Kenneth G. Wilson: Nobeli laureaat ja renormaliseerimisgrupi looja
Kenneth G. Wilson — Nobeli laureaat ja renormaliseerimisgrupi looja. Avasta tema mõju kvantväljateooriale, faasisiiretele, Kondo efektile ja teadusarvutuste arengule.
Kenneth Geddes Wilson (8. juuni 1936 – 15. juuni 2013) oli Ameerika Ühendriikide teoreetiline füüsik ja Nobeli preemia laureaat. Sündis 8. juunil 1936 ning on laialdaselt tuntud oma sügava ja praktilise panuse poolest renormaliseerimisgrupi teooriasse ning kriitiliste nähtuste mõistmisesse.
Harvardi üliõpilasena oli ta Putnam Fellow. Ta omandas doktorikraadi 1961. aastal Caltechis, olles doktorant Murray Gell-Manni juures. Tema varajane akadeemiline taust andis tugeva aluse nii teoreetilisele tööle kui ka hilisematele arvutuslikele lähenemistele.
1963. aastal sai temast Cornelli ülikooli füüsikaosakonna noorem õppejõud; ta sai täisprofessoriks 1970. aastal ja 1974. aastal nimetati ta Cornelli ülikooli James A. Weeksi füüsikaprofessoriks. Aastal 1980 jagas ta koos Michael E. Fisheri ja Leo Kadanoffiga Wolfi füüsikapreemiat. 1982. aastal pälvis ta Nobeli füüsikapreemia "kvantväljateooria ja teise astme faasisiirete kriitiliste nähtuste statistilise teooria ühendamise eest" — teisisõnu tunnustati teda renormaliseerimisgrupi konstruktiivse teooria arendamise eest.
Renormaliseerimisgrupp ja teaduslik panus
Wilsoni peamine panus oli renormaliseerimisgrupi (RG) raamistik: ta näitas, kuidas keerukate süsteemide käitumist eri pikkusskaalidel saab mõtestatult ühendada, mis võimaldas seletada faasisiirete lähedal esinevat skaleeruvat käitumist ja kriitilisi eksponente. Tema töös on keskne idee, et füüsikalised parameetrid "voolavad" skaalamuutuste all ja et stabiilsed või ebastabiilsed fikseeritud punktid määravad süsteemi universaalsuseklasse — miks väga erinevad süsteemid võivad kriitilistes tingimustes käituda sarnaselt.
Lisaks analüütilisele käsitlusele töötas Wilson välja arvutuslikke meetodeid, sealhulgas numerical renormalization group (NRG), mis osutus oluliseks tugeva sideme probleemide, nagu Kondo-efekti, mõistmisel tahkisefüüsikas. Tema lähenemised andsid nii kvalitatiivseid kui ka kvantitatiivselt võrdlevad ennustused statistilise füüsika kriitilisele staatikale ja dünaamikale ning aitasid selgitada ka fundamentaalseid küsimusi kvantväljateooria ja renormaliseerimise olemuse kohta.
Arvutuslikud algatused ja superarvutid
Wilson oli ka tugev arvutusliku füüsika ja arvutusressursside eestkõneleja. Ta propageeris, et föderaalvalitsus peaks ostma superarvuteid teadusuuringuteks ning 1985. aastal nimetati ta Cornelli teaduse ja tehnika teooria ja simulatsiooni keskuse (praegu tuntud kui Cornelli teooria keskus) direktoriks — keskus on üks viiest riiklikust superarvutikeskusest, mille on loonud riiklik teadusfond. Tema juhtimisel kasvas keskuse roll suurte arvutuslike projektide toetamisel ja interdistsiplinaarse teaduse võimaldamisel.
Alates 1988. aastast oli dr Wilson seotud ka Ohio osariigi ülikooliga, kus ta jätkas õppe- ja uurimistööd. Tema hilisemad huvid hõlmasid ka füüsikahariduse uurimist ning ta jäi aktiivseks juhendajaks ja nõustajaks kuni hilisemate aastateni.
