ジェイコブ・ベッケンシュタイン

ヤコブ・デイヴィッド・ベッケンシュタイン（ヘブライ語: יעקב דוד בקנשטיין、1947年5月1日 - 2015年8月16日）は、メキシコ生まれのアメリカ系イスラエル人の理論物理学者で、ブラックホールの熱力学の基礎や、情報と重力の関連性の他の側面に根本的な貢献をした。^{[ 1 ]}

ジェイコブ・ベッケンシュタインは、メキシコシティで、メキシコに移住したポーランド系ユダヤ人のジョセフとエステル（旧姓ヴラダスラヴォツキー）の間に生まれた。 ^{[ 2 ]}彼は幼少期にアメリカ合衆国に移住し、1968年にアメリカ市民権を取得した。 ^{[ 3 ]}彼はイスラエルの市民でもあった。^{[ 4 ]}

ベッケンシュタインは、現在ニューヨーク大学タンドン工学部として知られるブルックリン工科大学に通い、1969年に学士号と理学修士号を取得した。その後、1972年にプリンストン大学でジョン・アーチボルド・ウィーラーの指導の下、哲学博士号を取得した。 ^{[ 5 ]}

ベッケンシュタインは妻ビルハとの間に3人の子供をもうけた。3人の子供、イェホナダフ、^{[ a ]}ウリヤ、リヴカ・ベッケンシュタインは全員科学者になった。^{[ 2 ]} ベッケンシュタインは敬虔な信者として知られており、「私は世界を神の産物と見ており、神は非常に明確な法則を定めており、私たちは科学研究を通してそれらを発見することに喜びを感じている」と語っていたと伝えられている。^{[ 7 ]}

1972年までに、ベッケンシュタインはブラックホール恒星現象に関する影響力のある論文を3つ発表し、無毛定理を提唱し、ブラックホールの熱力学に関する理論を提示した。その後もベッケンシュタインはブラックホールの研究を続け、エントロピーと量子質量に関する論文を発表した。^{[ 4 ]}

ベッケンシュタインは1972年から1974年までテキサス大学オースティン校で博士研究員を務めた。その後、イスラエルに移住し、ベエルシェバのベングリオン大学で講義や教育を行った。1978年に正教授に昇進し、1983年には天体物理学科長に就任した。

1990年、彼はエルサレム・ヘブライ大学の教授となり、3年後には同大学の理論物理学科の学科長に任命された。^{[ 4 ]} 1997年にはイスラエル科学アカデミーの会員に選出された。 ^{[ 8 ]} 2009年と2010年には高等研究所の客員研究員を務めた。^{[ 9 ]}

世界各地での講演や滞在研究に加え、^{[ 5 ]}ベッケンシュタインは、フィンランドのヘルシンキで68歳で亡くなるまで、ヘブライ大学のポラック理論物理学教授を務め続けた。^{[ 10 ]}彼は、ブラックホールのエントロピーに関する画期的な研究でブラックホール熱力学の分野を切り開き、量子力学と重力の統一に向けた長年の取り組みを変革した功績により、アメリカ物理学会のアインシュタイン賞を受賞してからわずか数か月後の2015年8月16日に突然亡くなった。 ^{[ 3 ] [ 8 ] [ 11 ]}彼はヘルシンキ訪問中に亡くなった。

1972年、ベッケンシュタインはブラックホールが明確なエントロピーを持つべきであると初めて提唱した。彼は、ブラックホールのエントロピーは事象の地平線の面積に比例すると書いた。ベッケンシュタインはまた、ブラックホールを含む系に対して一般化された熱力学第二法則、ブラックホール熱力学を定式化した。これらの貢献は、 2年後にスティーブン・ホーキング（および独立にゼルドビッチら）がホーキング放射の存在を提唱した際に確認された。ホーキングは当初、ブラックホールはエネルギーを放射できないためエントロピーを持つことはできないという理由でベッケンシュタインの考えに反対していた。^{[ 12 ] [ 13 ]}しかし、1974年にホーキングは、ブラックホールから粒子が実際に放出される可能性があることを確信する長い計算を行った。今日、これはホーキング放射として知られている。ベッケンシュタインの博士課程指導教官であるジョン・アーチボルド・ウィーラーも、1970年代初頭に「ブラックホールには毛がない」というウィーラーの発言にちなんで、無毛定理の開発にベッケンシュタインと共に取り組んだ。 ^{[ 14 ]}ベッケンシュタインの提案は不安定であることが証明されたが、この分野の発展に影響を与えた。^{[ 15 ] [ 16 ]}

