Freeman J. Dyson

Freeman Dyson (2005)

Freeman John Dyson (ur . 15 grudnia 1923 w Crowthorne , Berkshire , † 28 lutego 2020 w Princeton , New Jersey ) był brytyjsko - amerykańskim fizykiem i matematykiem .

Edukacja

Freeman Dyson - syn angielskiego kompozytora George'a Dysona - studiował również matematykę w Cambridge u Godfreya Harolda Hardy'ego , gdzie uzyskał tytuł licencjata w 1945 roku. Jego studia zostały przerwane podczas II wojny światowej w latach 1943-45, kiedy pracował jako cywilny analityk w British Bomber Command , gdzie był odpowiedzialny za analizę statystyczną ofiar.

Dyson publikował m.in. w latach 40. XX wieku. praca matematyczna nad teorią podziałów i przybliżeniami diofantycznymi w kontekście twierdzenia Thue-Siegla-Rotha . Po wojnie przeszedł na fizykę teoretyczną i rozpoczął studia doktoranckie. Dzięki stypendium Commonwealth wyjechał do USA, gdzie od 1947 prowadził badania na Cornell University z Hansem Bethe . Tam poznał Richarda Feynmana . Dyson studiował swój drugi rok w USA pod kierunkiem Roberta Oppenheimera w Institute for Advanced Study . Od 1949 do 1951 pracował jako pracownik naukowy na Uniwersytecie w Birmingham .

Chociaż formalnie nie ukończył swojej pracy doktorskiej (ale później otrzymał liczne doktoraty honoris causa), został mianowany profesorem fizyki na Cornell University w 1951 – przypuszczalnie z powodu jego wkładu w elektrodynamikę kwantową . Oppenheimer uczynił go stałym członkiem IAS w Princeton w 1953 roku. W 1957 otrzymał obywatelstwo amerykańskie.

Zakład

Fizyka kwantowa

W latach powojennych Dyson zajmował się dowodem równoważności dwóch sformułowań elektrodynamiki kwantowej (QED), które istniały w tym czasie, ilustracyjnym sformułowaniem diagramu autorstwa Richarda Feynmana oraz podejściem wariacyjnym autorstwa Juliana Schwingera i Shin'ichirō Tomonagi . Jego eseje znacząco przyczyniły się do akceptacji sformułowania QED przez Feynmana. Jego imieniem nazwano tak zwany operator porządku czasowego Dysona, który odgrywa fundamentalną rolę w mechanice kwantowej.

Po jego sukcesu w QED, chciał zastosować podobne diagram metody od 1950 jako profesor na Uniwersytecie Cornell do mezonów teorii o silnych oddziaływań , a zwłaszcza do eksperymentów rozpraszanie mezonów na nukleonów przeprowadzonych w Chicago pod kierunkiem Enrico Fermi . Mimo pozornie dobrej zgody na eksperyment, wizyta u Fermiego w Chicago przyniosła mu rozczarowanie. Radził mu, aby nie zajmował się tym dalej, teoria nie dawałaby wyraźnego obrazu fizycznego i nie byłaby matematycznie spójna, sukcesy były jedynie wynikiem parametrów umiejętnie dostosowanych do eksperymentów. Dyson następnie zwrócił się do fizyki ciała stałego.

W 1967/68 roku i Andrew Lenard (później rozbudowany przez Elliott Lieb i Walter Thirring ) wykazały, że trwałość zwykłej materii opiera się zasadniczo na Pauli zasadzie z fermionów (a nie na elektrostatycznego odpychania elektronów lub protonów).

Zajmował się również kwestią fundamentalnej obserwowalności grawitonów .

przestrzeń

Od 1957 do 1961 pracował nad projektem Orion , który badał możliwości międzygwiezdnych lotów kosmicznych z wykorzystaniem napędu jądrowego . Prototyp przy użyciu konwencjonalnych materiałów wybuchowych był testowany, ale projekt przerwano po użycie broni nuklearnej w atmosferze została zakazana przez Traktat zakazie prób jądrowych broni w atmosferze, w przestrzeni kosmicznej i pod wodą . W 1957 był członkiem zespołu rozwojowego reaktora TRIGA , który miał być z natury bezpiecznym, małym reaktorem jądrowym.

