جيرارد هوفت

وُلد ت هوفت في دين هيلدر في 5 يوليو 1946، ^{[ 2 ]} لهندريك ت هوفت ومارجريتا أغنيس "بيغي" فان كامبن، لكنه نشأ في لاهاي . كان الابن الأوسط في عائلة مكونة من ثلاثة أفراد. ينتمي إلى عائلة من العلماء؛ فعمّه الأكبر هو فريتس زيرنيكه ، الحائز على جائزة نوبل ؛ وجدّه لأمه هو بيتر نيكولاس فان كامبن ، أستاذ علم الحيوان في جامعة ليدن ؛ وعمّه نيكو فان كامبن كان أستاذاً فخرياً للفيزياء النظرية في جامعة أوتريخت، وكان والده مهندساً بحرياً. ^{[ 3 ]} وعلى خطى عائلته، أبدى اهتماماً بالعلوم منذ صغره. عندما سأله معلمه في المدرسة الابتدائية عمّا يريد أن يصبح عندما يكبر، أجاب: "رجلاً يعرف كل شيء". ^{[ 4 ]}

بعد المرحلة الابتدائية، التحق جيرارد بمدرسة دالتون ليسيوم، وهي مدرسة طبقت خطة دالتون ، وهي طريقة تعليمية ناسبت أسلوبه تمامًا. وقد برع في العلوم والرياضيات. وفي سن السادسة عشرة، فاز بالميدالية الفضية في أولمبياد الرياضيات الهولندي الثاني . ^{[ 4 ]}

بعد أن اجتاز جيرارد هوفت امتحانات الثانوية العامة عام ١٩٦٤، التحق ببرنامج الفيزياء في جامعة أوتريخت. اختار أوتريخت بدلاً من لايدن الأقرب إليه، لأن عمه كان أستاذاً هناك، وكان يرغب في حضور محاضراته. ولأن جيرارد كان يركز كلياً على العلوم، أصرّ والده على انضمامه إلى فيلق طلاب أوتريخت، وهو اتحاد طلابي، على أمل أن يشارك في أنشطة خارج نطاق الدراسة. وقد نجح هذا إلى حد ما: فخلال دراسته، كان قائداً لفريق التجديف "تريتون"، ونظّم مؤتمراً وطنياً لطلاب العلوم مع نادي مناقشة العلوم "كريستيان هويغنز".

خلال دراسته، قرر الخوض في ما اعتبره جوهر الفيزياء النظرية: الجسيمات الأولية . كان عمه قد نفر من هذا المجال، وخاصةً من الباحثين فيه. عندما حان وقت كتابة أطروحته للدكتوراه (الاسم السابق لما يُعادل رسالة الماجستير في اللغة الهولندية ) عام ١٩٦٨، توجه ت هوفت إلى مارتينوس فيلتمان ، الأستاذ المُعيّن حديثًا والمتخصص في نظرية يانغ-ميلز . في ذلك الوقت، كان هذا الموضوع يُعتبر هامشيًا نسبيًا، لاعتقادهم باستحالة إعادة تطبيعه . كُلِّف ت هوفت بدراسة شذوذ أدلر-بيل-جاكيو ، وهو تناقض في نظرية اضمحلال البيونات المتعادلة ؛ إذ تمنع الحجج النظرية اضمحلالها إلى فوتونات ، بينما أظهرت الحسابات والتجارب العملية أن هذا هو الشكل الأساسي للاضمحلال. كان حل هذه المشكلة مجهولًا تمامًا آنذاك، ولم يتمكن ت هوفت من تقديمه.

في عام ١٩٦٩، بدأ ت هوفت أبحاثه لنيل درجة الدكتوراه تحت إشراف مارتينوس فيلتمان. وقد تناول في أبحاثه الموضوع نفسه الذي تناوله فيلتمان: إعادة تطبيع نظريات يانغ-ميلز. وفي عام ١٩٧١، نُشرت أولى أوراقه البحثية. ^{[ ٥ ]} وقد أوضح فيها كيفية إعادة تطبيع حقول يانغ-ميلز عديمة الكتلة، وتمكن من استنباط علاقات بين السعات. وقد عُممت هذه العلاقات لاحقًا على يد أندريه سلافنوف وجون سي. تايلور، وأصبحت تُعرف باسم متطابقات سلافنوف-تايلور .

