Shin'ichirō Tomonaga

Shin'ichirō Tomonaga o Sin-Itiro Tomonaga (in giapponese: 朝永 振一郎; Tokyo, 31 marzo 1906 – Tokyo, 8 luglio 1979) è stato un fisico giapponese, Premio Nobel per la fisica nel 1965.

Biografia

Secondo figlio del filosofo Sanjuro Tomonaga, nel 1913 con la famiglia si trasferì nella città di Kyōto poiché il padre aveva ottenuto una cattedra presso l'università imperiale. Conseguì il diploma di scuola superiore al prestigioso Third Higher School di Kyoto, istituto frequentato dai figli della nomenklatura giapponese. Nel 1929 si laureò in fisica alla università imperiale di Kyoto insieme all'amico e futuro Premio Nobel Hideki Yukawa. Nel secondo ciclo di studi, presso la medesima università, Tomonaga lavorò come assistente per tre anni.

Dopo la laurea, approdò nel gruppo di ricerca di Yoshio Nishina Istituto di Ricerca Fisica e Chimica di Tokyo, presso il RIKEN. Dal 1937 al 1939 lavorò a Lipsia e collaborò attivamente nel gruppo di ricerca di Werner Heisenberg, occupandosi di fisica nucleare e teoria quantistica dei campi. Ritornò in Giappone a causa dell'inizio della seconda guerra mondiale, ma finì il suo dottorato continuando gli studi sui materiali nucleari che già aveva iniziato a Lipsia. Qui contribuì, sotto la guida di Nishina, a gettare le basi teoriche dell'elettrodinamica quantistica.

Nel 1940 sposò Ryoko Sekiguchi, figlia del direttore dell'osservatorio metropolitano di Tokyo. Da questa unione nacquero tre figli. In quel periodo Tomonaga focalizzò la sua attenzione sulla teoria dei mesoni e cercò di spiegare la struttura della nube mesonica intorno al nucleone. Divenne professore di fisica della Tokyo Bunrika University (oggi università di Tsukuba) nel 1941. Un anno dopo fu il primo scienziato a proporre una formulazione relativisticamente covariante della teoria quantistica dei campi, nella quale veniva generalizzato il concetto di stato quantico.

Durante la seconda guerra mondiale si interessò al fenomeno dei sistemi di microonde e comprese come avveniva il moto degli elettroni in un magnetron.

Nel 1948, insieme ad alcuni suoi studenti, riesaminò una pubblicazione del 1939 di Sydney Dancoff che tentava, fallendo, di dimostrare che le quantità infinite a cui i primi calcoli dell'elettrodinamica quantistica conducevano potevano annullarsi reciprocamente. Tomonaga applicando la Super-Many-Time Theory da lui sviluppata e un metodo relativistico basato sul metodo non relativistico di Wolfgang Pauli e Markus Fierz riuscì a velocizzare e rendere molti più chiari i calcoli della elettrodinamica quantistica. Riuscirono in questa maniera a dimostrare che Dancoff aveva dimenticato nello sviluppo dei calcoli un termine della teoria delle perturbazioni. Includendo questo termine, la teoria portava a risultati finiti; Tomonaga aveva così scoperto il metodo della rinormalizzazione indipendentemente da Julian Schwinger e calcolato alcune quantità fisiche di struttura fine come lo spostamento di Lamb nel medesimo tempo.

Nel 1949 fu invitato da Robert Oppenheimer presso l'Institute for Advanced Study di Princeton per indagare i sistemi fermionici a una dimensione.

Nel 1955 pubblicò un lavoro sulla teoria quantistica elementare dei moti meccanici collettivi delle particelle. Studiò il problema dei sistemi a molti corpi nelle oscillazioni collettive in sistemi quanto-meccanici. L'anno successivo, ritornato in Giappone, propose il sistema fisico del liquido di Tomonaga-Luttinger.

Dal 1956 al 1962 fu presidente della Tokyo University of Education e venne nominato membro dell'Accademia Reale Svedese delle Scienze.

Insieme ai fisici Richard Feynman e Julian Schwinger, nel 1965 vinse il premio Nobel per la fisica per aver sviluppato i principi fondamentali dell'elettrodinamica quantistica, in particolare per la scoperta del metodo di rinormalizzazione. Morì a Tokyo nel 1979.

Tra i suoi numerosi scritti e saggi scientifici, ricordiamo in particolare un testo di meccanica quantistica tradotto in inglese nel 1963.

Bibliografia

• Sylvan S. Schweber, 1994. QED and the men who made it : Dyson, Feynman, Schwinger, and Tomonaga. Princeton University Press: cap. 6.

