Учёный

Edward Witten

1951 – настоящее время · теория струн, квантовая теория поля, математическая физика
Американский физик-теоретик, один из ведущих специалистов по теории струн и квантовой теории поля. Внёс фундаментальный вклад в объединение различных струнных теорий в рамках М-теории, а также в топологическую квантовую теорию поля. Единственный физик, удостоенный Филдсовской премии.

Биография

Изучал историю и экономику, затем переключился на физику и получил PhD в Принстоне. Стал профессором в Принстоне, а с 1987 года работает в Институте перспективных исследований. Лауреат Филдсовской премии (1990), премии Грубера, Национальной научной медали США и многих других наград.

Ключевые открытия

💡 Виттен — сын физика-теоретика Луиса Виттена; его отец шутил, что он самый известный Виттен, пока Эдвард не получил Филдсовскую медаль.
"Физик называл теорию струн частью физики XXI века, которая случайно попала в XX век."
Понятия
теория струнстандартная модельгравитация
Законы
adS/CFT-соответствиетеорема Виттена о положительной энергии
Учёные
Robert HookeJacob BekensteinKarl SchwarzschildJoseph WeberPaul DiracEmilio Gino SegrèPeter HiggsRichard Feynman

Статьи с его участием

Болото струнной теории: почему вакуум де Ситтера не живёт
Вселенная расширяется всё быстрее, и стандартное объяснение этому — положительная космологическая постоянная, то есть вакуум де Ситтера. Теория струн, претендующая на роль квантовой гравитации, должна уметь описывать такой вакуум, но за десятилетия усилий ни одной надёжной конструкции не появилось.
Пять вопросов, которые физика задаёт философам
Ночью астроном наводит телескоп на край видимой Вселенной и видит не звёзды, а рябь — отпечаток первых мгновений. Он знает, что эта рябь должна подчиняться статистике, как рост людей в толпе. Но толпа у него одна-единственная, и сравнить не с чем. Это и есть космическая дисперсия.
Космическое танго: как спины танцуют с тёмной материей
Среди фундаментальных симметрий природы зеркальная чётность занимает особое место. Стандартная модель уже знает одно её нарушение — в слабом взаимодействии, но гипотетические дальнодействующие силы, не сохраняющие левое и правое, могли бы многое рассказать о тёмной материи.
Отпечатки квантовой геометрии в тени чёрной дыры
Тень чёрной дыры — это не просто тёмный силуэт. Это отпечаток всей геометрии пространства-времени, включая самые тонкие квантовые эффекты. Когда астрофизики смотрят на снимки горизонта событий, они видят не чёрный диск, а слоёный пирог из искривлённого пространства, экзотической материи и квантовой пены.
Пустота-дирижёр: как квантовый вакуум переписывает свойства материи
В зале тишина, но дирижёр уже поднял палочку. Оркестр молчит, а партитура меняется. Так и в оптическом резонаторе: света нет, но квантовый вакуум — пустота, заполненная короткоживущими флуктуациями полей — уже дирижирует веществом. Помещённый между зеркалами материал начинает жить по новым правилам.
Брэгг из нескольких атомов: как решётка из пинцетов управляет светом
Четыре атома цезия висят в вакууме, удерживаемые лазерными пинцетами, как бусины на невидимой нити. Вокруг них — кольцевой резонатор, замкнутый контур из зеркал, где свет бежит по кругу, не встречая препятствий. Когда на эту крошечную цепочку падает пробный луч, происходит нечто странное: атомы начинают рассеивать свет не равномерно во все стороны, а преимущественно в одном направлении.
Черная дыра как мост: за сингулярностью открывается мир антигравитации
Сто лет назад уравнения Эйнштейна предсказали черные дыры, но внутри них физика ломалась: траектории частиц обрывались в сингулярности, точке бесконечной кривизны. Это был тупик, конец пространства-времени. Теперь физик Ицхак Барс предлагает радикальный поворот: сингулярность — не стена, а дверь.
Струны, которые рвутся не сразу
Натянутая струна между двумя кварками не лопается мгновенно, как резиновая лента. Она сначала вибрирует, на ней возникают узлы, и лишь потом она рвётся — если вообще рвётся.
Земля как антенна: охота на тёмный фотон