ベッケンシュタインは、ブラックホールの熱力学の研究に基づいて、ベッケンシュタイン限界も実証した。これは、有限のエネルギーを持つ特定の有限の空間領域に潜在的に保存できる情報量には上限があるというものである（これはホログラフィック原理に似ている）。^{[ 17 ]}

1982年、ベッケンシュタインは、不変の物理定数を扱うために電磁気学の法則を一般化する厳密な枠組みを開発した。彼の枠組みは、微細構造定数をスカラー場に置き換えている。しかし、この定数変化の枠組みは重力を組み込んでいなかった。^{[ 18 ]}

2004年、ベッケンシュタインはモルデハイ・ミルグロムの修正ニュートン力学（MOND）理論を相対論的バージョンに発展させた。これはテンソル/ベクトル/スカラーの略でTeVeSと呼ばれ、時空に1つの重力場を置き換える3つの異なる場を導入している。^{[ 19 ]}

• 1977年にエルンスト・デイヴィッド・ベルクマン科学賞（イスラエル）を受賞^{[ 20 ]}
• 1981年にランダウ物理学研究賞（イスラエル）を受賞^{[ 20 ]}
• 1981年に重力研究財団（米国）のエッセイ部門で最優秀賞を受賞^{[ 20 ]}
• 1988年のロスチャイルド賞（物理科学部門）^{[ 20 ]}
• 1997年にイスラエル科学アカデミーに選出された^{[ 8 ]}
• 2001年の重力研究財団のエッセイで2位を受賞^{[ 20 ]}
• 2003年に世界ユダヤ科学アカデミーに選出された^{[ 4 ]}
• 2005年のイスラエル物理学賞^{[ 21 ]}
• 2011年にワイツマン科学賞（イスラエル、テルアビブ）を受賞^{[ 20 ]}
• 2012年のウルフ賞物理学部門^{[ 22 ]}
• 2015年のアメリカ物理学会アインシュタイン賞^{[ 8 ]}

• JD ベッケンシュタイン、「ホログラフィック宇宙における情報」。サイエンティフィック・アメリカン、第289巻、第2号、2003年8月、61ページ 。
• JD Bekenstein および M. Schiffer、「情報の保存と伝送における量子限界」、Int. J. of Modern Physics 1:355–422 (1990)。
• JD Bekenstein、「エネルギーが制限されたシステムにおけるエントロピー含有量と情報フロー」、Phys. Rev. D 30:1669–1679 (1984)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「通信とエネルギー」、Phys. Rev A 37(9):3437–3449 (1988)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「ブラックホールのエントロピー限界と第二法則」、Phys. Rev. D 27(10):2262–2270 (1983)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「比エントロピーとエネルギーの符号」、Phys. Rev. D 26(4):950–953 (1982)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「ブラックホールと日常の物理学」、一般相対性理論と重力、14(4):355–359 (1982)。[citeseer]
• JD Bekenstein、「有界系におけるエントロピー対エネルギー比の普遍的な上限」、Phys. Rev. D 23:287–298 (1981)。[citeseer]
• JD Bekenstein、「情報伝達のエネルギーコスト」、Phys. Rev. Lett 46:623–626. (1981)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「ブラックホールの熱力学」、Physics Today、24–31 (1980 年 1 月)。
• JD ベッケンシュタイン、「統計的ブラックホール熱力学」、Phys. Rev. D 12:3077–3085 (1975)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「ブラックホール物理学における一般化された熱力学第二法則」、Phys. Rev. D 9:3292–3300 (1974)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「ブラックホールとエントロピー」、Phys. Rev. D 7:2333–2346 (1973)。[citeseer]
• JD ベッケンシュタイン、「ブラックホールと第二法則」、ヌオーヴォ・チメント・レターズ 4:737–740 (1972)。
• JD ベッケンシュタイン、「静的ブラックホールのバリオン数の非存在」、Phys. Rev. D 5:2403–2412 (1972)。[citeseer]

• Wikiquoteにあるヤコブ・ベッケンシュタインに関する引用文
• ベッケンシュタイン氏の論文一覧（arXiv掲載、論文全文へのリンク付き）
• イスラエル賞公式サイト – ヤコブ・ベッケンシュタインの履歴書（ヘブライ語）