لم يلتفت العالم كثيرًا إلى هذا الأمر، لكن فيلتمان شعر بسعادة غامرة لأنه أدرك أن المشكلة التي كان يعمل عليها قد حُلت. تلت ذلك فترة من التعاون المكثف، طورا خلالها تقنية التنظيم البُعدي . وسرعان ما أصبحت ورقة هوفت البحثية الثانية جاهزة للنشر ^{[ 6 ]} ، حيث بيّن فيها إمكانية إعادة تطبيع نظريات يانغ-ميلز ذات الحقول الضخمة الناتجة عن كسر التناظر التلقائي. وقد حظيت هذه الورقة البحثية باعتراف عالمي، وتُوّجت في نهاية المطاف بفوزهما بجائزة نوبل في الفيزياء عام 1999.

شكلت هاتان الورقتان أساس أطروحة الدكتوراه التي قدمها ت. هوفت عام 1972 بعنوان " إجراء إعادة التطبيع لحقول يانغ-ميلز" . وفي العام نفسه، تزوج من ألبرتا أ. شيك، وهي طالبة طب في أوتريخت. ^{[ 4 ]}

بعد حصوله على الدكتوراه، انتقل ت هوفت إلى مركز سيرن في جنيف ، حيث شغل منصب زميل. وهناك، واصل تطوير أساليبه لنظريات يانغ-ميلز مع فيلتمان (الذي كان قد عاد إلى جنيف). خلال هذه الفترة، أبدى اهتمامًا بإمكانية وصف التفاعل القوي بنظرية يانغ-ميلز عديمة الكتلة. وكان قد أثبت للتو إمكانية إعادة تطبيع هذا النوع من النظريات، مما جعله قابلاً للحساب الدقيق والمقارنة مع التجارب.

وفقًا لحسابات ت هوفت، يمتلك هذا النوع من النظريات خصائص القياس المناسبة ( الحرية التقاربية ) التي تشير إليها تجارب التشتت غير المرن العميق . كان هذا مخالفًا للتصور الشائع لنظريات يانغ-ميلز في ذلك الوقت. فكما هو الحال في الجاذبية والديناميكا الكهربائية، كان يُعتقد أن شدتها تتناقص مع ازدياد المسافة بين الجسيمات المتفاعلة. إلا أن هذا السلوك التقليدي لم يستطع تفسير نتائج التشتت غير المرن العميق، بينما استطاعت حسابات ت هوفت تفسيرها.

عندما ذكر ت. هوفت نتائج بحثه في مؤتمر صغير في مرسيليا في يونيو 1972، شجعه كورت سيمانزيك على نشرها. ^{[ 4 ]} إلا أن ت. هوفت لم يفعل، وأُعيد اكتشاف النتائج ونشرها لاحقًا على يد هيو ديفيد بوليتزر ، وديفيد غروس ، وفرانك ويلكزك في عام 1973. وقد أدى ذلك إلى حصولهم على جائزة نوبل في الفيزياء عام 2004. ^{[ 7 ] [ 8 ]}

في عام ١٩٧٤، عاد ت هوفت إلى أوتريخت حيث أصبح أستاذاً مساعداً. وفي عام ١٩٧٦، دُعي لتولي منصب أستاذ زائر في جامعة ستانفورد ، ومنصب محاضر موريس لوب في جامعة هارفارد . وُلدت ابنته الكبرى، ساسكيا آن، في بوسطن ، بينما وُلدت ابنته الثانية، إيلين مارغا، في عام ١٩٧٨ بعد عودته إلى أوتريخت، حيث رُقّي إلى درجة أستاذ. ^{[ ٤ ]} في العام الدراسي ١٩٨٧-١٩٨٨، أمضى ت هوفت إجازة تفرغ علمي في قسم الفيزياء بجامعة بوسطن برفقة هوارد جورجي وروبرت جافي وآخرين، بترتيب من رئيس القسم الجديد آنذاك، لورانس سولاك .

