Freeman Dyson zapamiętany przez ludzi, którzy go znali: niezwykły wizjoner

Freeman Dyson (w środku) z kolegami

Freeman Dyson (w środku) z kolegamiPredrag Cvitanovic



Freeman Dyson, który zmarł 28 lutego w wieku 96 lat, był intelektualnym gigantem, szanowanym jako fizyk, matematyk i intelektualista, a także jako mentor, dziadek i przyjaciel. Przegląd technologii poprosił kilku swoich kolegów o zastanowienie się nad jego życiem i pracą. Oto niektóre z odpowiedzi.


Edward Witten, Instytut Studiów Zaawansowanych

Edwarda Wittena

Wikimedia, Ojan





Freeman Dyson wniósł fundamentalny wkład w niezwykle szeroką gamę dziedzin fizyki i matematyki.

Zawartość

Wśród fizyków Dyson znany jest przede wszystkim jako jeden z pionierów elektrodynamiki kwantowej. W latach dwudziestych fizycy nauczyli się opisywać zwykłą materię za pomocą dziwnej i często sprzecznej z intuicją teorii znanej jako mechanika kwantowa. Co więcej, wiadomo było, że światło ma postać pojedynczych cząstek, czyli kwantów, zwanych fotonami. Jednak próby zrozumienia mechaniki kwantowej oddziaływania światła z materią w tamtych czasach prowadziły do ​​nierozwiązywalnych trudności.

Pod koniec lat 40. XX wieku, kiedy po II wojnie światowej wznowiono badania w zakresie fizyki fundamentalnej, postęp technologiczny umożliwił przeprowadzanie eksperymentów testujących oddziaływania kwantowo-mechaniczne fotonów i elektronów, tworząc nieodpartą potrzebę opracowania praktycznej teorii. Dyson, wraz z Hansem Bethe, Richardem Feynmanem, Julianem Schwingerem i Shinichiro Tomanagą, był jednym z pionierów, którzy tego dokonali. Z grubsza, rolą Dysona było stworzenie pomostu między czymś, co wyglądało na bardzo różne i potencjalnie niekompatybilne podejścia. W ten sposób wprowadził idee i metody, które są dziś szeroko stosowane.

Teoria elektrodynamiki kwantowej, którą pomógł ustalić, jest prototypem, który został ostatecznie opracowany w ramach Modelu Standardowego fizyki cząstek elementarnych.

W latach pięćdziesiątych Dyson wniósł wiele ważnych wkładów w dalszy rozwój ram elektrodynamiki kwantowej. Ta praca została wykonana w zdumiewająco młodym wieku. Pierwszych przełomów dokonano w latach 1948 i 1949; Dyson skończył 25 lat w 1948 roku. Co ciekawe, w tym czasie zyskał już reputację w zupełnie innej dziedzinie: dziedzinie matematyki znanej jako przybliżenie diofantyczne.

Najprostszą wersją aproksymacji diofantycznej — która, jak sama nazwa wskazuje, sięga czasów starożytnych Greków — jest przybliżanie liczby rzeczywistej, takiej jak π, za pomocą liczb wymiernych. W bardziej wyrafinowanej nowoczesnej wersji rozważa się przybliżenia przez bardziej ogólne liczby algebraiczne. Dyson wniósł fundamentalny wkład w pracę opublikowaną w 1947 roku, kiedy miał 24 lata. Zachował pasję do teorii liczb przez całą swoją karierę i wniósł wiele wkładów, z których jeden zostanie wkrótce wymieniony.

W latach 60. i później Dyson wniósł duży wkład w kwantową mechanikę statystyczną. Ogólnym celem tego przedmiotu jest zrozumienie mechaniki kwantowej zachowania zespołu wielu cząstek — na przykład elektronów i jąder atomowych w kawałku metalu. W 1966 roku, wraz z Andrew Lenardem, Dyson przedstawił pierwszy rygorystyczny dowód na to, że zasada Pauliego między elektronami jest wystarczająca do zapewnienia, że ​​materia jest stabilna i nie ulega spontanicznemu zapadnięciu. (Ten problem został niezależnie przeanalizowany przez Elliotta Lieba i Waltera Thirringa.) Dyson wniósł wiele subtelnych wkładów dotyczących faz materii kwantowej, a czasem klasycznej, uogólniając fakt, że woda ma fazy stałe, ciekłe i gazowe.

