فيرنر إسرائيل

كان فيرنر إسرائيل الحاصل على وسام كندا وزميل الجمعية الملكية للكيمياء وزميل الجمعية الملكية (4 أكتوبر 1931 - 18 مايو 2022) فيزيائيًا نظريًا معروفًا بمساهماته في نظرية الجاذبية ، وخاصة في فهم الثقوب السوداء .

وُلد إسرائيل في برلين عام ١٩٣١. فرّت عائلته من ألمانيا النازية عام ١٩٣٦ واستقرت في كيب تاون، جنوب أفريقيا ، حيث نشأ. ^{[ ١ ]} كان مهتمًا بعلم الفلك وعلم الكونيات منذ صغره. ^{[ ٢ ]} لمدة أربع سنوات، عندما كان والداه مريضين بشدة، عاش إسرائيل وشقيقه في دار للأيتام. [٣] حصل إسرائيل على شهادتي البكالوريوس والماجستير ^{من جامعة كيب} تاون ، وعلى درجة الدكتوراه من كلية ترينيتي في دبلن ، تحت إشراف جون سينج . ^{[ ١ ] [ ٢ ]} في عام ١٩٥٨، قبل إسرائيل منصبًا أكاديميًا في جامعة ألبرتا في إدمونتون ، حيث بقي أستاذًا حتى تقاعده عام ١٩٩٦. بعد تقاعده، عمل إسرائيل أستاذًا مساعدًا للفيزياء وعلم الفلك في جامعة فيكتوريا في فيكتوريا، كولومبيا البريطانية . ^{[ ٤ ]}  وظل نشطًا في مجال البحث العلمي لعقدين آخرين. خلال سنوات إقامته في دبلن، التقى فيرنر إسرائيل بإينج مارغوليس وتزوجها. أنجبا ابناً اسمه مارك وابنة اسمها بيا. ^{[ 1 ]} 

يشتهر فيرنر إسرائيل في المقام الأول بعمله في مجال النسبية العامة ، وخاصة في نظرية الثقوب السوداء .

في عام 1966، في بداية مسيرته المهنية نسبيًا، قام إسرائيل بتحليل ديناميكيات الأغلفة الرقيقة للمادة في النسبية العامة. ^{[ 5 ]}  ونظرًا لإمكانية بناء العديد من الأمثلة الشيقة باستخدام هذه الأغلفة الرقيقة، فقد أصبحت هذه الورقة البحثية الأكثر استشهادًا لإسرائيل، حيث حظيت بآلاف الاستشهادات. وقد ازداد الاهتمام بهذه الورقة البحثية بمرور الوقت؛ إذ بلغ عدد الاستشهادات بها ذروته منذ عام 2000. ^{[ 6 ]} وعاد إسرائيل إلى موضوع الأغلفة الرقيقة في النسبية العامة بعد سنوات عديدة. ^{[ 7 ]}

كانت أولى مساهمات إسرائيل المهمة في نظرية الثقوب السوداء عام 1967، عندما أثبت أن حل شوارزشيلد ، الذي يصف ثقبًا أسود متناظرًا كرويًا ومحايدًا كهربائيًا ، هو الحل الساكن الوحيد لمعادلات أينشتاين . ^{[ 8 ]} وقد وسّع إسرائيل هذه النتيجة لتشمل نظرية أينشتاين-ماكسويل ، موضحًا أنه في هذه الحالة، يكون الحل الساكن الوحيد هو حل رايسنر-نوردستروم . ^{[ 9 ]} وسرعان ما أثبت كارتر أن عبارات مماثلة تنطبق على جميع حلول الثقوب السوداء المتغيرة مع الزمن والتي تكون ثابتة (ليست بالضرورة ساكنة). ^{[ 10 ]} وقد لُخِّصت هذه النتائج بعبارة " الثقب الأسود ليس له شعر ". وتُعرف الفرضية القائلة بأن الانهيار الجذبي في العالم الحقيقي يؤدي دائمًا إلى ثقب أسود من نوع كير-نيومان أحيانًا باسم حدسية كارتر-إسرائيل. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

في عام 1972، اكتشف إسرائيل وجي. أ. ويلسون فئة جديدة من الحلول الثابتة لنظرية أينشتاين-ماكسويل، ^{[ 13 ]} والتي اكتشفها بيرجيس أيضًا. ^{[ 14 ]} وقد كانت متغيرات هذه الحلول مهمة في الأعمال الحديثة التي تحسب الحالات الكمومية للثقوب السوداء في نماذج نظرية الأوتار. ^{[ 15 ]}