في عام 2007 أصبح 'ت هوفت رئيس تحرير مجلة أسس الفيزياء ، حيث سعى إلى إبعاد المجلة عن الجدل الدائر حول نظرية ECE ^{[ 9 ]} وشغل هذا المنصب حتى عام 2016.

في الأول من يوليو 2011، عينته جامعة أوتريخت أستاذاً متميزاً. ^{[ 10 ]}

متزوج من الدكتورة ألبرتا أ. شيك (بيتيكي)، طبيبة تخدير سابقة، عملت سابقًا في شركة أربو-آرتس (طبيبة لموظفي الشركة)، وهي الآن متقاعدة. لديه ابنتان: ساسكيا أ. إيسبيرغ - 'ت هوفت، تعمل في شركة لابيرينث ريسك كونسلتينغ، وتقيم حاليًا في زايست (هولندا)، وإيلين م. 'ت هوفت، جراحة بيطرية في مركز هوبمانز ديرجينيسكونديغ، رودن، درينته (هولندا). ^{[ 11 ]}

يشتهر ت هوفت بمساهماته في تطوير نظريات القياس في فيزياء الجسيمات. ولعلّ أبرز هذه المساهمات هو البرهان الذي قدمه في أطروحته للدكتوراه على إمكانية إعادة تطبيع نظريات يانغ-ميلز، والذي نال عنه جائزة نوبل في الفيزياء عام 1999. وقد استخدم في هذا البرهان (بالتعاون مع مشرفه فيلتمان) تقنية التنظيم البُعدي .

بعد حصوله على درجة الدكتوراه، انصبّ اهتمامه على دور نظريات القياس في التفاعل القوي، ^{[ 4 ]} والتي تُعرف نظريتها الرائدة باسم الديناميكا اللونية الكمومية أو QCD. ركّز جزءًا كبيرًا من أبحاثه على مشكلة حصر اللون في QCD، أي الحقيقة الرصدية المتمثلة في رصد الجسيمات المحايدة اللون فقط عند الطاقات المنخفضة. قاده هذا إلى اكتشاف أن نظريات قياس SU(N) تتبسط في حالة N الكبيرة ، ^{[ 25 ]} وهي حقيقة أثبتت أهميتها في دراسة التوافق المفترض بين نظريات الأوتار في فضاء مضاد دي سيتر ونظريات الحقول المطابقة في بُعد أقل. من خلال حلّ النظرية في بُعد مكاني وزمني واحد، تمكّن 'ت هوفت من اشتقاق صيغة لكتل ​​الميزونات . ^{[ 26 ]}

درس أيضًا دور ما يُسمى بمساهمات الإنستانتون في الديناميكا اللونية الكمومية. وأظهرت حساباته أن هذه المساهمات تؤدي إلى تفاعل بين الكواركات الخفيفة عند الطاقات المنخفضة، وهو تفاعل غير موجود في النظرية القياسية. ^{[ 27 ]} ومن خلال دراسة حلول الإنستانتون لنظريات يانغ-ميلز، اكتشف ت. هوفت أن الانكسار التلقائي لنظرية ذات تناظر SU(N) إلى تناظر U(1) يؤدي إلى وجود أقطاب مغناطيسية أحادية . ^{[ 28 ]} تُسمى هذه الأقطاب بأقطاب ت. هوفت-بولياكوف ، نسبةً إلى ألكسندر بولياكوف ، الذي توصل إلى النتيجة نفسها بشكل مستقل. ^{[ 29 ]}

كجزء آخر من لغز حصر اللون، قدم 'ت هوفت حلقات 'ت هوفت ، وهي النظير المغناطيسي لحلقات ويلسون . ^{[ 30 ]} باستخدام هذه المؤثرات، تمكن من تصنيف المراحل المختلفة لنظرية الكروموديناميكا الكمية، مما شكل أساس مخطط طور نظرية الكروموديناميكا الكمية .

