudolf; Haag, Anna (2003). Leben und gelebt werden: Erinnerungen und Betrachtungen (en alemán) (1 edición). Silberburg. ISBN 978-3874075626.  Timms, Edward (2016). Anna Haag y su diario secreto de la Segunda Guerra Mundial: la respuesta de una feminista alemana democrática a la catástrofe del nacionalsocialismo. Peter Lang AG, Internationaler Verlag der Wissenschaften. ISBN 978-30343181 |isbn= incorrecto (ayuda). 
  4. ↑ Kastler, Daniel (2003). «Rudolf Haag - Eighty years». Communications in Mathematical Physics 237 (1-2): 3-6. Bibcode:....3K 2003CMaPh.237 ....3K. S2CID 121438414. doi:10.1007/s00220-003-0829-1. 
  5. ↑ La tesis doctoral es Haag, Rudolf (1951). Die korrespondenzmässige Methode in der Theorie der Elementarteilchen (Tesis) (en alemán). Munich. 
  6. ↑ Poggendorff, Johann C. (1958). J.C. Poggendorffs biographisch-literarisches Handwörterbuch zur Geschichte der exacten Wissenschaften (en alemán). J.A. Barth. 
  7. ↑ a b Haag, Rudolf (2010). «Algunas personas y algunos problemas encontrados en medio siglo de compromiso con la física matemática». The European Physical Journal H 35 (3): 263-307. Bibcode:2010EPJH...35..263H. S2CID 59320730. doi:10.1140/epjh/e2010-10032-4. 
  8. ↑ «Cierre de la División de Estudios Teóricos del CERN en Copenhague». timeline.web.cern.ch. Consultado el 19 de enero de 2021. 
  9. ↑ La tesis de habilitación es Haag, Rudolf (1954). do?q=+0%3D%225874215%22+IN+%5B2%5D&l=es On Quantum field theories (Tesis) (en inglés) 29 (12). Copenaghen: Munksgaard in Komm. (publicado el 1955). 
  10. ↑ Buchholz, Detlev; Fredenhagen, Klaus (2016). «Nachruf auf Rudolf Haag». Physik Journal (en alemán) 15 (4): 53. 
  11. ↑ Jaffe, Arthur; Rehren, Karl-Henning (2016). «Rudolf Haag». Physics Today 69 (7): 70-71. Bibcode:2016PhT....69g..70J. doi:10.1063/PT.3.3244. 
  12. ↑ Schönhammer, Kurt (2016). «Nachruf auf Rudolf Haag. 17. Agosto 1922 - 5. Januar 2016». Jahrbuch der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen (en alemán): 236-237. S2CID 188592087. doi:10.1515/jbg-2016-0026. 
  13. ↑ Haag, Rudolf (1990). «Fundamental Irreversibility and the Concept of Events». Communications in Mathematical Physics 132 (1): 245-252. Bibcode:..245H 1990CMaPh.132 ..245H. S2CID 120715539. doi:10.1007/BF02278010.  Haag, Rudolf (2015). «Faces of Quantum Physics». El mensaje de la ciencia cuántica. Lecture Notes in Physics 899. Springer, Berlin, Heidelberg. pp. 219-234. ISBN 978-3-662-46422-9. doi:10.1007/978-3-662-46422-9_9.  Haag, Rudolf (2019). «On quantum theory». International Journal of Quantum Information 17 (4): 1950037-1-9. Bibcode:2019IJQI...1750037H. doi:10.1142/S0219749919500370. 
  14. ↑ «Das Jahr 1958 Letzte Zusammenarbeit mit Heisenberg. Die Spinortheorie der Elementarteilchen und die Genfer Hochenergiekonferenz». Wolfgang Pauli. Fuentes en la Historia de las Matemáticas y las Ciencias Físicas (en alemán) 18. Springer, Berlín, Heidelberg. 2005. p. 1186. ISBN 978-3-540-26832-1. doi:10.1007/3-540-26832-4_2. 
  15. ↑ Buchholz, Detlev; Doplicher, Sergio; Fredenhagen, Klaus (2016). «Rudolf Haag (1922 - 2016)». News Bulletin, International Association of Mathematical Physics: 27-31. 
  16. ↑ «Teorema de Haag». Enciclopedia de Matemáticas. Consultado el 9 de enero de 2021. 
  17. ↑ Véase, por ejemplo, la reseña: Buchholz, Detlev; Summers, Stephen J. (2006). «Scattering in Relativistic Quantum Field Theory: Fundamental Concepts and Tools». Encyclopedia of Mathematical Physics. Academic Press. pp. 456-465. ISBN 978-0-12-512666-3. S2CID 16258638. arXiv:math-ph/0509047. doi:10.1016/B0-12-512666-2/00018-3. 
  18. ↑ Brunetti, Romeo; Fredenhagen, Klaus (2006). «Algebraic Approach to Quantum Field Theory». Encyclopedia of Mathematical Physics. Academic Press. pp. 198-204. ISBN 978-0-12-512666-3. S2CID 119018200. arXiv:math-ph/0411072. doi:10.1016/B0-12-512666-2/00078-X. 
