Полчински, Джозеф

Родился 16 мая 1954 года в Уайт-Плейнс, штат Нью-Йорк, в семье Джозефа Джерарда Полчински-старшего и Джоан Полчински (урождённой Торнтон). Полное имя при рождении — Джозеф Джерард Полчински-младший.

В 1971 году окончил среднюю школу Каньон-дель-Оро в Тусоне, штат Аризона. В 1975 году получил степень бакалавра наук по физике в Калифорнийском технологическом институте. Для получения докторской степени поступил в Калифорнийский университет в Беркли, где в 1980 году защитил диссертацию и получил степень доктора философии (доктор философии (PhD) по физике). Его научным руководителем был Стэнли Мандельштам. Во время обучения в аспирантуре (1975—1980) был стипендиатом фонда Герца^[6].

После защиты диссертации занимал постдокторские должности: с 1980 по 1982 год в Национальной ускорительной лаборатории SLAC и с 1982 по 1984 год в Гарвардском университете.

С 1984 по 1992 год работал в Техасском университете в Остине, где последовательно занимал должности ассистент-профессора (1984—1987), адъюнкт-профессора (1987—1990) и профессора физики (1990—1992)^[7]. В этот период, с 1985 по 1989 год, был стипендиатом фонда Альфреда Слоуна.

В 1992 году перешёл в Калифорнийский университет в Санта-Барбаре (UCSB), где до марта 2017 года занимал должность профессора на физическом факультете^[8]. Одновременно являлся постоянным членом Института теоретической физики Кавли (KITP) при университете. Также ему было присвоено звание почётного профессора теоретической физики имени Пэта и Джо Изурдиага (Pat and Joe Yzurdiaga Professor of Theoretical Physics, Emeritus)^[8].

В марте 2017 года Полчински завершил академическую карьеру из-за болезни^[9]. Скончался 2 февраля 2018 года в своём доме в Санта-Барбаре от рака мозга.

Джозеф Полчински внёс фундаментальный вклад в теоретическую физику, в частности в теорию струн и квантовую теорию поля^[10].

Наибольшую известность ему принесли работы, связанные с D-бранами. В 1989 году Полчински совместно с Джин Дай и Робертом Ли ввёл понятие D-бран как математических объектов, на которых могут заканчиваться открытые струны^[11][12]. Однако ключевым моментом стало его открытие в 1995 году, изложенное в статье «Dirichlet Branes and Ramond-Ramond Charges»^[13]. В этой работе Полчински показал, что D-браны являются не просто математической абстракцией, а реальными динамическими объектами, обладающими массой и являющимися носителями зарядов Рамонда-Рамонда^[14]. Это открытие связало D-браны с решениями уравнений супергравитации и стало катализатором «второй суперструнной революции», которая привела к разработке М-теории и голографического принципа^[15].

В 2012 году в соавторстве с Ахмедом Альмхейри, Дональдом Марольфом и Джеймсом Салли опубликовал статью «Black Holes: Complementarity or Firewalls?», которая положила начало дискуссии о парадоксе файерволов чёрных дыр^[13]. Авторы продемонстрировали, что три фундаментальных постулата — принцип эквивалентности из общей теории относительности, унитарность квантовой механики и справедливость квантовой теории поля вблизи горизонта событий — не могут быть одновременно истинными, что создало серьёзную проблему для теоретической физики.

Среди других значимых работ — статья «Renormalization and Effective Lagrangians» (1984), в которой был представлен элегантный подход к теории ренормализационной группы, а также исследования в области космологии, в частности, возможность наблюдения космических суперструн^[13]. Его двухтомный учебник «String Theory» (1998) стал классическим и одним из основных пособий для изучения теории струн во всём мире^[16].

Член Национальной академии наук США (2005)^[17], Американской академии искусств и наук (2002). В 1985—1989 годах являлся стипендиатом фонда Альфреда Слоуна.

В число наград входят:

• 2007 — Премия Дэнни Хайнемана в области математической физики совместно с Хуаном Малдасена, «For profound developments in Mathematical Physics that have illuminated interconnections and launched major research areas in Quantum Field Theory, String Theory, and Gravity»^[18]
• 2008 — Медаль Дирака совместно с Хуаном Малдасена и Камраном Вафа, «For their fundamental contributions to superstring theory.»^[19]
• 2013/14 — Премия «Передовая линия физики», «За вклад в различные области теории поля и теории струн. Его открытие D-бран позволило по-новому взглянуть на теорию суперструн и квантовой гравитации и привело к открытию AdS/CFT-соответствия»^[20][21]
• 2017 — Премия по фундаментальной физике (объявлена в декабре 2016 года) совместно с Эндрю Строминджером и Камраном Вафа, «For transformative advances in quantum field theory, string theory, and quantum gravity»^[22]

Джозеф Полчински был научным руководителем для ряда учёных, которые впоследствии внесли значительный вклад в теоретическую физику. Среди них:

• Роберт Ли — получил степень доктора философии под руководством Полчински в Техасском университете в Остине в 1991 году. Является одним из сооткрывателей D-бран. В настоящее время — профессор в Иллинойсском университете в Урбане-Шампейне и член Американского физического общества^[23].
• Ахмед Альмхейри — защитил докторскую диссертацию под руководством Полчински в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в 2014 году. Широко известен как один из авторов гипотезы «файервола» чёрной дыры. Лауреат премии «New Horizons in Physics Prize». Занимает должность ассистент-профессора в Нью-Йоркском университете в Абу-Даби^[24].
• Иосиф Бена — аспирант Полчински в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Является экспертом в области теории струн и её применения к изучению чёрных дыр. Работает в Институте теоретической физики в Сакле (Франция)^[25]. Его исследования, посвящённые микросостояниям чёрных дыр, имеют высокий индекс цитирования^[26].
• Мариана Гранья — получила докторскую степень под руководством Полчински в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре в 2002 году^[27]. Ведущий научный сотрудник в Институте теоретической физики в Сакле, специализируется на теории струн. Обладательница грантов от Европейского исследовательского совета (ERC) и премии Ланжевена от Французского физического общества^[25].
• Джеймс Салли — ученик Полчински в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре и один из соавторов статьи о «файерволе» чёрной дыры. В настоящее время работает в компании Anthropic, занимаясь исследованиями в области искусственного интеллекта и теоретической физики^[28].

• String Theory Vol. I: An Introduction to the Bosonic String. — Cambridge University Press, 1998. — ISBN 0-521-63303-6.
• String Theory Vol. II: Superstring Theory and Beyond. — Cambridge University Press, 1998. — ISBN 0-521-63304-4.
• Memoirs of a Theoretical Physicist (2017) — автобиография, написанная в последний год жизни^[29].

• Renormalization and Effective Lagrangians // Nuclear Physics B. — 1984. — Vol. 231. — P. 269—295.
• Dirichlet Branes and Ramond-Ramond Charges // Physical Review Letters. — 1995. — Vol. 75, № 26. — P. 4724—4727.
• Hierarchies from Fluxes in String Compactifications (совместно с S. B. Giddings, S. Kachru) // Physical Review D. — 2002. — Vol. 65, № 10. — P. 106006.
• Black Holes: Complementarity or Firewalls? (совместно с Ахмедом Альмхейри, Дональдом Марольфом и Джеймсом Салли) // Journal of High Energy Physics. — 2013. — Vol. 2013, № 2. — P. 62.