Voci correlate

• Elettrodinamica quantistica

Altri progetti

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Shin'ichirō Tomonaga

Collegamenti esterni

• Tomonaga, Sin-Itiro, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• Tomonaga, Shin'ichiro, su sapere.it, De Agostini.
• (EN) Tomonaga Shin’ichirō, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN) Shin'ichirō Tomonaga, su nobelprize.org.
• (EN) Shin'ichirō Tomonaga, su Mathematics Genealogy Project, North Dakota State University.
• Shinichiro Tomonaga, su physics.nobel.brainparad.com. URL consultato il 15 novembre 2011 (archiviato dall'url originale il 16 marzo 2006).
• Fundamental work in quantum electrodynamics, with deep-ploughing consequences for the physics of elementary particles., su holiker.narod.ru. URL consultato il 15 novembre 2011 (archiviato dall'url originale il 24 novembre 2005).

V · D · M Teoria quantistica dei campi
Diagramma di Feynman · Storia della teoria quantistica dei campi
Premesse	Campo · Teoria classica dei campi · Teoria di gauge · Simmetria di Poincaré · Meccanica quantistica · Rottura spontanea di simmetria
Simmetria in fisica	Crossing · Coniugazione di carica · Parità · Simmetria temporale
Strumenti	Anomalia · Teoria di campo efficace · Valore di aspettazione del vuoto · Ghost di Faddeev-Popov · Diagramma di Feynman · Formule di riduzione LSZ · Funzione di partizione · Propagatore · Quantizzazione · Rinormalizzazione · Regolarizzazione · Vuoto quantistico · Teorema di Wick · Assiomi di Wightman
Equazioni	Equazione di Dirac · Equazione di Klein-Gordon · Equazione di Proca · Equazione di Wheeler-DeWitt
Modello standard	Interazione elettrodebole · Meccanismo di Higgs · Cromodinamica quantistica · Elettrodinamica quantistica · Teoria di Yang-Mills
Teorie incomplete	Gravità quantistica · Teoria delle stringhe · Supersimmetria · Technicolor · Teoria del tutto
Scienziati	Bethe · Bogoljubov · Callan · Coleman · DeWitt · Dirac · Dyson · Fermi · Feynman · Fierz · Fröhlich · Gell-Mann · Goldstone · Gross · Haag · 't Hooft · Jackiw · Klein · Landau · Lee · Lehmann · Majorana · Nambu · Parisi · Poljakov · Salam · Schwinger · Skyrme · Stueckelberg · Symanzik · Tomonaga · Veltman · Weinberg · Weisskopf · Wightman · Wilson · Witten · Yang · Yukawa · Wilczek · Zimmermann