في عام 1986، تمكن أخيرًا من إثبات أن مساهمات الإنستانتون تحل شذوذ أدلر-بيل-جاكيو ، وهو موضوع أطروحته للماجستير. ^{[ 31 ]}

عندما انتقل فيلتمان و'ت هوفت إلى سيرن بعد حصول 'ت هوفت على الدكتوراه، لفت انتباه فيلتمان إمكانية تطبيق تقنيات التنظيم البُعدي التي طوراها على مشكلة تكميم الجاذبية. ورغم أنه كان معروفًا أن الجاذبية الكمومية الاضطرابية غير قابلة لإعادة التطبيع بشكل كامل، فقد شعروا بإمكانية استخلاص دروس مهمة من خلال دراسة إعادة التطبيع الرسمية للنظرية رتبةً تلو الأخرى. وقد واصل ستانلي ديزر وطالب دكتوراه آخر لفيلتمان، بيتر فان نيوفينهاوزن ، هذا العمل، حيث اكتشفا لاحقًا أنماطًا في حدود إعادة التطبيع ، مما أدى إلى اكتشاف الجاذبية الفائقة . ^{[ 4 ]}

في ثمانينيات القرن العشرين، انصبّ اهتمام ت هوفت على موضوع الجاذبية في ثلاثة أبعاد للزمكان. ونشر، بالاشتراك مع ديسر وجاكيو، مقالًا عام 1984 يصف ديناميكيات الفضاء المسطح حيث كانت درجات الحرية المحلية الوحيدة هي عيوب نقطية متنامية. ^{[ 32 ]} وعاد إلى هذا النموذج في أوقات مختلفة، موضحًا أن أزواج غوت لا تُسبب حلقات زمنية تنتهك السببية ، ^{[ 33 ]} ومبينًا كيف يمكن تكميم النموذج. ^{[ 34 ]} ومؤخرًا، اقترح تعميم هذا النموذج المسطح جزئيًا للجاذبية إلى أربعة أبعاد للزمكان. ^{[ 35 ]}

مع اكتشاف ستيفن هوكينغ لإشعاع هوكينغ المنبعث من الثقوب السوداء ، بدا أن تبخر هذه الأجسام ينتهك خاصية أساسية في ميكانيكا الكم، وهي خاصية الوحدة . رفض ت هوفت قبول هذه المشكلة، المعروفة بمفارقة معلومات الثقب الأسود ، وافترض أنها ناتجة عن المعالجة شبه الكلاسيكية لهوكينغ، وأنه لا ينبغي أن تظهر في نظرية كاملة للجاذبية الكمية. واقترح أنه قد يكون من الممكن دراسة بعض خصائص هذه النظرية، بافتراض أنها نظرية وحدة.

باستخدام هذا النهج، جادل بأن الحقول الكمومية بالقرب من الثقب الأسود يمكن وصفها بنظرية في بُعد أقل. ^{[ 36 ]} وقد أدى ذلك إلى تقديم مبدأ الهولوغرام من قِبَله هو وليونارد ساسكيند . ^{[ 37 ]}

يتبنى ت. هوفت "آراءً مختلفة حول التفسير الفيزيائي لنظرية الكم ". ^{[ 24 ]} فهو يعتقد أنه قد يكون هناك تفسير حتمي وراء ميكانيكا الكم. ^{[ 38 ]} وباستخدام نموذج افتراضي، جادل بأن مثل هذه النظرية يمكن أن تتجنب حجج متباينة بيل المعتادة التي من شأنها أن تمنع نظرية المتغيرات الخفية المحلية . ^{[ 39 ]} في عام 2016، نشر كتابًا يشرح فيه أفكاره ^{[ 40 ]} والذي، وفقًا لت. هوفت، لاقى ردود فعل متباينة. ^{[ 41 ]} في عام 2025، وبأسلوبه الصريح المعهود، نُقل عنه في مجلة ساينتفك أمريكان قوله: "ميكانيكا الكم هي إمكانية النظر في تراكبات الحالات. هذا كل ما في الأمر". ^{[ 42 ]}