ХООФТ, ГЕРАРД

ХООФТ, ГЕРАРД ('t Hooft, Gerardus) (р. 1946), профессор Утрехтского университета (Нидерланды), лауреат Нобелевской премии 1999 по физике (разделил премию со своим бывшим научным руководителем Мартином Вельтманом) за прояснение квантовой структуры электрослабых взаимодействий.

Герард Хоофт родился 5 июля 1946 в Дер Хельдаре (Нидерланды). В 1972 получил степень доктора философии в области теоретической физики в Утрехтском университете. В 1977 стал профессором Утрехтского университета. В качестве приглашенного профессора работал в различных университетах мира. Хоофт является членом Академии наук Нидерландов, Национальной академии наук США, Американской академии наук и искусств и др. Награжден медалью Франклина (1995, США), памятной медалью Джана Карло Вика, Серебряной медалью Оскара Клейна, удостоен премии Всемирной федерации ученых (Лозанна, Швейцария, 1997).

Работа Хоофта помогла решить одну из самых трудных проблем современной физики: как получить разумные и математически корректные предсказания теории электрослабых взаимодействий. Эта теория, созданная 20 лет назад, стала важной вехой на пути унификации всех кажущихся на первый взгляд разнородными сил (полей), действующих во Вселенной. К середине 20 в. в физике признавалось существование четырех фундаментальных сил: гравитационных, электромагнитных, «сильных», удерживающих вместе частицы, из которых состоят ядра атомов, и «слабых», обусловливающих радиоактивный распад некоторых ядер. В 1960-х годах три физика, Шелдон Глэшоу, Абдус Салам и Стивен Вайнберг, сделали еще один шаг на пути унификации, предположив, что электромагнитные силы и слабые взаимодействия представляют собой проявление единого электрослабого взаимодействия. За создание теории электрослабых взаимодействий они были удостоены Нобелевской премии по физике 1979. Однако попытки применить теорию для расчетов свойств конкретных частиц, существование которых она сама и предсказывала, были безуспешны. В результате вычислений получались лишенные смысла бесконечности.

За преодоление вычислительных трудностей, стоящих на пути практического применения теории электрослабых взаимодействий, взялись Вельтман и его ученик Хоофт. Используя математическое преобразование, в чем-то сходное с тем, которое описывает поворот объекта в трехмерном пространстве, Хоофт получил первые указания на возможность получения конкретных предсказаний теории. Даже на тех этапах работы, когда вычислительный метод Вельтмана и Хоофта был весьма приближенным, им удалось правильно предсказать некоторые эффекты электрослабых взаимодействий. Затем они получили оценки масс двух элементарных частиц – W и Z (промежуточных векторных бозонов), предсказанных теорией электрослабых взаимодействий, которые хорошо согласуются с измеренными на ускорителе в ЦЕРНе значениями. Еще одной величиной, значение которой было получено методом Вельтмана и Хоофта, стала масса топ-кварка. Эту частицу впервые непосредственно наблюдали в 1995 на адронном коллайдере Национальной лаборатории им. Э.Ферми (США). И вновь соответствие теории и эксперимента было вполне удовлетворительным, что свидетельствует о предсказательной силе теории. Особенно большие надежды возлагаются на то, что с появлением метода Вельтмана и Хоофта теория электрослабых взаимодействий поможет в конце концов понять, почему вещества во Вселенной больше, чем антивещества.