John Clive Ward

John Clive Ward (* 1. August 1924 in London; † 6. Mai 2000) war ein britischer Physiker.

Ward studierte in Oxford, wo er bei Maurice Pryce promovierte. Er war in den USA u. a. an der Princeton University, dem Carnegie Institute of Technology und der Johns Hopkins University, bevor er 1967 nach Australien auswanderte und Professor an der Macquarie University wurde.

Ward ist heute vor allem wegen zweier Aufsätze in Physical Review von 1950[1] bekannt, in denen er eine nach ihm benannte Identität („Ward-Identität“, heute „Ward-Takahashi-Identität“ zusätzlich nach Yasushi Takahashi) zwischen der Impuls-Ableitung des Elektron-Propagators und dem effektiven Elektron-Photon Wechselwirkungs-Vertex beschrieb. Mit solchen Identitäten konnte er die Gleichheit bzw. das Verschwinden[2] verschiedener Renormierungs-Konstanten beweisen und schloss damit eine Lücke im Beweis der Renormierbarkeit der Quantenelektrodynamik[3] von Freeman Dyson. Ähnliche Identitäten werden heute auch zum Beweis der Renormierbarkeit anderer Eichtheorien benutzt.

Ward war auch ein Pionier des Standardmodells. In einem Aufsatz mit Abdus Salam von 1964[4] untersuchte er eine vereinheitlichte Theorie der elektroschwachen Wechselwirkung mit Eichgruppe SU(2) x U(1) (wie auch später Steven Weinberg), mit Weak Mixing Angle zwischen dem Photon und dem neutralen Z-Eichboson, allerdings ohne Spontane Symmetriebrechung.

Er arbeitete auch Anfang der 1950er Jahre über Supraflüssigkeiten, quantenmechanische Vielteilchentheorie (mit J. M. Luttinger, Renfrey Potts, Elliott Montroll) und das Isingmodell (z. B. entwickelte er mit Mark Kac 1952 eine kombinatorische Lösung des Isingmodells).[5][6]

Ward war auch 1955 an Arbeiten für die britische Wasserstoffbombe beteiligt[7] und arbeitete in Australien an Ideen zur Urananreicherung (Ward Prozess). Seine Beteiligung an der Entwicklung der britischen Wasserstoffbombe, die zuerst 1957 getestet wurde (Operation Grapple) ist auch in seinen Memoiren geschildert[8], in den Archiven findet sich aber nach der Historikerin Lorna Arnold kein Hinweis, wem der erfolgreiche Entwurf zu verdanken war.[9] Die Leitung der Entwicklung am Atomic Weapons Establishment in Aldermaston hatte William Penney. Als wesentlich Beteiligte wurden auch William Richard Joseph Cook, Henry Hulme, Keith V. Roberts und John Bryan Taylor genannt (und beim Grapple V Entwurf Ken Allen). Die Entwicklung begann im Juli 1954 und der letzte Test der Entwicklungsphase war nahe der Weihnachtsinsel im September 1958.

Ward lebte zuletzt in Vancouver und starb nach der Rückkehr von einer Südsee-Reise. Ward wurde 1965 Fellow der Royal Society. 1980 erhielt er die Guthrie Medal des Institute of Physics, 1982 den Dannie-Heineman-Preis für mathematische Physik und 1983 die Hughes Medal der Royal Society.

Weblinks

Nachruf beim Optics Journal von Frank Duarte mit unvollendeter Autobiographie als PDF-Datei
Nachruf (CERN Courier)
Ward „General relativity, the Dirac equation and higher symmetries“, Proceedings National Academy 1978, ist online unter pnas.org

