Hagen Kleinert

Hagen Michael Kleinert (* 15. Juni 1941 i​n Festenberg) i​st ein deutscher Physiker u​nd Professor für theoretische Physik a​n der Freien Universität Berlin.

Hagen Kleinert, 2006

Leben

Nach d​em Abitur a​n der Humboldtschule Hannover studierte Kleinert v​on 1960 b​is 1963 Physik a​n der Technischen Hochschule Hannover, danach a​n mehreren Universitäten, u. a. a​m Georgia Institute o​f Technology, i​n den USA. 1967 promovierte e​r an d​er University o​f Colorado a​t Boulder, w​o er u. a. b​ei George Gamow studiert hat, e​inem der Väter d​er Urknalltheorie. Seit 1969 i​st er Professor a​n der Freien Universität Berlin.

In Zusammenarbeit mit Richard Feynman entwickelte er ein Näherungsverfahren für die Berechnung von Pfadintegralen.[1] Dieses wurde zu einer mathematischen Methode erweitert, mit deren Hilfe divergente in konvergente Potenzreihen umgewandelt werden können. Diese Methode ist Grundlage der derzeit (2008) genauesten Theorie der kritischen Exponenten,[2] die man in der Nähe von Phasenübergängen zweiter Ordnung beobachten kann. Insbesondere sagte diese Theorie für supraflüssiges Helium die in einem Satellitenexperiment gemessenen Ergebnisse genau voraus.[3]

Mit Hilfe der Quark-Feldtheorie fand er 1973 die Erklärung[4] der von Nicola Cabibbo, L. Horwitz und Yuval Ne’eman vermuteten Algebra der Regge-Kopplungen.[5]

Seine Theorie der kollektiven Quantenfelder[6] und der Hadronisierung von Quarktheorien[7] dienten als Vorlagen für zahlreiche Entwicklungen in der Theorie der kondensierten Materie, der Kern- und der Elementarteilchenphysik.

Auf einer Sommerschule in Erice schlug er im Jahre 1978 die Existenz von Supersymmetrie in Atomkernen vor,[8] die inzwischen experimentell gefunden wurde.[9]

Zusammen m​it H. Duru löste e​r 1979 erstmals d​as Pfadintegral d​es Wasserstoffatoms.[10][11]

Zusammen mit K. Maki klärte er 1981 die Struktur der ikosahedralen Phase von Quasikristallen auf.[12][13] Für Supraleiter sagte er 1982 einen zwischen Typ-I und Typ-II gelegenen trikritischen Punkt im Phasendiagramm voraus,[14] der durch Monte-Carlo-Simulationen bestätigt wurde.[15] Die Voraussage basiert auf einer neuen Unordnungsfeldtheorie, die er in den beiden Büchern über Gauge Fields in Condensed Matter entwickelte. Darin werden fluktuierende Wirbel- oder Defektlinien als elementare Anregungen mit Hilfe von Feldern beschrieben. Dies ist eine duale Version der landauschen Ordnungsfeldtheorien für Phasenübergänge.

Im Jahre 1986 führte er die Biegesteifigkeit in die Stringtheorie ein,[16] in der normalerweise nur Spannungen eine Rolle spielen. Dadurch verbesserte er erheblich die physikalischen Eigenschaften der Strings. Da der russische Physiker Alexander Polyakov ungefähr gleichzeitig eine ähnliche Theorie vorschlug, nennt man das Ergebnis auch Polyakov-Kleinert-String. Nach Kleinert ist auch der Planck-Kleinert-Kristall benannt.

Aus der Koordinateninvarianz von Pfadintegralen leitete er eine Erweiterung der Theorie der Distributionen ab, in der nicht nur (wie in der mathematischen Theorie der Distributionen) lineare Kombinationen, sondern auch Produkte von Distributionen eindeutig definiert sind.[17] Die Koordinateninvarianz ist eine notwendige Eigenschaft der Pfadintegrale, damit diese äquivalent zum Schrödinger-Bild der Quantenmechanik sind.

Ehrungen

Bücher
  • Gauge Fields in Condensed Matter. Band I: Superflow and Vortex Lines; Disorder Fields, Phase Transitions. World Scientific, Singapur 1989, ISBN 9971-5-0210-0 (online)
  • Gauge Fields in Condensed Matter. Band II: Stresses and Defects; Differential Geometry, Crystal Melting. World Scientific, Singapur 1989, ISBN 9971-5-0210-0 (online)
  • Path Integrals in Quantum Mechanics, Statistics, and Polymer Physics. World Scientific, Singapur 1990, 2. Auflage, World Scientific, Singapur 1995
  • Pfadintegrale in Quantenmechanik, Statistik und Polymerphysik. Mannheim 1993
  • mit Verena Schulte-Frohlinde: Critical Properties of φ4-Theories. World Scientific, Singapur 2001, ISBN 981-02-4658-7 (online)
  • Path Integrals in Quantum Mechanics, Statistics, Polymer Physics, and Financial Markets. 5. Auflage, World Scientific, Singapore 2009 (online)
  • Multivalued Fields in Condensed Matter, Electrodynamics, and Gravitation. World Scientific, Singapore 2008 (online)
  • als Herausgeber mit Robert T. Jantzen: Proceedings of the Eleventh Marcel Grossmann Meeting on General Relativity. World Scientific, Singapore 2008
  • Particles and Quantum Fields, World Scientific (Singapore, 2016) (also available online)

