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Eugene Wigner

Matemático de Hungria

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Eugene Paul Wigner (em húngaro: Wigner Jenő Pál, hu; 17 de novembro de 1902 – 1 de janeiro de 1995) foi um físico teórico húngaro-americano que também contribuiu para a física matemática. Ele recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1963 "por suas contribuições para a teoria do núcleo atômico e das partículas elementares, particularmente através da descoberta e aplicação dos princípios fundamentais de simetria".

Formado pela Technische Hochschule Berlin (agora Technische Universität Berlin), Wigner trabalhou como assistente de Karl Weissenberg e Richard Becker no Instituto Kaiser Wilhelm em Berlim, e David Hilbert na Universidade de Göttingen. Wigner e Hermann Weyl foram os responsáveis por introduzir a teoria dos grupos na física, particularmente a teoria da simetria na física. Ao longo do caminho, ele realizou um trabalho inovador em matemática pura, no qual foi autor de uma série de teoremas matemáticos. Em particular, o teorema de Wigner é uma pedra angular na formulação matemática da mecânica quântica. Ele também é conhecido por suas pesquisas sobre a estrutura do núcleo atômico. Em 1930, a Universidade de Princeton recrutou Wigner, junto com John von Neumann, e ele se mudou para os Estados Unidos, onde obteve a cidadania em 1937.

Wigner participou de uma reunião com Leo Szilard e Albert Einstein que resultou na carta Einstein-Szilárd, que levou o presidente Franklin D. Roosevelt a autorizar a criação do Comitê Consultivo do Urânio com o objetivo de investigar a viabilidade de armas nucleares. Wigner tinha medo de que o projeto de energia nuclear alemão desenvolvesse uma bomba atômica primeiro. Durante o Projeto Manhattan, ele liderou uma equipe cuja tarefa era projetar reatores nucleares para converter urânio em plutônio para armas. Na época, os reatores existiam apenas no papel, e nenhum reator havia atingido a criticidade. Wigner ficou desapontado com o fato de a DuPont ter recebido a responsabilidade pelo projeto detalhado dos reatores, e não apenas por sua construção. Ele se tornou diretor de pesquisa e desenvolvimento do Laboratório Clinton (agora o Laboratório Nacional de Oak Ridge) no início de 1946, mas ficou frustrado com a interferência burocrática da Comissão de Energia Atômica, e retornou a Princeton.

No período pós-guerra, ele atuou em órgãos governamentais, incluindo o National Bureau of Standards de 1947 a 1951, o painel de matemática do Conselho Nacional de Pesquisa de 1951 a 1954, o painel de física da Fundação Nacional de Ciências, e o influente Comitê Consultivo Geral da Comissão de Energia Atômica de 1952 a 1957 e novamente de 1959 a 1964. Mais tarde em sua vida, ele se tornou mais filosófico e publicou "The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences" "A Irrazoável Eficácia da Matemática nas Ciências Naturais", seu trabalho mais conhecido fora da matemática e física técnicas.

Wigner Jenő Pál nasceu em Budapeste, Áustria-Hungria, em 17 de novembro de 1902, filho de pais judeus de classe média, Elisabeth Elsa Einhorn e Antal Anton Wigner, um curtidor de couro. Ele tinha uma irmã mais velha, Berta, conhecida como Biri, e uma irmã mais nova, Margit, conhecida como Manci, que mais tarde se casou com o físico teórico britânico Paul Dirac. Ele foi educado em casa por um professor profissional até os nove anos de idade, quando começou a frequentar a escola na terceira série. Durante esse período, Wigner desenvolveu um interesse por problemas matemáticos. Aos 11 anos, Wigner contraiu o que seus médicos acreditavam ser tuberculose. Seus pais o enviaram para viver por seis semanas em um sanatório nas montanhas austríacas, antes que os médicos concluíssem que o diagnóstico estava errado.

A família de Wigner era judia, mas não praticante, e seu Bar Mitzvah foi secular. De 1915 a 1919, ele estudou na escola secundária chamada Fasori Evangélikus Gimnázium, a mesma escola que seu pai havia frequentado. O ensino religioso era obrigatório, e ele frequentou aulas de judaísmo ministradas por um rabino. Um colega de escola era János von Neumann, que estava um ano atrás de Wigner. Ambos se beneficiaram da instrução do notável professor de matemática László Rátz. Em 1919, para escapar do regime comunista de Béla Kun, a família Wigner fugiu brevemente para a Áustria, retornando à Hungria após a queda de Kun. Em parte como uma reação à proeminência de judeus no regime de Kun, a família se converteu ao luteranismo. Wigner explicou mais tarde em sua vida que a decisão de sua família de se converter ao luteranismo "não era no fundo uma decisão religiosa, mas sim anticomunista".