W jednym ze swoich artykułów naukowych Dyson argumentował, że zaawansowana cywilizacja może całkowicie otoczyć gwiazdę strukturą, aby zmaksymalizować produkcję energii (patrz Dyson Sphere ). Ale nawet gdyby to się udało i można by było użyć światła o wszystkich długościach fal , struktura emitowałaby promieniowanie cieplne w zakresie podczerwieni . Doszedł do wniosku, że jednym ze sposobów na znalezienie życia pozaziemskiego jest poszukiwanie dużych obiektów, które promieniują w podczerwieni.

Znany jest również jego esej „ Czas bez końca – fizyka i biologia w otwartym wszechświecie” w „ Reviews of modern fizyki”, tom 51, 1979, w którym bada przyszłość życia w stale rozszerzającym się wszechświecie.

Dyson zaproponował również zbudowanie tak zwanego drzewa Dysona, genetycznie zmodyfikowanej rośliny, która mogłaby rosnąć na komecie . Podejrzewał, że komety, wydrążone i obdarzone atmosferą nadającą się do oddychania , mogą służyć jako siedlisko dla ludzi w zewnętrznym Układzie Słonecznym .

Fizyka matematyczna

Dyson jest najbardziej znany jako fizyk matematyczny. Na przykład zajmował się teorią interakcji fal spinowych z bozonami Dysona , którą wprowadził i wniósł ważny wkład do teorii macierzy losowych . W roku 1970, w rozmowie z numerem teoretyka Montgomery, założył swój stosunek do rozkładu zer w funkcji zeta Riemanna (patrz Montgomery za parę korelacji przypuszczenie ).

W Missed opportunities in the Bulletin American Mathematical Society 1972 (jego Gibbs Lecture ) krytycznie analizuje brak komunikacji między fizykami i matematykami, który często był historią historii, a w Niemodnych zajęciach w Mathematical Intelligencer 1983 łamie lancę dla niekonwencjonalne kierunki badawcze (m.in. George Green , Hermann Grassmann ).

filozofia

Dyson wielokrotnie zajmował się także problemami filozoficznymi. Na przykład w swojej książce Nieskończoność we wszystkich kierunkach sugeruje trzypoziomową metafizykę umysłu: „Wszechświat pokazuje dowody na działanie umysłu na trzech poziomach. Pierwszy poziom to poziom elementarnych procesów fizycznych w mechanice kwantowej. [...] Drugim poziomem, na którym wykrywamy operacje umysłu, jest poziom bezpośredniego ludzkiego doświadczenia. [...] [Ja] słusznie jest wierzyć w istnienie trzeciego poziomu umysłu, mentalnego składnika wszechświata. Jeśli wierzymy w ten składnik mentalny i nazywamy go Bogiem, możemy powiedzieć, że jesteśmy małymi kawałkami Bożego aparatu umysłowego ”(s. 297).

Dyson w MSR 2007

W swojej książce Origins of Life przekonuje, wbrew panującej opinii, że białka i komórki istniały przed kwasami nukleinowymi (etap świata worków na śmieci ). Metabolizm oparty na wzajemnie katalizujących się reakcjach zachodzących w komórce. Kwas rybonukleinowy (RNA) początkowo powstał jako pasożytnicza, samoreprodukująca się reakcja podobna do wirusów i połączona poprzez swoistą symbiozę w kolejnym kroku z metabolizmem komórkowym.

Zmiana klimatu

Ostatnio zajmował się pytaniami o globalne ocieplenie, aw szczególności o wpływ na nie zwiększonego stężenia dwutlenku węgla w atmosferze. Prawdopodobnie w oparciu o swoje drzewo Dyson miał nadzieję na rozwój w przyszłości drzew modyfikowanych genetycznie, które – służąc jako pochłaniacze CO 2 – powinny być uprawiane na dużych obszarach ziemi. Dyson był sceptyczny wobec prognoz klimatycznych opartych na modelach.