Сто лет назад магнитные обсерватории записывали лишь медленные дыхания земного ядра. Сегодня их данные превращаются в охотничьи угодья для физики частиц. В обсерватории Эскдалемюр на севере Англии каждую сотую долю секунды фиксируются колебания магнитного поля. Десять лет таких записей — 9909 восьмичасовых сегментов — стали ловушкой для призрака: тёмного фотона.
Квантовый лидар ловит блеск ледяных кристаллов
Ледяные облака умеют притворяться водяными. Спутниковый лидар посылает вниз короткий лазерный импульс и ловит отражение. Если в облаке висят плоские ледяные пластинки, парящие горизонтально, они работают как крошечные зеркала: свет отскакивает назад почти без потерь. Для прибора такая вспышка выглядит так же, как отражение от капель воды.
Биофизика2025-10-071 минarXiv:2510.05600экспресс
Танец электронов в живых клетках: как запечатлеть невидимое
Внутри каждой живой клетки непрерывно идут химические превращения. Некоторые из них порождают нестабильные частицы — короткоживущие радикальные пары, чьи электроны ведут себя как спаренные магнитики. Их взаимодействие напоминает танец: каждое движение пары отзывается на внешние магнитные поля, словно на меняющийся ритм.
Мезоскопика2025-10-091 минarXiv:2510.08030экспресс
Лавина из фотонов: как детектировать микроволновые кванты
В фотометрии — области, занимающейся измерением света, — долгое время оставалась нерешённой задача регистрации одиночных микроволновых фотонов. Причина в том, что энергия такого кванта сопоставима с энергией теплового дрожания атомов, из-за чего сигнал тонет в шуме.
Тень Земли как естественный фильтр для поиска внеземных артефактов
Ещё в XVIII веке Уильям Гершель, знаменитый астроном и открыватель Урана, искал признаки жизни на Марсе. Сегодня астрономы целятся не столько в планеты, сколько в артефакты — гипотетические зонды пришельцев, которые могут скрываться в Солнечной системе.
Квантовая физика2025-11-051 минarXiv:2511.03412экспресс
Квантовый свет различает молекулярные энантиомеры
Многие биомолекулы, в частности аминокислоты, существуют в двух зеркальных формах — как левая и правая рука, или как музыкальные ноты, звучащие почти одинаково, но с критической разницей: одна форма может быть лекарством, другая — ядом. Уловить это отличие стандартными методами мешает фундаментальный квантовый шум — неустранимые флуктуации, подобные гулу вентилятора в комнате, заглушающему тихие звуки.
Квантовая физика2025-11-082 минarXiv:2511.05928экспресс
Световая ловушка: как задержать неуловимое
Для квантового интернета необходимо научиться задерживать свет — подобно тому, как почтовые отправления сортируются в промежуточных узлах. В основе технологии лежит тонкая кристаллическая пластинка, легированная ионами европия — редкоземельного элемента, который, к слову, отвечает за красное свечение экранов смартфонов.
Квантовая физика2025-11-101 минarXiv:2511.06844экспресс
Как свет обнажает скрытые законы открытых систем
Открытые системы непрерывно обмениваются энергией с окружением — подобно гитарной струне, чьи колебания затихают в воздухе, отдавая энергию среде. Учёные построили такую систему из света, заставив лучи закручиваться штопором — приобретать орбитальный угловой момент — и формировать искусственную решётку, своего рода лабиринт, где можно управлять потерями на каждом шагу.
Квантовая физика2025-11-181 минarXiv:2511.14363экспресс
Квантовые секреты растений и птиц
Растения используют армию идеальных курьеров для доставки энергии. Каждый фотон солнечного света поглощается, и его энергия мгновенно — практически без потерь — переносится к реакционным центрам, где происходит синтез питательных веществ.
Квантовая физика2025-12-181 минarXiv:2512.17046экспресс
Аттосекундное переключение сжатого света: квантовая оптика на пределе скорости
Обычный свет всегда немного дрожит: его яркость и цвет колеблются, как воздух в надутом шарике после толчка. В сжатом свете эти квантовые флуктуации перераспределяют — словно шарик сдавливают с одной стороны, делая здесь тоньше, а там толще, но общий объём тот же. Так жертвуют точностью в одном параметре, например амплитуде, чтобы выиграть в другом, например фазе.
Квантовая физика2026-01-042 минarXiv:2601.01647экспресс
Свет, который попадает в цель