Após se formar na escola secundária em 1920, Wigner matriculou-se na Universidade de Ciências Técnicas de Budapeste, conhecida como Műegyetem. Ele não estava satisfeito com os cursos oferecidos, e em 1921 matriculou-se na Technische Hochschule Berlin (agora Technische Universität Berlin), onde estudou engenharia química. Ele também frequentava os colóquios nas tardes de quarta-feira da Sociedade Alemã de Física. Esses colóquios contavam com a presença de pesquisadores de ponta, incluindo Max Planck, Max von Laue, Rudolf Ladenburg, Werner Heisenberg, Walther Nernst, Wolfgang Pauli e Albert Einstein. Wigner também conheceu o físico Leó Szilárd, que imediatamente se tornou o amigo mais próximo de Wigner. Uma terceira experiência em Berlim foi formativa. Wigner trabalhou no Instituto Kaiser Wilhelm de Físico-Química e Eletroquímica (agora o Instituto Fritz Haber), e lá ele conheceu Michael Polanyi, que se tornou, depois de Rátz, o maior professor de Wigner. Polanyi supervisionou a tese de DSc de Wigner, Bildung und Zerfall von Molekülen "Formação e Decaimento de Moléculas".

Wigner retornou a Budapeste, onde foi trabalhar no curtume de seu pai, mas em 1926, ele aceitou uma oferta de Karl Weissenberg no Instituto Kaiser Wilhelm em Berlim. Weissenberg queria alguém para ajudá-lo em seu trabalho com cristalografia de raios-X, e Polanyi havia recomendado Wigner. Após seis meses como assistente de Weissenberg, Wigner foi trabalhar para Richard Becker por dois semestres. Wigner explorou a mecânica quântica, estudando o trabalho de Erwin Schrödinger. Ele também se aprofundou na teoria dos grupos de Ferdinand Georg Frobenius e Eduard Ritter von Weber.

Wigner recebeu um pedido de Arnold Sommerfeld para trabalhar na Universidade de Göttingen como assistente do grande matemático David Hilbert. Isso provou ser uma decepção, já que as habilidades do idoso Hilbert estavam falhando, e seus interesses haviam mudado para a lógica. Wigner, no entanto, estudou de forma independente. Ele lançou as bases para a teoria das simetrias na mecânica quântica e em 1927 introduziu o que agora é conhecido como a Matriz D de Wigner. Wigner e Hermann Weyl foram responsáveis por introduzir a teoria dos grupos na mecânica quântica. O último havia escrito um texto padrão, Group Theory and Quantum Mechanics "Teoria dos Grupos e Mecânica Quântica" (1928), mas não era fácil de entender, especialmente para os físicos mais jovens. O livro de Wigner, Group Theory and Its Application to the Quantum Mechanics of Atomic Spectra "Teoria dos Grupos e Suas Aplicações na Mecânica Quântica de Espectros Atômicos" (1931), tornou a teoria dos grupos acessível a um público mais amplo.

Nestas obras, Wigner lançou as bases para a teoria das simetrias na mecânica quântica. O teorema de Wigner, que ele provou em 1931, é uma pedra angular da formulação matemática da mecânica quântica. O teorema especifica como simetrias físicas, como rotações, translações e a simetria CPT, são representadas no espaço de Hilbert de estados. De acordo com o teorema, qualquer transformação de simetria é representada por uma transformação linear e unitária ou antilinear e antiunitária no espaço de Hilbert. A representação de um grupo de simetria num espaço de Hilbert é uma representação comum ou uma representação projetiva.

No final da década de 1930, Wigner estendeu sua pesquisa para os núcleos atômicos. Por volta de 1929, seus artigos estavam chamando a atenção no mundo da física. Em 1930, a Universidade de Princeton recrutou Wigner para um cargo de palestrante por um ano, ganhando 7 vezes o salário que ele recebia na Europa. Princeton recrutou von Neumann na mesma época. Jenő Pál Wigner e János von Neumann haviam colaborado em três artigos juntos em 1928 e dois em 1929. Eles anglicizaram seus primeiros nomes para "Eugene" e "John", respectivamente. Quando o período de um ano terminou, Princeton ofereceu um contrato de cinco anos como professores visitantes durante metade do ano. A Technische Hochschule respondeu com uma atribuição de ensino para a outra metade do ano. Isso foi muito oportuno, já que os nazistas logo subiram ao poder na Alemanha. Em Princeton, no ano de 1934, Wigner apresentou sua irmã Margit "Manci" Wigner ao físico Paul Dirac, com quem ela se casou.

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