Począwszy od 1962 roku, Dyson, wraz z Eugene Wignerem i innymi, był w dużej mierze odpowiedzialny za rozwój tego, co obecnie znane jest jako teoria macierzy losowych.

Pierwotnym celem było przedstawienie statystycznego opisu poziomów energetycznych jąder atomowych. Teoria macierzy losowych stała się głównym tematem o rozległych zastosowaniach w fizyce i matematyce. W fizyce jest obecnie rozumiany jako jedno z podstawowych narzędzi do zrozumienia chaosu kwantowego. Ma również nieoczekiwane zastosowania w grawitacji kwantowej. Poza tym teoria macierzy losowych jest ważnym narzędziem w informatyce i matematyce stosowanej.

Jedno z najbardziej zaskakujących zastosowań pojawiło się w latach 70., kiedy Dyson połączył swoje zainteresowania teorią liczb z macierzami losowymi i zaproponował, że teoria macierzy losowych może opisywać statystyczne zachowanie zer funkcji zeta Riemanna. Są to centralne obiekty w teorii liczb i przedmiot hipotezy Riemanna, jednego z najbardziej znanych nierozwiązanych problemów w matematyce.

Idea Dysona dotycząca zer funkcji zeta została potwierdzona (i uogólniona na inne powiązane problemy) na wiele różnych sposobów, od dowodów teoretycznych po eksperymenty komputerowe. Obecnie związek z teorią macierzy losowych jest uważany za kluczową wskazówkę dotyczącą hipotezy Riemanna, która wciąż pozostaje nierozwiązana.

Krótko mówiąc, Freeman Dyson odcisnął swoje piętno w wielu dziedzinach fizyki i matematyki. Jego wkład był tak szeroki, że żadna osoba nie jest w stanie odpowiednio go podsumować.


Dwight Neuenschwander, Southern Nazarene University

Dwight Neuenschwander

Zdjęcie dzięki uprzejmości Dwighta Neuenschwandera

Na przyjęciu, zanim profesor Dyson wygłosił przemówienie odbierając nagrodę Templetona w 2000 roku, długa kolejka wybitnych ludzi czekała, aby uścisnąć mu i jego żonę Imme dłoń. Stałem z boku i obserwowałem. Nagle przez drzwi wpadły jego wnuki, dzieci w wieku około 6 lat. Zignorowali kolejkę dygnitarzy i pobiegli w stronę Freemana krzycząc: Papa! Papa! Kolejne kilka sekund było wzruszających. Profesor Dyson odwrócił się od linii dygnitarzy i padł na kolana, a te dzieciaki zaroiły się od niego. Ludzie czekający w kolejce musieli czekać. Ale wydawało się, że to nie przeszkadza – wszyscy mieliśmy przywilej oglądania cennego momentu z życia pół tuzina wnucząt i ich ukochanego dziadka.

W tym czasie korespondowałem z nim od lat. W 1993 roku wraz z kilkoma studentami napisałem do niego list z pytaniami i komentarzami na temat jego książki Niepokojenie wszechświata, mając nadzieję na krótką odpowiedź. Odpisał obszernie kilka dni później, co było początkiem korespondencji, która miała trwać przez dziesięciolecia.

Nawiasem mówiąc (lub nie; to charakterystyczne dla niego), po otrzymaniu nagrody Templetona przeznaczył część środków z nagrody na przyznanie stypendium na mojej uczelni, aby studenci mogli podróżować do naszej stacji terenowej Quetzal Education Research Centre w górach Talamanca las chmur Kostaryki. Studenci zawsze mieli trudności finansowe, aby brać udział w kursach i prowadzić badania, ale od kilku lat mamy stypendium Freeman Dyson Travel Scholarship.

List Freemana Dysona z 1995 roku do Dwighta Neuenschwandera

Przeskocz do 2012 r., kiedy stowarzyszenie honorowe fizyki Sigma Pi Sigma zorganizowało w Orlando swoje czteroletnie spotkanie lub kongres. W spotkaniu wzięło udział około 800 osób; około 600 z nich było studentami studiów licencjackich z fizyki. Profesor Dyson był głównym mówcą na posiedzeniu plenarnym, którego przemówienie zaplanowano na sobotni poranek. Konferencja rozpoczęła się w czwartek wieczorem. Tego wieczoru dość niespodziewanie wszedł profesor Dyson, prosto z lotniska, trzymając swoją teczkę. Natychmiast został otoczony spontanicznym przyjęciem, jakie można sobie wyobrazić dla członka rodziny królewskiej, który akurat jest gwiazdą rocka.

