ヘーラルト・トホーフト:ゲージ理論と量子重力に貢献した理論物理学者
オランダの理論物理学者、1999年ノーベル物理学賞受賞者。ゲージ理論、標準模型の量子構造、ブラックホールと量子重力の研究における基礎的業績で知られる。
ヘーラルト・トホーフト(Gerard 't Hooft、1946年7月5日生まれ)は、素粒子物理学における現代の標準模型を確かな量子的基盤の上に位置づけることに貢献したオランダの理論物理学者である。1999年、電弱相互作用の量子構造を解明し、ゲージ理論が繰り込み可能であることを示した功績により、博士課程の指導教員であったマルティヌス・J・G・フェルトマンとノーベル物理学賞を共同受賞した。
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トホーフトの研究は、理論物理学の複数の中核的分野にわたる。非可換ゲージ理論の繰り込み可能性について厳密な結果を導き、ゲージ固定を行った計算を扱うための手法(しばしばトホーフト・ゲージと呼ばれる)を発展させた。また、ゲージ理論における大N極限(トホーフト極限)など、現在では彼の名を冠する展開や極限を導入した。さらに、インスタントンや磁気単極子を含む場の理論のトポロジカルな側面も研究している。
素粒子物理学以外では、地平面とブラックホールの量子的性質を探究し、そのエントロピーと情報の流れに関する手法を提案した。地平面近傍の状態を数える具体的なモデル、しばしば「レンガ壁」モデルと呼ばれるものを提唱し、後にホログラフィックな視点として知られるようになった考え方に寄与する初期の発想を発展させた。量子力学と決定論をめぐる根本的問題についても、代替的な定式化とその含意を探究している。
経歴上の主な事項には、マルティヌス・フェルトマンのもとでの博士課程教育、およびオランダの研究機関や国際研究所との長年にわたる関係が含まれる。彼の研究は、場の理論における形式的手法と量子重力をめぐる概念的議論の双方に影響を与え、重力と量子力学の整合を目指す研究コミュニティにおいて積極的な役割を果たしてきた。
応用と影響:トホーフトが導入した技法と概念は、標準模型内の精密計算を支え、閉じ込めと強い相互作用の研究に情報を与えるとともに、弦理論に着想を得た手法やホログラフィックな手法への橋渡しとなっている。地平面の微視的自由度と情報の流れに関する彼の考えは、ブラックホールと量子重力の研究に引き続き影響を与えている。
彼の研究に関連する代表的なエポニムの用語・概念には、トホーフト極限、(他の研究者との共同による)トホーフト=ポリャコフ単極子、ならびに摂動的量子場理論で広く用いられるゲージと技法がある。技術的な厳密さと概念への探究心を兼ね備えた彼の業績は、現代の理論物理学に永続的な足跡を残している。
関連項目
著者
AlegsaOnline.com ヘーラルト・トホーフト:ゲージ理論と量子重力に貢献した理論物理学者 Leandro Alegsa
URL: https://ja.alegsaonline.com/art/119714
出典
- nobelprize.org : "The Nobel Prize in Physics 1999"
- ui.adsabs.harvard.edu : 1971NuPhB..33..173T
- doi.org : 10.1016/0550-3213(71)90395-6
- Nobel Prize in Physics