На столе у физиков лежит пластинка меньше листа бумаги. Внутри неё — кристалл, который умеет поворачивать луч света, как зеркальце в руке. Только этот кристалл не двигается: он меняет направление луча, когда через него пропускают звук. Звуковая волна пробегает по кристаллу и слегка сжимает его — луч отклоняется, как струя воды от руля. Так свет попадает точно в нужный атом, не задевая соседние.
Магнитные поля как регулятор тишины в окрестностях чёрных дыр
В ядрах многочисленных галактик таятся сверхмассивные чёрные дыры, погружённые в газопылевые аккреционные диски, насыщенные космической пылью и звёздным веществом. Взаимодействия объектов в этих дисках способны возбуждать гравитационные волны — рябь самой ткани пространства-времени.
Гравитационные волны проверяют симметрию Вселенной
Два чёрных гиганта кружатся и сталкиваются — по Вселенной расходится дрожь пространства. Эту дрожь ловят детекторы гравитационных волн. Но в сигнале может скрываться не только масса и расстояние: если законы физики чуть-чуть разные в разных направлениях, волна исказится.
Квантовая физика2026-01-081 минarXiv:2601.05118экспресс
Оптический станок: генерация 100 000 фотонов с заданной точностью
Создать световой импульс с точным, наперёд заданным числом фотонов — задача, напоминающая чеканку ровно 100 000 монет без единого дефекта. До недавнего времени физикам удавалось контролировать лишь несколько десятков таких квантов света.
Нелинейный звон чёрной дыры: обнаружены новые обертоны гравитационных волн
Когда две чёрные дыры сливаются, рождённая дыра звенит, как колокол, испуская гравитационные волны — рябь пространства-времени. Раньше детекторы улавливали лишь основной тон этого звона, но анализ события GW250114, проведённый коллаборацией LIGO–Virgo, выявил дополнительные слабые колебания — нелинейные обертоны.
Антипротон в облаке ядра
Антипротон — это зеркальный двойник протона: та же масса, но отрицательный заряд. Когда он приближается к ядру атома, частицы могут аннигилировать, превращаясь в излучение. В эксперименте PUMA в ЦЕРНе изучают, как антипротоны захватываются ядрами и образуют экзотические атомы, похожие на водород, но с антипротоном вместо электрона.
Тёмная энергия со знаком минус: скрытый противовес космоса
1550 вспышек сверхновых и миллионы галактик — такова статистика обзора DESI. Этот массив данных впервые позволил заподозрить: у расталкивающей тёмной энергии есть скрытый противовес.
Мюонный сюрприз растаял
Мюон — тяжёлый брат электрона, который живёт всего две миллионные доли секунды. В магнитном поле он крутится, как волчок, но чуть быстрее, чем предсказывают формулы. Двадцать лет назад в Брукхейвене это «чуть быстрее» заметили, и с тех пор физики спорили: то ли приборы врут, то ли в пустоте прячутся неведомые частицы.
Частица-призрак: как поймали намёк на новую силу
В венгерском институте ядерных исследований ATOMKI физики заметили нечто странное: в распадах возбуждённых атомных ядер иногда рождаются пары электронов и позитронов, которые разлетаются под необычным углом. Будто между ними прячется невидимая частица-посредник, которая на миг появляется и исчезает.
Квантовая физика2026-01-201 минarXiv:2601.13617экспресс
Квантовый свет для спутников
Световой луч, отправленный с Земли на спутник, рассеивается в атмосфере — как фонарик в тумане. Чтобы сигнал не потерялся, нужен свет с короткой волной, который меньше расплывается. Такой свет рождается в специальных кристаллах, но их трудно уменьшить до размеров чипа.
Оптика2026-01-201 минarXiv:2601.13691экспресс
Свет, закрученный в спираль, теперь читает чип
Свет не всегда летит по прямой. Его волну можно закрутить в спираль, как струйку воды, вытекающую из шланга, который быстро вращают. Такая закрутка называется орбитальным угловым моментом, и в ней можно прятать информацию: каждый виток — как отдельный канал связи. Беда в том, что распознавать эти витки умели только громоздкие установки из линз и зеркал.
Квантовая физика2026-01-201 минarXiv:2601.13869экспресс
Диммер как инструмент для раскрытия квантовой природы света
Свет, независимо от его источника, состоит из фотонов — элементарных частиц, квантов электромагнитного поля. Простейший детектор света, такой как фотометрический измеритель освещённости, работает в бинарном режиме: он лишь фиксирует, попали в него фотоны или нет, выдавая ответ «да/нет».