لعلّ أعمق أعمال إسرائيل، المنشورة عام ١٩٧٦، تناولت ثقبًا أسود في حالة توازن مع إشعاع هوكينغ الذي ينبعث منه. يُوصف النظام الكمومي في حالة توازن حراري عند درجة حرارة غير صفرية بشكل مباشر بواسطة مصفوفة الكثافة الحرارية . مع ذلك، من الممكن "تنقية" مصفوفة الكثافة الحرارية هذه كحالة نقية لنظام مضاعف - نسختين من النظام الأصلي. تُسمى هذه الحالة النقية للنظام المضاعف اليوم عادةً حالة المجال الحراري المزدوج. بالنظر إلى اكتشاف ستيفن هوكينغ الأساسي للإشعاع الحراري المنبعث من الثقوب السوداء، يُعدّ الثقب الأسود على المستوى الكمومي مثالًا على نظام حراري، ويمكن التساؤل عن كيفية وصف ثقب أسود في حالة توازن حراري مع الإشعاع. بيّن إسرائيل أن حالة التوازن الحراري لثقب أسود (غير دوّار) لها وصف هندسي طبيعي في نسخة "ثقب دودي" ثنائية الجوانب من زمكان الثقب الأسود. يتوافق جانبا الثقب الدودي مع النسختين في حالة المجال الحراري المزدوج. ^{[ 16 ]} كان هذا بالتوازي مع أعمال هارتل وهوكينغ المعروفة ^{[ 17 ]} ، وتُسمى حالة الثقب الأسود المتوازن مع الإشعاع أحيانًا بحالة هارتل-هوكينغ-إسرائيل. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

تتعارض الصيغ القياسية للديناميكا الحرارية التبديدية مع نظرية النسبية لأنها تتنبأ بانتشار الإشارات بشكل فوري. في سبعينيات القرن الماضي، أعاد إسرائيل صياغة الديناميكا الحرارية التبديدية لتتوافق مع النسبية. وكما هو الحال مع عمل إسرائيل على الأغلفة الرقيقة، ازداد الاهتمام بهذا العمل بمرور الوقت، وحظيت أبحاث إسرائيل في هذا المجال ^{[ 20 ] [ 21 ]} باهتمام كبير منذ عام 2000.

في عام ١٩٨٩، بالتعاون مع إريك بواسون ، كان إسرائيل رائدًا في دراسة باطن الثقوب السوداء، واكتشف، بناءً على اقتراح روجر بنروز ، ظاهرة التضخم الكتلي ، التي يمكن أن تحدث بالقرب من أفق كوشي للثقب الأسود. ^{[ ٢٢ ] [ ٢٣ ]} وقد أثر هذا العمل على مسألة " الرقابة الكونية القوية " في النسبية العامة ، كما أثر على الأبحاث المتعلقة بالرقابة الكونية القوية في العقود اللاحقة. ^{[ ٢٤ ]}

شارك فيرنر إسرائيل، بالتعاون مع ستيفن هوكينغ، في تحرير مجلدين عن فيزياء الجاذبية. ^{[ 25 ]} وفي المجلد الثاني، بعنوان " ثلاثمائة عام من الجاذبية " (1987)، دعا هوكينغ وإسرائيل رواد هذا المجال للمساهمة بمقالات إحياءً للذكرى المئوية الثالثة لنشر كتاب " الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية" للسير إسحاق نيوتن (1687). ^{[ 26 ] [ 27 ] : 142}

• 1972: زميل الجمعية الملكية الكندية
• 1974-1975: باحث متميز في برنامج شيرمان-فيرتشايلد، معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (كالتك)
• 1981: ميدالية الإنجاز في الفيزياء من الجمعية الكندية للفيزيائيين
• 1983: جائزة جامعة ألبرتا للبحوث في العلوم الطبيعية والهندسة
• 1984: جائزة إيزاك والتون كيلام التذكارية
• 1986: زميل الجمعية الملكية ، لندن
• 1986-1991: زميل باحث أول في المعهد الكندي للأبحاث المتقدمة
• 1994: ضابط في وسام كندا

1. ندوة "فيرنر إسرائيل التذكارية"، جامعة فيكتوريا. https://meetings.triumf.ca/event/332/timetable/?view=standard