Obecnie spędzam więcej czasu na opiece nad dziećmi, a mniej na pisaniu książek. Nigdy nie wiadomo, która praca okaże się najważniejsza!

Przez resztę spotkania, podczas każdej przerwy, przed profesorem Dysonem natychmiast utworzyła się bardzo długa kolejka. Każdy chciał mu uścisnąć dłoń, podpisać książkę lub zrobić sobie z nim zdjęcie. Cierpliwie rozmawiał z każdym z osobna. W sobotę rano dołączył do uczniów w grupach okrągłego stołu. Kiedy spotkanie zakończyło się w sobotę wieczorem, pomagałem personelowi zdjąć budkę rejestracyjną o 22:00. Centrum kongresowe było puste, z wyjątkiem kilku maruderów. Ci maruderzy byli studentami, którzy wciąż rozmawiali z profesorem Dysonem. Poza personelem spotkania i personelem centrum kongresowego był dosłownie ostatnim, który opuścił spotkanie. Nie odszedł, dopóki nie zrobili tego wszyscy, którzy chcieli z nim porozmawiać. Oczywiście był wtedy znacznie młodszy – zaledwie 89!

W odręcznym liście do mojej klasy opisał spędzanie czasu z dziećmi swojej córki, mówiąc: Obecnie spędzam więcej czasu na opiece nad dziećmi, a mniej na pisaniu książek. Nigdy nie wiadomo, która praca okaże się ważniejsza! Dużo o tym myślałem przez lata, próbując zrównoważyć czasami ortogonalne wymagania wychowywania dzieci i budowania kariery.

Moi uczniowie pytali o naukę i religię. W swoim ostatnim liście do nas z 10 grudnia 2019 r., w odpowiedzi na nasze pytanie o optymalny związek między zwątpieniem a wiarą, odpowiedział: Optymalną relacją między zwątpieniem a wiarą jest pokojowe współistnienie. Oba są niezbędne dla ewolucji kreatywnego społeczeństwa ludzkiego. Wiara w dążenie do niemożliwych celów, zwątpienie w odzyskanie sił po katastrofalnych błędach. Musimy nauczyć się tolerować wiele różnych wyznań i wątpliwości.

Profesor Dyson był dla mnie czymś więcej niż autorem ukochanego podręcznika. Był inspiracją i został przyjacielem. Jestem tak błogosławiony, że moja ścieżka przecięła jego drogę. I przemawiam w imieniu ponad 3000 uczniów, którzy czują to samo, którzy w ciągu ostatnich 25 lat przybyli, aby go poznać i podzielić się swoją mądrością poprzez jego książki i listy.


Harold Feiveson, Uniwersytet Princeton

Ostatni raz widziałem Freemana trzy tygodnie temu, kiedy przyszedł na wykład, który wygłaszałem w Princeton na temat roli naukowców w II wojnie światowej. Freeman był oczywiście jednym z tych naukowców, pracujących w grupie badań operacyjnych Królewskich Sił Powietrznych. Rozpocząłem swoje przemówienie od obserwacji, że na początku 1942 r., kiedy naziści kontrolowali całą Europę z wyjątkiem Wielkiej Brytanii i japońskiego ascendentu wszędzie, niewielu byłoby przekonanych, że alianci zwyciężą. Freeman natychmiast się z tym nie zgodził, ze swoim psotnym poczuciem humoru. Nie, powiedział – gdy Niemcy wkroczyli na Związek Radziecki, był przekonany, że alianci wygrają wojnę. Odwiozłem Freemana do domu tego dnia, a jego umysł był tak bystry jak zawsze, chociaż nie był tak pewny swojego ciała.

To było trzy tygodnie temu. Ale myślę wstecz ponad 50 lat temu, kiedy po raz pierwszy usłyszałem o Freemanie. W 1963 dołączyłem do Biura Naukowego Agencji Kontroli i Rozbrojenia USA, agencji nowo utworzonej przez administrację Kennedy'ego. Pokazano mi badanie, które Freeman przeprowadził latem 1962 dla agencji Implikacje nowych systemów broni dla polityki strategicznej i rozbrojenia.