  19. ↑ Haag, Rudolf (1996). Física cuántica local: Campos, partículas, álgebras (2 edición). Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN 978-3-540-61049-6. doi:10.1007/978-3-642-61458-3. 
  20. ↑ Fredenhagen, Klaus (2015). «An Introduction to Algebraic Quantum Field Theory». Advances in Algebraic Quantum Field Theory. Mathematical Physics Studies. Springer International Publishing. pp. 1-30. ISBN 978-3-319-21352-1. doi:10.1007/978-3-319-21353-8_1. 
  21. ↑ Doplicher, Sergio; Haag, Rudolf; Roberts, John E. (1969). «Campos, observables y transformaciones gauge I». Communications in Mathematical Physics 13 (1): 1-23. Bibcode:1969CMaPh..13....1D. S2CID 123420887. doi:10.1007/BF01645267.  Doplicher, Sergio; Haag, Rudolf; Roberts, John E. (1969). «Campos, observables y transformaciones gauge II». Communications in Mathematical Physics 15 (3): 173-200. Bibcode:173D 1969CMaPh..15.. 173D. S2CID 189831020. doi:10.1007/BF01645674. 
  22. ↑ Doplicher, Sergio; Roberts, John E. (1989). «Una nueva teoría de dualidad para grupos compactos». Inventiones Mathematicae 98: 157-218. Bibcode:1989InMat..98..157D. S2CID 120280418. doi:10.1007/BF01388849.  Doplicher, Sergio; Roberts, John E. (1990). «Por qué hay un álgebra de campo con un grupo gauge compacto que describe la estructura de superselección en la física de partículas». Communications in Mathematical Physics 131 (1): 51-107. Bibcode:...51D 1990CMaPh.131 ...51D. S2CID 121071316. doi:10.1007/BF02097680. 
  23. ↑ Fredenhagen, Klaus; Rehren, Karl-Henning; Schroer, Bert (1989). «Sectores de superselección con estadísticas de grupos trenzados y álgebras de intercambio. 1. General Theory». Communications in Mathematical Physics 125 (2): 201. Bibcode:1989CMaPh.125..201F. S2CID 122633954. doi:10.1007/BF01217906.  Fredenhagen, Klaus; Rehren, Karl-Henning; Schroer, Bert (1992). «Sectores de superselección con estadísticas de grupos de trenzas y álgebras de intercambio. 2. Aspectos geométricos y covarianza conforme». Reviews in Mathematical Physics 4: 113-157. Bibcode:1992RvMaP...4S.113F. doi:10.1142/S0129055X92000170.  Froehlich, Juerg; Gabbiani, Fabrizio (1991). «Estadística de la red en la teoría cuántica local». Reviews in Mathematical Physics 2 (3): 251-354. doi:10.1142/S0129055X90000107. 
  24. ↑ Summers, Stephen. «Teoría Cuántica de Campos Constructiva». Departamento de Matemáticas, Universidad de Florida. Consultado el 9 de enero de 2021. 
  25. ↑ Lechner, Gandalf (2015). «Algebraic Constructive Quantum Field Theory: Integrable Models and Deformation Techniques». Advances in Algebraic Quantum Field Theory. Mathematical Physics Studies. Springer International Publishing. pp. 397-448. ISBN 978-3-319-21352-1. doi:10.1007/978-3-319-21353-8. 
  26. ↑ Jäkel, Christian D. (2006). «Thermal Quantum Field Theory». Encyclopedia of Mathematical Physics. Academic Press. pp. 227-235. ISBN 978-0-12-512666-3. doi:10.1016/B0-12-512666-2/00089-4. 
  27. ↑ Longo, Roberto (2001). «Notas para un teorema del índice cuántico». Communications in Mathematical Physics 222 (1): 45-96. Bibcode:...45L 2001CMaPh.222 ...45L. S2CID 14305468. arXiv:math/0003082. doi:10.1007/s002200100492. 
  28. ↑ Kay, Bernard S. (2006). «Teoría cuántica de campos en el espaciotiempo curvo». Enciclopedia de física matemática. Academic Press. pp. 202-212. ISBN 978-0-12-512666-3. S2CID 16258638. arXiv:gr-qc/0601008. doi:10.1016/B0-12-512666-2/00018-3. 
  29. ↑ Maldacena, Juan Martín (1998). «El límite N grande de las teorías de campo superconformes y la supergravedad». Advances in Theoretical and Mathematical Physics 2 (4): 231-252. S2CID 12613310. arXiv:hep-th/9711200. doi:10.1023/A:1026654312961.  Martin, Stephen P. (2010). A Supersymmetry Primer. «Perspectivas sobre la supersimetría II». Advanced Series on Directions in High Energy Physics 21. pp. 1-153. Bibcode:2010pesu.book....1M. ISBN 978-981-4307-48-2. arXiv:hep-ph/9709356. doi:10.1142/9789814307505_0001. 

Enlaces externos[editar]


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