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ネイサン・ローゼン（ヘブライ語: נתן רוזן、1909年3月22日 - 1995年12月18日）は、水素分子の構造に関する研究や、アルバート・アインシュタイン、ボリス・ポドルスキーとの共同研究によるもつれ波動関数とEPRパラドックスの研究で知られる、アメリカとイスラエルの物理学者。また、ワームホールの最初の例とされるアインシュタイン＝ローゼン橋の発見でも知られている。
ネイサン・ローゼンはニューヨーク州ブルックリンのユダヤ人家庭に生まれた。大恐慌時代にMITに通い、電気機械工学の学士号を取得後、物理学の修士号と博士号を取得した。学生時代には注目すべき論文をいくつか発表しており、その一つが「中性子」で、ジェームズ・チャドウィックによる原子核の発見の1年前に原子核の構造を説明しようと試みたものである。[ 1 ]また、ミシガン大学とプリンストン大学で研究員として働いていた頃には、波動関数、そして後に重力にも関心を持つようになった。[ 2 ]
20世紀初頭、科学は急速に進歩し、原子の内部構造が解明され始めたばかりだった。1900年、マックス・プランクは量子論を提唱した。これは、すべてのエネルギーが量子と呼ばれる離散的な量で移動するという考えである。1905年、アルベルト・アインシュタインは特殊相対性理論を発表した。この理論は、物理学の進歩と宇宙の理解に大きく貢献することになる。1927年頃、ニールス・ボーアとヴェルナー・ハイゼンベルクは、他の多くの物理学者と協力して、量子論のコペンハーゲン解釈を発展させ、粒子の運動の確率を決定した。これらの画期的な発見は、原子の構造と働きに関するモデルを提供し、ネイサン・ローゼンを巻き込む革命の原動力となった。
1932年、MITでScD学位[ 3 ]を取得して、プリンストン大学で研究を行った。1934年、ニュージャージー州プリンストンの高等研究所でアルバート・アインシュタインの助手となり、1936年までその職を務めた[ 1 ]。 1935年7月[ 4 ] 、アインシュタインとローゼンは、一般相対性理論とマクスウェル方程式のみを用いて、橋でつながれた平行層に折り畳まれた時空の概念を展開する論文を発表した。それ以前、アインシュタインと共同研究していたローゼンは、もつれた波動関数に関するアインシュタインの研究の特異性を指摘しており、ボリス・ポドルスキーと連携して、1935年5月に論文を執筆・発表し[ 5 ]、1935年7月の発表の理論的基礎の構築に役立った。1935年5月の論文は「物理的現実の量子力学的記述は完全であると考えられるか？」と題されている。これらの効果はアインシュタイン・ポドルスキー・ローゼン・パラドックス、またはEPRパラドックスと名付けられました。アインシュタインはソビエト連邦のモロトフに手紙を送り、ローゼンが物理学のキャリアを続けられるように支援しました。その結果、ローゼンは一時的な職を得ることができ、その間の1937年にアインシュタインとローゼンは「重力波について」 [ 6 ]という論文を発表し、回転する円筒によって引き起こされる折り畳まれた時空の概念をさらに発展させました。
プリンストン大学を去った後も、ローゼンは相対性理論に関する論文を発表し続け、1940年に「一般相対性理論と平坦な空間」 [ 7 ] [ 8 ] 、1958年に「円筒形重力波のエネルギーと運動量」 [ 9 ]を発表し、時空の理論的構造に関する研究をさらに発展させた。今日アインシュタイン＝ローゼン橋として知られるこの概念は、1962年に理論物理学者のジョン・A・ホイーラーとロバート・W・フラーによって不安定であることが示された。[ 10 ]他の研究者たちはこの研究をさらに発展させた。「ロバート・ヒェルミングは1971年に、ブラックホールが遠く離れた場所にあるホワイトホールとつながって物質を引き込み、ホワイトホールが同じ物質を放出するというモデルを提示した。」「1988年の論文で、物理学者のキップ・ソーンとマイク・モリスは、そのようなワームホールは、何らかの形の負の物質またはエネルギーを含むことによって安定させることができると提案した。」この後の研究はローゼンによるものではない。
1940年から1989年にかけて、ローゼンは自身の考案した二重計量重力理論に関する一連の論文を発表した。これは、特異点を除去し、擬テンソルをテンソルに置き換えることで非局所性を排除し、一般相対性理論を改良しようとする試みであった。しかし、この試みは1992年にパルサーデータとの矛盾により最終的に失敗に終わった。
晩年、ネイサン・ローゼンは教育と新大学の設立に力を注いだ。1936年から2年間、ソビエト連邦のキエフ大学で短期間勤務した後、米国に戻り、1941年から1952年までノースカロライナ大学チャペルヒル校で教鞭を執った。1953年、イスラエルに永住した後、ハイファのテクニオンに加わった。この間、ローゼンはアシェル・ペレスの顧問を務めた。テクニオンには現在、彼の名を冠した講演シリーズがある。 1970年代にはネゲブ・ベン＝グリオン大学の学長を務め、ハイファの自宅から両大学を行き来していた。さらに、ネイサン・ローゼンはイスラエル科学アカデミー、イスラエル物理学会（1955年から1957年まで会長）、国際一般相対性理論・重力学会（1974年から1977年まで会長）の設立にも貢献した。彼はイスラエルにおける高等教育機関の設立を積極的に推進した。
彼は1995年12月18日、ハイファの自宅で86歳で亡くなった。[ 11 ]
ローゼンは現代物理学に数多くの貢献をした。ローゼンが物理学にもたらした最も永続的な発見の一つは、水素分子の構造を定式化したことである。水素分子は、どちらの電子も明確な量子数を持たず、電子対が純粋な状態にある分子である。ローゼンは、分子の構造を表すために、彼が「もつれ」波動関数と呼んだものを用いた。
彼はまた、1931年のPhysical Review誌の記事で、中性子を陽子と電子の組み合わせとして理論的に分析した。[ 12 ]