Było to spore studium, z kilkoma intrygującymi przemyśleniami na temat możliwych przyszłych rozwiązań technicznych, takich jak broń nuklearna o niskiej wydajności i laserowe systemy przeciwrakietowe. Co było jednak bardziej interesujące, to pierwsze wzmianki o tematach, które Freeman następnie wypowiedział z jeszcze większą mocą: że broń nuklearna jest niemoralna i mało użyteczna i należy się jej pozbyć; że systemy obrony przeciwrakietowej niekoniecznie są złe; i że rozbrojenie może nastąpić w niewyobrażalny sposób.

co to jest ludzka hybryda?

Aby zapewnić ciepło i powietrze, na kometach rosłyby drzewa, a ze względu na niską grawitację komet, drzewa mogły osiągać wysokość stu mil!

W tej ostatniej kwestii Freeman zwrócił następnie naszą uwagę na książkę Wielbłąd i koło Richarda Bullieta, historyka wczesnej cywilizacji arabskiej. Jak przekonywał Bulliet, technologia transportu kołowego, dobrze znana na Bliskim Wschodzie w czasach rzymskich, zaczęła zanikać około 500 r. n.e., gdy karawany wielbłądów przejęły działalność transportową. Drogi wkrótce popadły w ruinę; zapomniano o umiejętnościach budowy i naprawy wózków kołowych. W ciągu kilku pokoleń pojazdy kołowe zniknęły z terytoriów arabskich. Nawet pamięć o ich istnieniu zniknęła ze świata arabskiego. Freeman zauważył, że jeśli broń nuklearna ma zniknąć, prawdopodobnie podąży podobną ścieżką, stopniowo stając się nieistotną, ponieważ nikt nie będzie jej używał.

Tak naprawdę nie poznałem Freemana, dopóki nie dotarłem do Princeton w 1967, kiedy zostałem przedstawiony mu jako ekolog. W 1972 r. zorganizowaliśmy z moim kolegą Robertem Socolowem serię kolokwiów zatytułowanych On Wilderness. Przemówienie Freemana w tej serii, Outer Space: A Final Wilderness, było uderzające. W tym przemówieniu Freeman odrzucił asteroidy lub planety jako odpowiednie miejsca do kolonizacji i przygody w dziczy, ale zamiast tego spekulował na temat komet, które mają dużo wody, azotu i węgla. Aby zapewnić ciepło i powietrze, na kometach rosłyby drzewa, a ze względu na niską grawitację komet, drzewa mogły osiągać wysokość stu mil! Freeman przeczytał pamiętniki gubernatora Williama Bradforda, aby pokazać, jak bardzo nie doceniliśmy kosztów ludzkich i ekonomicznych kolonii Mayflower, w tym kosztów dla rdzennej ludności. Pod wieloma względami koszty te, przekonywał Freeman, są porównywalne, a być może nawet większe niż te, z którymi przyjdzie nam się zmierzyć w następnym stuleciu, podejmując próby założenia kolonii kosmicznej. Już w przemówieniu Freemana pojawiło się kilka wątków, których później zrobił znacznie więcej. Wymienię trzy.

Szybko jest pięknie . Jeśli produkcja nowych rodzajów procesów przemysłowych, systemów transportowych, technologii energetycznych itd. zajmuje więcej niż krótki czas, to prawdopodobnie jest to zły pomysł; znalezienie błędów i ich naprawienie zajmuje zbyt dużo czasu. (Nie oznacza to, że Freeman patrzył z przychylnością tylko na małe technologie; brał udział w Projekcie Orion, projekcie Teda Taylora mającym na celu zbudowanie statków kosmicznych o napędzie jądrowym!)

Technologia jest nieprzewidywalna. Ze względu na nieprzewidywalność chcemy pozostać wystarczająco elastyczni, aby zmienić się, jeśli zajdzie taka potrzeba z powodu nieprzewidzianych skutków dla środowiska. Aby rozwinąć tę kwestię, Freeman skorzystał z pracy Lynn White, której artykuł „Technology Assessment from the Stance of a Medieval Historyn” pokazał, jak niemożliwe byłoby dokonanie oceny technologii większości technologii opracowanych w średniowieczu — takich jak: jak okulary, destylacja brandy, kusza, dzianie, kołowrotek, guziki i kominek. Na przykład, zwiększając prywatność, komin i kominek mogły (w opinii White'a i słowach L.J. Dresbecka) wpłynąć na sztukę miłości bardziej niż trubadurzy.