Õpilased, perekond ja pärand
Tema doktorantide hulka kuuluvad tuntud teadlased nagu Roman Jackiw, Steve Shenker ja Michael Peskin — need õpilased on ise kokku pannud märkimisväärse panuse teoreetilisse füüsikasse. Wilsoni pere oli teaduslikult aktiivne: tema isa oli tunnustatud keemik E. Bright Wilson ja tema vend David on samuti Cornelli molekulaarbioloogia ja geneetika osakonna professor.
Wilsoni teadustöö on jätnud püsiva jälje nii teoreetilisse füüsikasse kui ka praktilisse arvutusfüüsikasse. Tema ideed renormaliseerimisgrupi ja skaleerimise kohta on muutnud viisi, kuidas teadlased mõistavad faasisiirdeid, kriitilist käitumist ja paljusid kvantteoreetilisi probleeme.
Wilson suri 15. juunil 2013 Saco's, Maine'is, 77-aastaselt lümfoomi tõttu. Tema pärand elab edasi tema teadustöödes, õpilastes ja neis meetodites, mida kasutatakse tänaseni nii teoreetilises kui ka arvutuslikus füüsikas.
Auhinnad
- Dannie Heinemani matemaatilise füüsika auhind, 1973
- Boltzmanni medal, 1975
- Wolfi auhind, 1980
- Harvardi Ülikool, doktorikraad (Hon.), 1981
- Caltech, väljapaistva vilistlase auhind, 1981
- Franklini medal, 1982
- Nobeli füüsikapreemia, 1982
- A.C. Eringeni medal, 1984
- Aneesur Rahmani auhind, 1993
Kirjandus
- Wilson, K. G. "Broken Scale Invariance and Anomalous Dimensions", Stanford Linear Accelerator Center (SLAC,)Stanford University, Laboratory of Nuclear Studies, Cornell University, United States Department of Energy (läbi eelkäija agentuuri Atomic Energy Commission), (mai 1970).
- Gupta, R.; Wilson, K. G.; & C. Umrigar. "Improved Monte Carlo Renormalization Group Method", Los Alamos National Laboratory (LANL), Cornelli Ülikool, Ameerika Ühendriikide energeetikaministeerium, (1985).
- Wilson, K. G.: Probleemid füüsikas paljude pikkusskaaladega, Scientific American, august 1979
- sama: The Renormalization group (RG) and critical phenomena 1, Physical Review B, volume 4, 1971, p. 3174
- sama: The renormalization group: critical phenomena and the Kondo problem, Reviews of modern physics, 47, 1975, lk. 773-839
- sama ja M. Fisher: M. Fisher: Critical exponents in 3.99 dimensions, Physical Review Letters, 28, 1972, lk 240.
- sama: Non-lagrangian models in current algebra Physical Review, 179, 1969, lk. 1499-1512 (operaatorite produktide laiendamine)
- the same: Model of coupling constant renormalisation, Physical Review D, 2, 1970, p. 1438-1472
- sama: Operaatorite produkti laiendused ja anomaalsed mõõtmed Thirringi mudelis, ibid., lk. 1473-77
- sama: Anomaalsed mõõtmed ja mastaabiinvariantsuse kokkuvarisemine häireteoorias, ibid. lk 1478-93.
- sama: RG ja tugevad vastastikmõjud Physical Review D, 3, 1971, lk. 1818-46
- sama: Confinement of quarks, Physical Review D, 10, 1974, lk. 2445-59
Küsimused ja vastused
K: Kes oli Kenneth Geddes Wilson?
V: Kenneth Geddes Wilson oli Ameerika Ühendriikide teoreetiline füüsik ja Nobeli preemia laureaat.
K: Millal ta sündis?
V: Ta sündis 8. juunil 1936. aastal.
K: Millal ta suri?
V: Ta suri 15. juunil 2013.
K: Mis tüüpi teadlane ta oli?
V: Ta oli teoreetiline füüsik.
K: Millise auhinna ta sai?
V: Ta sai Nobeli preemia.
Otsige