Anmerkungen

Ward „The Scattering of Light by Light“, Physical Review Bd. 77, 1950, S. 293, „An identity in QED“, Physical Review Bd. 78, 1950, S. 406
genauer zeigte er in seiner ersten Arbeit das Verschwinden der Photon-Photon Streuamplitude und damit, dass ein separater Vier-Photon-Vertex-Anteil in der renormierten Lagrangefunktion nicht notwendig ist. Kurz darauf bewies er mit seiner Identität, dass die Renormierungskonstante der Elektron-Wellenfunktion gleich der des Elektron-Photon-Vertex ist.
Renormierbar bedeutet grob gesagt, dass die bei der Berechnung von Schleifendiagrammen auftretenden Unendlichkeiten durch Neu-Definition (Renormierung) einer endlichen Anzahl von Konstanten in der Lagrangefunktion „versteckt“ werden können
Salam, Ward „Weak and electromagnetic interactions“, Physics Letters Bd. 13, 1964, S. 168, sowie „Gauge theory of elementary interactions“, Physical Review B 136, 1964, S. 763. Schon 1961 veröffentlichten beide „On a gauge theory of elementary interactions“, Nuovo Cimento Bd. 19, S. 166
Kac, Ward, Physical Review Bd. 88, 1952, S. 1332
Dazu auch Renfrey Potts, Ward, Progr. Theor. Phys., Band 13, 1955, S. 38. Die spontane Magnetisierung wurde von Elliott Montroll, Potts, Ward, J. Math. Phys., Band 4, 1963, S. 308, behandelt.
Dalitz, Duarte „John Clive Ward“, Physics Today, Bd. 53, 2000, Heft 10, S. 99
Ward, Memoirs of a Theoretical Physicist, Optics Journal, Rochester, New York, 2004
Lorna Arnold, Britain and the H-Bomb, Palgrave, 2001. Zu den Vätern der Entwicklung S. 224. Mit Penney, Cook, Hulme und Roberts konnte sie nicht sprechen bzw. schriftlichen Kontakt erhalten, aber mit Ward, Bryan Taylor, John Corner u. a.

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[1] Ward „The Scattering of Light by Light“, Physical Review Bd. 77, 1950, S. 293, „An identity in QED“, Physical Review Bd. 78, 1950, S. 406

[2] uer zeigte er in seiner ersten Arbeit das Verschwinden der Photon-Photon Streuamplitude und damit, dass ein separater Vier-Photon-Vertex-Anteil in der renormierten Lagrangefunktion nicht notwendig ist. Kurz darauf bewies er mit seiner Identität, dass die Renormierungskonstante der Elektron-Wellenfunktion gleich der des Elektron-Photon-Vertex ist.

[3] Renormierbar bedeutet grob gesagt, dass die bei der Berechnung von Schleifendiagrammen auftretenden Unendlichkeiten durch Neu-Definition (Renormierung) einer endlichen Anzahl von Konstanten in der Lagrangefunktion „versteckt“ werden können

[4] Salam, Ward „Weak and electromagnetic interactions“, Physics Letters Bd. 13, 1964, S. 168, sowie „Gauge theory of elementary interactions“, Physical Review B 136, 1964, S. 763. Schon 1961 veröffentlichten beide „On a gauge theory of elementary interactions“, Nuovo Cimento Bd. 19, S. 166

[5] Kac, Ward, Physical Review Bd. 88, 1952, S. 1332

[6] Dazu auch Renfrey Potts, Ward, Progr. Theor. Phys., Band 13, 1955, S. 38. Die spontane Magnetisierung wurde von Elliott Montroll, Potts, Ward, J. Math. Phys., Band 4, 1963, S. 308, behandelt.

[7] Dalitz, Duarte „John Clive Ward“, Physics Today, Bd. 53, 2000, Heft 10, S. 99

[8] Ward, Memoirs of a Theoretical Physicist, Optics Journal, Rochester, New York, 2004

[9] Lorna Arnold, Britain and the H-Bomb, Palgrave, 2001. Zu den Vätern der Entwicklung S. 224. Mit Penney, Cook, Hulme und Roberts konnte sie nicht sprechen bzw. schriftlichen Kontakt erhalten, aber mit Ward, Bryan Taylor, John Corner u. a.