Należy chwalić różnorodność. Pochwały Freemana dla różnorodności sięgają głęboko w wiele dziedzin ludzkiej działalności, ale dla środowiska jest to głównie, jak sądzę, apel dla naukowców i innych, aby nie wszyscy pracowali nad tym samym problemem, ale raczej aby zajęli się całym szeregiem problemów.

Wszystko to sprawiło, że Freeman był zdecydowanym zwolennikiem energii odnawialnej, pomimo swojego dobrze znanego sceptycyzmu wobec wielu komputerowych modeli globalnego ocieplenia. Freeman wierzył, że technologie energii odnawialnej, ze względu na swoją skalę i prostotę technologiczną w tej dziedzinie, a także ze względu na fakt, że prawie wszystkie kraje rozwijające się są bogate w słońce, wiatr i biomasę, mogą w końcu pozwolić ludziom kształtować energię na potrzeby realne potrzeby ludzi, w tym biedoty wiejskiej w krajach rozwijających się. Jeśli chodzi o globalne ocieplenie, powinienem również wspomnieć o zdecydowanym orędownictwie Freemana za uprawą biomasy na bardzo dużą skalę w celu usunięcia węgla z atmosfery.

Jak sam o sobie powiedział, Freeman miał obsesję na punkcie przyszłości. Myślał o tym, jak nasze dzisiejsze działania wpłyną na przyszłe pokolenia i był, w prawie religijnym sensie, optymistycznie nastawiony do tej przyszłości.


Arthur Jaffe, Uniwersytet Harvarda

Artur Jaffe

Wikimedia, Lubos Motl

Po raz pierwszy spotkałem Freemana Dysona, kiedy byłem absolwentem Princeton prawie 60 lat temu. Miał już niesamowitą reputację i był czymś w rodzaju zagadki dla mojego pokolenia studentów.

pajęczy jedwab na sprzedaż

Przypominam sobie, że Dyson rozpoczął swój kurs z teorii kwantowej, mówiąc nam: Jeśli ktoś mówi, że rozumie teorię kwantową, nie mówi prawdy. Fascynowały nas jego wykłady, więc zaprosiłam go z małą grupą znajomych na obiad. Pamiętam, jak ostrzegał nas, że największa zmiana w naszym życiu nastąpi w wyniku rozwoju gospodarczego Chin. To był scenariusz, w który niewielu ludzi było gotowych uwierzyć, że zmieni świat w takim stopniu, w jakim się zmienił. Nikt wtedy nie przewidział, w jaki sposób gospodarcze pojawienie się Chin i towarzyszące temu priorytety rządu w zakresie edukacji i badań doprowadzą do powstania ogromnej puli niezwykle utalentowanych młodych chińskich matematyków i fizyków, którą mamy dzisiaj.

Mój nauczyciel Arthur Wightman miał ogromny szacunek dla Dysona i często wskazywał na liczne osiągnięcia Dysona w dziedzinie kwantowej teorii pola i wielociałowych systemów kwantowych, w tym serię Dysona, reprezentację Dysona, jego prace nad stabilnością materii kwantowej itp. Wightman również powiedział, że pierwszy szkic pracy Dysona będzie generalnie jego ostatnim szkicem, ponieważ mógł on sformułować swoje pomysły i słowa tak spójnie, zanim przeniósł je na papier. Ponadto poinformował, że Dyson był żarłocznym czytelnikiem; każdego dnia podczas lunchu mógł opowiedzieć o nowych wydarzeniach, które przeczytał w preprintach, które właśnie przyszły pocztą.

Od dawna fascynują mnie dwa eseje Dysona. W swoim wykładzie Gibbsa z 1972 roku dla American Mathematical Society, zatytułowanym Missed Opportunities, Dyson napisał:

Tak się składa, że ​​jestem fizykiem, który zaczynał życie jako matematyk. Jako pracujący fizyk doskonale zdaję sobie sprawę z faktu, że mariaż matematyki i fizyki, który był tak niezwykle owocny w minionych stuleciach, niedawno zakończył się rozwodem.