Osobisty

Freeman Dyson jest ojcem dziennikarki Esther Dyson i historyka nauki George'a Dysona . Obaj pochodzą z jego małżeństwa (1950 do rozwodu w 1958) z matematykiem Vereną Huber-Dyson (1923-2016). Zmarł w wieku 96 lat z powodu powikłań po upadku trzy dni wcześniej w stołówce Institute for Advanced Study.

Członkostwa

Nagrody

Korona

Książki

  • Niepokojący wszechświat. Harper and Row, New York 1979, ISBN 0-06-011108-9 , Basic Books 2001 (artykuły autobiograficzne).
  • Bomby i poezja. The Tanner Lectures on Human Values, Oxford 1982. W: Sterling McMurrin (red.): The Tanner Lectures on Human Values ​​IV Oxford University Press, 1983.
  • Początki życia. Cambridge University Press, 1985, 1999.
  • Nieskończony we wszystkich kierunkach. Harper and Row 1988 (Gifford Lectures w Aberdeen).
  • Czas bez końca. Fizyka i biologia w otwartym wszechświecie. Tłumaczone przez Rolfa Herkena. Brinkmann i Bose, Berlin 1989, ISBN 3-922660-39-8 . (Tłumaczenie artykułu Czas bez końca. Reviews of Modern Physics, Volume 51, 1979).
  • Od Erosa do Gai. Panteon Books, Nowy Jork 1992.
  • Wybrane artykuły z komentarzem. Amerykańskie Towarzystwo Matematyczne 1996 (komentarz Dysona).
  • Światy wyobrażone. Wydawnictwo Uniwersytetu Harvarda, 1997.
  • Słońce, genom i Internet: narzędzia rewolucji naukowych. Oxford University Press, 1999.
    • Freeman J. Dyson: Słońce, genom i Internet. Innowacje naukowe i technologie przyszłości . S. Fischer, Frankfurt nad Menem 2000, ISBN 3-10-015335-9 .
  • Naukowiec jako buntownik. New York Review of Books 2006 (recenzje w New York Review of Books 1996-2006).
  • Wielokolorowe szkło. Refleksje na temat miejsca życia we wszechświecie. Wydawnictwo Uniwersytetu Wirginii, 2007.
  • Ptaki i żaby. e-przedsiębiorstwo, Lemgo 2014.
    • Esej pierwotnie ukazał się jako Birds and Frogs w: Notices of the AMS, tom 56, nr 2, 2009, s. 212–223, przekład niemiecki Mitteilungen DMV, Heft 1, 2020,
  • Kwantowa teoria pola Dysona. Światowej sławy wprowadzenie jednego z ojców QED. Słynny wykład Freemana Dysona po raz pierwszy w języku niemieckim. Springer Spectrum, Berlin i Heidelberg 2014. ISBN 978-3-642-37677-1 (druk); ISBN 978-3-642-37678-8 (ebook).
  • Ptaki i żaby. Wybrane artykuły 1990-2014. Światowe Nauki, 2015.
  • Marzenia o Ziemi i Niebie. New York Review of Books 2015 (Recenzje w New York Review of Books 2006-2014).
  • Twórca wzorców: autobiografia poprzez litery . Liveright Publishing Corporation, Nowy Jork 2018, ISBN 978-0-87140-386-5 .