Квантовая физика2026-01-201 минarXiv:2601.13939экспресс
Карманный источник квантового света
Обычный свет — это поток фотонов, летящих как попало: одних больше, других меньше, и в этом хаосе теряется точность измерений. Физики научились «причёсывать» этот поток, создавая сжатый свет — в нём шум одной характеристики становится меньше, чем у пустоты. Это как натянуть струну: она всё ещё дрожит, но уже не болтается.
Химическая физика2026-01-201 минarXiv:2601.14187экспресс
Свет меняет скорость химии
Обычная химическая реакция похожа на мяч, скатывающийся с горки: у неё есть один естественный путь. Но если поместить молекулы в крошечный зеркальный ящик — оптический микрорезонатор, — свет внутри него начинает вмешиваться в движение мяча. Он может подтолкнуть его, придержать или даже раздвоить траекторию.
Мезоскопика2026-01-211 минarXiv:2601.15231экспресс
Спиновые волны, бегущие вспять
Обычная волна в магните похожа на рябь на воде: чем короче шаг волны, тем выше её энергия. Физики называют такие волны магнонами. Но в тонкой плёнке из висмут-иттриевого граната удалось создать волны с обратным поведением: их энергия падает с уменьшением длины волны. Это антимагноны. Плёнку поместили в установку, где свет рассеивается на волнах намагниченности.
Квантовая физика2026-01-221 минarXiv:2601.15565экспресс
Сжатый свет: как квантовая оптика обостряет зрение микроскопов
Даже в идеально когерентном лазерном луче присутствует фундаментальная неопределённость — квантовый шум, рождаемый вакуумными флуктуациями электромагнитного поля. Физики научились «сжимать» этот шум, подобно воздушному шару, перехваченному в талии: флуктуации амплитуды или фазы подавляются в одном квадратурном направлении, неизбежно возрастая в ортогональном.
Квантовая физика2026-01-221 минarXiv:2601.16275экспресс
Пластик, который видит радиацию
Кусок плотного пластика размером с монету вспыхивает, когда в него попадает невидимая частица. Так работают сцинтилляторы — материалы, которые превращают радиацию в слабый свет. Обычно их делают из хрупких кристаллов или дорогих полимеров. Но теперь появился вариант попроще: обычный полиуретан, из которого отливают мебельные поролоны и подошвы.
Материаловедение2026-01-261 минarXiv:2601.19006экспресс
Одна молекула — квантовый свет
Свет одной-единственной молекулы — как одинокий голос в огромном хоре. Чтобы услышать его, нужен не микрофон, а тонкий инструмент, который ловит каждый фотон и отмечает время его прихода. Именно такой прибор собрали исследователи: он измеряет не только яркость и цвет свечения, но и то, как часто фотоны приходят парами — это называется статистикой второго порядка.
Мезоскопика2026-01-271 минarXiv:2601.19054экспресс
Квантовая геометрия: как рентген увидел невидимое
Повар пробует суп, чтобы понять, сколько соли в кастрюле. Физики сделали похожее с кристаллами: направили на них рентгеновские лучи и по тому, как лучи рассеялись, вычислили, насколько «размазаны» электроны в химических связях. В алмазе атомы углерода держатся за счёт общих электронов — как два человека, которые делят одно одеяло.
Оптика2026-01-281 минarXiv:2601.20632экспресс
Квантовый микроскоп видит то, что скрыто от обычного
Свет в микроскопе приходит не ровным потоком, а как дробь из мешка: то больше фотонов, то меньше. Этот случайный разброс и есть дробовой шум. Он ставит предел: слабые сигналы от крошечных объектов тонут в этой ряби. Учёные нашли способ успокоить эту дробь. Они берут два луча света, которые родились вместе и связаны так, что их колебания гасят друг друга.
Квантовая физика2026-01-292 минarXiv:2601.21250экспресс
Фотон в объёме: как увидеть квантовый свет целиком
Квантовый свет — это не просто поток частиц, а сложный узор из пространства и времени. Одиночный фотон может быть растянут, сжат, размазан по разным направлениям. Но увидеть этот узор целиком, со всеми его изгибами, до сих пор не удавалось: обычные детекторы ловят лишь отдельные кусочки картины, как будто смотришь на объёмную фигуру через щёлку в заборе. Физики придумали способ обойти эту щёлку.