爱德华·威滕（科学家）

研究

威滕对理论物理学做出广泛的贡献，也促进大量重要的数学进展。他已经出版超过350部著作，主要是量子场论、弦理论、拓扑和几何形状的相关领域。威滕被他的同行们广泛认为是20世纪最重要的理论物理学家之一。虽然在某些方面很难将他的深刻贡献加以归类，威滕于物理方面的贡献侧重于超对称，于数学方面则是拓扑结构。威滕在物理学的早期贡献之一是所谓级列问题（hierarchy problem）的解决方案。粒子物理学的标准模型预言一种被称为希格斯玻色子的存在。然而它的质量似乎比模型预测的数字还要轻得多。威滕认为，超对称破坏的机制提供了级列问题一种的自然解释。在超对称理论中，威滕指数（Witten index）用来判断超对称是否遭到破坏。威滕在超对称规范理论仍然继续做出开创性的贡献。他与普林斯顿高等研究院内森·塞伯格（Nathan Seiberg）发展出塞伯格-威滕理论。威滕显然是弦理论的代表人物，这是一个用来说明所有自然力的理论。甚至早在1984年，威滕在重力异常做出重要贡献，为第一次弦理论革命铺平了道路。1990年代中期在南加州大学弦理论会议中，威滕推测存在一个统一的理论还没有被发现，称之为M理论。M理论可能是宇宙物理理论最根本的理论。英国物理学家斯蒂芬·霍金在他的著作《大设计》（The Grand Design）中，认为M理论可能是宇宙的终极理论。爱德华·威滕其他重要物理学的贡献包括重力二重性。1997年，阿根廷理论物理学家胡安·马尔达西那首先提出了在反德希特空间背景下某些超引力理论和边界上共形场论的对偶关系，即AdS/CFT对应猜想。这一革命性的发现为过去15年中占据了理论物理的主导地位，对于威滕的研究产生非常重要的影响。国际数学联盟在1990年授予威滕菲尔兹奖[2][3]，成为第一位获得该奖项的物理学家（也是唯一一位）。他对纯数学方面的研究影响深远，例如他使用琼斯多项式（Jones Polynomial）来解释陈-西门斯理论”（Chern-Simons theory）。这项研究对于低维拓扑结构有深远影响，并推导出量子不变量。威滕被认为是他的世代中最优秀的物理学家[4]，也被认为是世界上最伟大的物理学家之一，也许甚至是爱因斯坦的后继者[5]。在1995年，他在南加州大学会议中提出M理论，并用它来解释一些以前观察到的现象，在弦论中引发所谓的第二次超弦革命。

来到中国

2014年2月23日晚，包括诺贝尔奖、菲尔兹奖得主在内的近10位世界一流物理学家在北京相聚一堂，在清华大学围绕“希格斯粒子发现以后：基础物理学向何处发展”为主题展开对话。这次会议由丘成桐主持，爱德华·威滕等多位一流物理学家参加，威滕在大会上谈及物理学未来发展时说道：“量子力学和相对论是物理学研究中的伟大革命，但仍有许多问题亟需解答，如宇宙的起源，粒子质量的起源。他表示，在目前对撞机的能量上，再提高一个数量级，将会在揭示自然界的奥秘上推前一大步。现在也正是中国成为这一领域领袖的最好时机。”

评价

威滕受同行的广泛赞赏。数学家迈克尔·阿蒂亚曾说：“虽然他肯定是物理学家，不过他对数学的掌握很少数学家能比得上……他一次又一次超越了数学界，以巧妙的物理直觉导出新颖深刻的数学定理……他对现代数学影响巨大……凭着他物理再次成为数学的丰富灵感和直觉源头。”

荣誉

威滕获得很多奖项，包括麦克阿瑟基金（1982年）、菲尔兹奖（1990年）、爱因斯坦奖、牛顿奖章（2010）、洛伦兹奖（2010）、庞加莱奖（2006）和克拉福德数学奖（2008）和美国国家科学奖章等。他被选入《时代杂志》影响最大的100位人士中。现在的物理学家中威滕的H指数最高。