Przez pewien czas rozwód był tak kompletny, że Dyson przypomniał sobie, jak wpatrywał się w sekwencję cyfr, która z perspektywy czasu powinna wydawać mu się znajoma: 3, 8, 10, 14, 15, 21, 24, 26, 28, 35, 36... .. On napisał:

Ponieważ byłem na razie teoretykiem liczb, nie miały dla mnie sensu. Mój umysł był tak dobrze podzielony, że nie pamiętałem, że jako fizyk wielokrotnie spotykałem się z tymi samymi liczbami… teoretyk liczb Dyson i fizyk Dyson nie rozmawiali ze sobą.

W rezultacie Dyson nie odkrył fundamentalnego związku między dwoma różnymi obiektami matematycznymi zwanymi algebrami Liego i formami modułowymi. Na szczęście fizyka i matematyka pogodziły się, więc niektórzy uczeni, tacy jak Dyson, znów są szanowani zarówno jako matematycy, jak i fizycy.

W swoim eseju Birds and Frogs z 2009 roku Dyson porównał dwa podejścia do odkrywania matematyki, porównując je do tych stworzeń:

Ptaki latają wysoko w powietrzu i badają szerokie perspektywy matematyki aż po daleki horyzont. Zachwycają się koncepcjami, które ujednolicają nasze myślenie i łączą różnorodne problemy z różnych części krajobrazu. Żaby żyją w błocie poniżej i widzą tylko kwiaty, które rosną w pobliżu. Zachwycają się detalami poszczególnych obiektów, a problemy rozwiązują pojedynczo. Tak się składa, że ​​jestem żabą, ale wielu moich najlepszych przyjaciół to ptaki… Matematyka potrzebuje zarówno ptaków, jak i żab.

Będziemy tęsknić za Dysonem nie tylko jako przyjacielem, ale także niezwykłym wizjonerem, który nie boi się rzucać wyzwania konwencjonalnym myślom, gdziekolwiek i kiedykolwiek mógł.


Elliott Lieb, Uniwersytet Princeton

Elliott Lieb

Wikimedia, E. Lieb

Mówienie o karierze Freemana to jak bycie postawionym w sytuacji ślepych mnichów dżinizmu, których poproszono o opisanie słonia. Jego praca naukowa obejmuje tak wiele dziedzin tak dogłębnie, że niewielu, jeśli w ogóle, może pojąć więcej niż tylko część z nich. Jeśli spojrzymy również na nienaukowe, polityczne, literackie i niepublikowane prace rządowe, to w sumie jest to słoń z co najmniej sześcioma nogami i może dwoma trąbami.

Jednak Freeman może nie chcieć być porównywany do słonia — choć trzeba przyznać, że kiedyś nazywał siebie naukowcem-żabą, który lubi bawić się w miejscowym błocie, a nie ptasim naukowcem, który udaje wzniosły widok. W rzeczywistości był jednym i drugim. Tak czy inaczej, słoń nie wystarczy.

W pewnym momencie miałem przyjemność spacerować po tropikalnym lesie deszczowym i trafiłem na właściwą metaforę Freemana, taką, która lepiej oddaje jego działania. W lesie można znaleźć olbrzymie drzewa, z których każde podtrzymuje wszelkiego rodzaju ekosystemy przylegające do niego na różnych wysokościach. Freeman jest jak gigantyczne drzewo stojące pośrodku lasu mechaniki statystycznej. Wiele tematów, nad którymi pracujemy, nie byłoby żywych, gdyby Freeman nie założył przedsiębiorstwa, które przekształciło się w klaster działalności skupiony wokół jego oryginalnego spostrzeżenia. Przykładem jest „dynamika Dysona”, wynaleziona w 1962 roku, której znaczenie dla teorii macierzy losowych zostało niedawno odkryte i doprowadziło do wielkiego przełomu. Co więcej, działania te zachowują swoją żywotność, czego nie można powiedzieć o niektórych modach, które od czasu do czasu wyznaczają postęp fizyki teoretycznej.

fanfiction o Harrym Potterze

Jego kariera, która rozpoczęła się w szkole średniej, początkowo była czysta matematyka, a konkretnie teoria liczb. Opisuje ten aspekt swojej pracy jako matematykę stosowaną — z tego powodu, że czysta matematyka zajmuje się wynajdywaniem nowych idei matematycznych, a nie rozwiązywaniem starych problemów. Jak powszechnie wiadomo, nigdy nie zadał sobie trudu, żeby zrobić doktorat, co mu odpowiada, ale jest niewielu takich jak on, którzy mogą zrobić błyskotliwą karierę naukową bez przechodzenia przez obrzędy narzucone przez ten zawód.