literatura

Zobacz też

linki internetowe

Commons : Freeman Dyson  - kolekcja obrazów, filmów i plików audio

Indywidualne dowody

  1. ↑ Zobacz Niepokojenie wszechświata.
  2. ^ Redaktorzy Encyklopedii Britannica: Freeman Dyson, amerykański fizyk. W: Encyklopedia Britannica. 28 lutego 2020, dostęp 22 kwietnia 2020 .
  3. ^ Susan Higgins: Freeman J. Dyson - Biografia (szczegółowe). W: sns.ias.edu. IAS, 9 maja 2013, dostęp 22 kwietnia 2020 .
  4. ^ John Timmer: Człowiek stojący za kulą, Freeman Dyson, nie żyje w wieku 96 lat. W: arstechnica.com. Condé Nast, 28 lutego 2020, dostęp 22 kwietnia 2020 .
  5. ^ Dyson: teorie promieniowania Schwingera, Tomonagi i Feynmana. W: Przegląd fizyczny. Vol. 75, 1949, s. 486 oraz The S-Matrix in Quantum Electrodynamics. S. 1736. Przedruk w Schwinger ed. Wybrane artykuły na temat QED. Dover. Jego wykłady z zaawansowanej mechaniki kwantowej, Cornell 1951, są dostępne online.
  6. ↑ Zobacz np. B. Struktura matematyczna mechaniki kwantowej .
  7. ^ Dyson: Spotkanie z Enrico Fermi. W: Natura. Vol. 427, 22 stycznia 2004.
  8. ↑ Dyson, Lenard: Stabilność materii. Część 1, J. Math. Phys., t. 8, 1967, s. 423-434, t. 9, 1968, s. 698-711.
  9. ^ Lieb, Thirring: związany z energią kinetyczną fermionów, która dowodzi stabilności materii. Fiz. Rev. Lett., tom 35, 1975, s. 687-689.
  10. ↑ Dyson: Czy grawiton jest wykrywalny? W: International Journal of Modern Physics. A, Tom 28, 2013.
  11. ↑ FJ Dyson: Transport międzygwiezdny. W: Fizyka dzisiaj. Październik 1968, s. 41–45, PDF, dostęp 7 listopada 2011.
  12. ↑ Zobacz jego raport w Disturbing the universe i Dyson: Interstellar transport. W: fizyka dzisiaj. Październik 1968.
  13. ^ Dyson: Szukaj sztucznych źródeł promieniowania podczerwonego. W: Nauka. Vol. 131, 1960, 1667, także w Cameron: Komunikacja międzygwiezdna i Poszukiwanie technologii pozaziemskich. W: Marshak red.: Perspektywy we współczesnej fizyce. 1966 (Bethe Festschrift).
  14. ↑ Przegląd fizyczny. t. 102, 1956, s. 1217.
  15. ^ Susan Mazur: Wywiad z Freemanem Dysonem o pochodzeniu życia na Ziemi. Counterpunch, 27 czerwca 2012 r. Wciąż trzyma się swojej teorii w 2012 r. i widzi tylko coraz wyraźniejsze oznaki oryginalnego świata RNA jako główny postęp od czasu publikacji jego książki.
  16. ^ Freeman Dyson: Kwestia globalnego ocieplenia. W: The New York Review of Books. Tom 55, Numer 10, 12 czerwca 2008.
  17. ↑ George Johnson: Freeman Dyson, geniusz matematyczny, który stał się wizjonerem technologicznym, zmarł w wieku 96 lat. W: nytimes.com. The New York Times Company, 28 lutego 2020, dostęp 21 kwietnia 2020 .
  18. ^ Zagraniczni członkowie Rosyjskiej Akademii Nauk od 1724. Freeman John Dyson. W: ras.ru. Rosyjska Akademia Nauk, dostęp 23 sierpnia 2015 r. (rosyjski).
  19. ^ Twórca Wzorów. Autobiografia poprzez litery. (Wideo 43:47) W: ias.edu. 2018, dostęp 1 marca 2020 .
  20. ↑ Rób to, co chcesz. W: FAZ . 25 kwietnia 2013, s. 28.
dane osobiste
NAZWISKO Dyson, Freeman J.
ALTERNATYWNE NAZWY Dyson, Freeman John (pełne imię i nazwisko)
KRÓTKI OPIS Brytyjsko-amerykański fizyk i matematyk
DATA URODZENIA 15 grudnia 1923
MIEJSCE URODZENIA Crowthorne
DATA ZGONU 28 lutego 2020 r.
MIEJSCE ŚMIERCI Princeton