Einzelnachweise
  1. R. P. Feynman, H. Kleinert: Effective classical partition functions. In: Physical Review. A 34, 1986, S. 5080–5084. doi:10.1103/PhysRevA.34.5080.
  2. H. Kleinert: Critical exponents from seven-loop strong-coupling φ4 theory in three dimensions. In: Physical Review. D 60, 1999, S. 85001–850016. doi:10.1103/PhysRevD.60.085001.
  3. J. A. Lipa: Specific heat of liquid helium in zero gravity very near the lambda point. In: Physical Review. B 68, 2003, S. 174518. doi:10.1103/PhysRevB.68.174518.
  4. H. Kleinert: Bilocal Form Factors and Regge Couplings. In: Nuclear Physics. B65, 1973, S. 77–111. doi:10.1016/0550-3213(73)90276-9.
  5. N. Cabibbo, L. Horwitz und Y. Ne’eman: The Algebra of Scalar and Vector Vertex Strengths in Regge Residues. In: Physics Letters. 22, number 3, 1966, S. 336–340.
  6. H. Kleinert: Collective Quantum Fields. In: Fortschritte der Physik. 36, 1978, S. 565–671.
  7. H. Kleinert: On the Hadronization of Quark Theories, Lectures presented at the Erice Summer Institute 1976. In: Understanding the Fundamental Constituents of Matter, Plenum Press, New York, 1978, A. Zichichi ed. Februar, S. 289–390.
  8. S. Ferrara: Erice Lecture 1978. In: The New Aspects of Subnuclear Physics, Plenum Press, N.Y., 1980, A. Zichichi ed. Februar, S. 40.
  9. A. Metz, J. Jolie, G. Graw, R. Hertenberger, J. Gröger, C. Günther, N. Warr, Y. Eisermann: Evidence for the Existence of Supersymmetry in Atomic Nuclei. In: Physical Review Letters. 83, 1999, S. 1542. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1542.
  10. I. H. Duru, H. Kleinert: Solution of the path integral for the H-atom. In: Physics Letters B. 84, Nr. 2, 1979, S. 185–188. doi:10.1016/0370-2693(79)90280-6.
  11. I. H. Duru und H. Kleinert: Quantum Mechanics of H-Atom from Path Integrals. In: Fortschritte der Physik. 30, Nr. 2, 1982, S. 401–435.
  12. H. Kleinert, K. Maki: Lattice Textures in Cholesteric Liquid Crystals. In: Fortschritte der Physik. 29, 1981, S. 219–259.
  13. Veröffentlichungen dazu aus den Jahren 1981, 1984.
  14. H. Kleinert: Disorder Version of the Abelian Higgs Model and the Order of the Superconductive Phase Transition. In: Letters to Il Nuovo Cimento. 35, 1982, S. 405–412.
  15. J. Hove, S. Mo, A. Sudbo: Vortex interactions and thermally induced crossover from type-I to type-II superconductivity. In: Physical Review. B 66, 2002, S. 064524. doi:10.1103/PhysRevB.66.064524.
  16. H. Kleinert: The Membrane Properties of Condensing Strings. In: Physics Letters B. 174, 1989, S. 335. doi:10.1016/0370-2693(86)91111-1.
  17. H. Kleinert, A. Chervyakov: Rules for integrals over products of distributions from coordinate independence of path integrals. In: European Physical Journal. C 19, 2001, S. 743–747. doi:10.1007/s100520100600.
  18. Bild: Kleinert with Academic Senate of West University of Timișoara
  19. Bild: Ehrendoktordiplom der Kirgisisch-Russischen Slawischen Universität Bischkek
  20. Bild: Diplom der Ehrenmitgliedschaft der Russischen International Academy of Creative Endeavors
  21. H. Kleinert: From Landau’s Order Parameter to Modern Disorder Fields. In: Lev Davidovich Landau and his Impact on Contemporary Theoretical Physics, publ. in Horizons in World Physics. 264, 2009.
  22. Weblink (Memento des Originals vom 17. Juli 2011 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.novapublishers.com zum Gedächtnisband.
  23. EJTP: Majorana Prize (Memento vom 6. Januar 2009 im Internet Archive)
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