V · D · M Vincitori del Premio Nobel per la fisica
1901 - 1925	Wilhelm Conrad Röntgen (1901) • Hendrik Lorentz, Pieter Zeeman (1902) • Antoine Henri Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie (1903) • John William Strutt Rayleigh (1904) • Philipp von Lenard (1905) • Joseph John Thomson (1906) • Albert Abraham Michelson (1907) • Gabriel Lippmann (1908) • Carl Ferdinand Braun, Guglielmo Marconi (1909) • Johannes Diderik van der Waals (1910) • Wilhelm Wien (1911) • Nils Gustaf Dalén (1912) • Heike Kamerlingh Onnes (1913) • Max von Laue (1914) • William Henry Bragg, William Lawrence Bragg (1915) • Charles Glover Barkla (1917) • Max Planck (1918) • Johannes Stark (1919) • Charles Edouard Guillaume (1920) • Albert Einstein (1921) • Niels Bohr (1922) • Robert Millikan (1923) • Manne Siegbahn (1924) • James Franck, Gustav Hertz (1925)
1926 - 1950	Jean Baptiste Perrin (1926) • Arthur Compton, Charles Thomson Rees Wilson (1927) • Owen Willans Richardson (1928) • Louis de Broglie (1929) • Chandrasekhara Venkata Raman (1930) • Werner Karl Heisenberg (1932) • Paul Dirac, Erwin Schrödinger (1933) • James Chadwick (1935) • Carl David Anderson, Victor Franz Hess (1936) • Clinton Joseph Davisson, George Paget Thomson (1937) • Enrico Fermi (1938) • Ernest Orlando Lawrence (1939) • Otto Stern (1943) • Isidor Isaac Rabi (1944) • Wolfgang Pauli (1945) • Percy Williams Bridgman (1946) • Edward Victor Appleton (1947) • Patrick Maynard Stuart Blackett (1948) • Hideki Yukawa (1949) • Cecil Frank Powell (1950)
1951 - 1975	John Douglas Cockcroft, Ernest Walton (1951) • Felix Bloch, Edward Mills Purcell (1952) • Frits Zernike (1953) • Max Born, Walther Bothe (1954) • Polykarp Kusch, Willis Lamb (1955) • John Bardeen, Walter Houser Brattain, William Bradford Shockley (1956) • Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang (1957) • Pavel Alekseevič Čerenkov, Il'ja Michajlovič Frank, Igor' Evgen'evič Tamm (1958) • Owen Chamberlain, Emilio Segrè (1959) • Donald Glaser (1960) • Robert Hofstadter, Rudolf Ludwig Mössbauer (1961) • Lev Davidovič Landau (1962) • Maria Goeppert-Mayer, Hans Jensen, Eugene Wigner (1963) • Nikolaj Gennadievič Basov, Aleksandr Michajlovič Prochorov, Charles Hard Townes (1964) • Richard Feynman, Julian Schwinger, Shin'ichirō Tomonaga (1965) • Alfred Kastler (1966) • Hans Bethe (1967) • Luis Álvarez (1968) • Murray Gell-Mann (1969) • Hannes Alfvén, Louis Néel (1970) • Dennis Gabor (1971) • John Bardeen, Leon Cooper, Robert Schrieffer (1972) • Leo Esaki, Ivar Giaever, Brian Josephson (1973) • Antony Hewish, Martin Ryle (1974) • Aage Niels Bohr, Ben Mottelson, James Rainwater (1975)
1976 - 2000	Burton Richter, Samuel Chao Chung Ting (1976) • Philip Warren Anderson, Nevill Francis Mott, John Hasbrouck van Vleck (1977) • Pëtr Leonidovič Kapica, Arno Penzias, Robert Woodrow Wilson (1978) • Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam, Steven Weinberg (1979) • James Cronin, Val Fitch (1980) • Nicolaas Bloembergen, Arthur Schawlow, Kai Siegbahn (1981) • Kenneth Geddes Wilson (1982) • Subrahmanyan Chandrasekhar, William Alfred Fowler (1983) • Simon van der Meer, Carlo Rubbia (1984) • Klaus von Klitzing (1985) • Gerd Binnig, Heinrich Rohrer, Ernst Ruska (1986) • Georg Bednorz, Karl Alexander Müller (1987) • Leon Max Lederman, Melvin Schwartz, Jack Steinberger (1988) • Hans Dehmelt, Wolfgang Paul, Norman Foster Ramsey (1989) • Jerome Isaac Friedman, Henry Way Kendall, Richard Edward Taylor (1990) • Pierre-Gilles de Gennes (1991) • Georges Charpak (1992) • Russell Alan Hulse, Joseph Hooton Taylor Jr. (1993) • Bertram Brockhouse, Clifford Shull (1994) • Martin Lewis Perl, Frederick Reines (1995) • David M. Lee, Douglas Osheroff, Robert Coleman Richardson (1996) • Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji, William Phillips (1997) • Robert Laughlin, Horst Störmer, Daniel Tsui (1998) • Gerardus 't Hooft, Martinus Veltman (1999) • Žores Ivanovič Alfërov, Jack St. Clair Kilby, Herbert Kroemer (2000)
2001 - oggi	Eric Allin Cornell, Wolfgang Ketterle, Carl Wieman (2001) • Raymond Davis Jr., Riccardo Giacconi, Masatoshi Koshiba (2002) • Aleksej Alekseevič Abrikosov, Vitalij Lazarevič Ginzburg, Anthony James Leggett (2003) • David Gross, David Politzer, Frank Wilczek (2004) • Roy Glauber, John L. Hall, Theodor Hänsch (2005) • John Cromwell Mather, George Fitzgerald Smoot (2006) • Albert Fert, Peter Grünberg (2007) • Yōichirō Nambu, Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa (2008) • Charles K. Kao, Willard Sterling Boyle, George Elwood Smith (2009) • Andrej Gejm, Konstantin Novosëlov (2010) • Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam Riess (2011) • Serge Haroche, David Wineland (2012) • François Englert, Peter Higgs (2013) • Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shūji Nakamura (2014) • Takaaki Kajita, Arthur McDonald (2015) • David Thouless, Duncan Haldane, John Michael Kosterlitz (2016) • Rainer Weiss, Barry Clark Barish, Kip Thorne (2017) • Arthur Ashkin, Gérard Mourou, Donna Strickland (2018) • Jim Peebles, Michel Mayor, Didier Queloz (2019) • Roger Penrose, Reinhard Genzel, Andrea Ghez (2020) • Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi (2021) • Alain Aspect, John Clauser, Anton Zeilinger (2022) • Pierre Agostini, Ferenc Krausz, Anne L'Huillier (2023)

Portale Biografie

Portale Fisica

Portale Premi Nobel