Oryginalny dowód na kwantowo-mechaniczną stabilność materii, dokonany przez Dysona i Andrew Lenarda w 1967 roku, z pewnością należy uznać za jeden z najbardziej zaawansowanych elementów twardej analizy matematycznej do tego czasu. Miał dwie wybitne cechy charakterystyczne Dysona. Jednym z nich była umiejętność rozpoznania podstawowego problemu w fizyce – mimo że otrzymana wówczas mądrość była taka, że ​​nie ma tu nic ciekawego. Drugim jest umiejętność tworzenia matematyki niezbędnej do rozwiązania problemu.

Od tego czasu fizyka matematyczna przeszła długą drogę i nie dziwi nas sporadyczne przełomy, w których nowo wynalezione buldożery przecierają ścieżki przez las. Ale tego rodzaju występu nie widziano wcześniej.

Wiele tematów, nad którymi pracujemy, nie byłoby żywych, gdyby Freeman nie założył przedsiębiorstwa, które przekształciło się w klaster działalności skupiony wokół jego oryginalnego spostrzeżenia.

Po przytoczeniu tych aspektów wkładu Freemana musimy wrócić do epicentrum jego dynamicznego życia. Freeman określił siebie jako eksperta w dziedzinie fizyki matematycznej, którą scharakteryzował jako dyscyplinę ludzi, którzy starają się dogłębnie zrozumieć zjawiska fizyczne, przestrzegając rygorystycznego stylu i metody matematyki. Kontynuował: To dyscyplina, która leży na pograniczu fizyki i matematyki. Celem fizyków matematycznych nie jest ilościowe obliczanie zjawisk, ale ich jakościowe zrozumienie. Pracują z twierdzeniami i dowodami, a nie z liczbami i komputerami. Ich celem jest określenie z matematyczną precyzją pojęć, na których zbudowane są teorie fizyczne.

Zakończę kilkoma osobistymi wspomnieniami na temat mojego długu wobec Freemana. Mój pierwszy kontakt z nim miał miejsce jako doktorant w latach pięćdziesiątych. W zasadzie nie było dostępnej książki, z której można by nauczyć się współczesnej kwantowej teorii pola, z wyjątkiem książki Freemana Zaawansowana mechanika kwantowa . Te notatki do kursu zostały niedawno opublikowane i są dostępne online. Napisał ją w 1951 roku, kiedy miał 28 lat. Ile osób w tym wieku jest w stanie napisać nowoczesną książkę? Próbowałem to zrozumieć i nie robiłem tego, dopóki nie skończyłem 38 lat, ale to nie powstrzymało mnie przed napisaniem pracy doktorskiej na ten temat w 1956 roku!

Pozytywna recenzja Freemana z 1967 roku w Physics Dzisiejsza moja książka z Danem Mattisem na temat fizyki jednowymiarowej bardzo nam pomogła, ale w tej chwili chodzi o to, że po raz kolejny pokazała jego zainteresowanie szalonymi pomysłami i chęć pójścia na nietoperze. dla nich. Napisał, cytuję: Człowiek się zestarzeje, jeśli cały czas pracuje nad nierozwiązywalnymi problemami, a podróż do pięknego świata jednego wymiaru odświeży jego wyobraźnię lepiej niż dawka LSD.

Fragmenty eseju Elliotta Lieba pojawiły się wcześniej w artykułach w: Komunikacja w fizyce matematycznej oraz Światy naukowe z okazji 80. i 90. urodzin Freemana Dysona i są tu wykorzystywane za zgodą.


N.D. Hari Dass , Instytut Nauk Matematycznych, Chennai, Indie

Freeman Dyson przybył do Instytutu Fizyki i Astrofizyki im. Maxa Plancka w Monachium z dłuższą wizytą w 1974 roku. Przeprowadziłem się tam z UCLA rok wcześniej. Biuro Dysona znajdowało się dwa domy dalej od mojego. Gabinet Wernera Heisenberga znajdował się dwoje drzwi po jego. Heisenberg nadal przychodził do Instytutu raz w tygodniu, a podczas większości takich wizyt schodził również do piwnicy, aby zagrać w ping-ponga.

W październiku 1974 Dyson przyniósł wiadomość, że Russell Hulse i Joseph Taylor odkryli pulsar podwójny. Był to jeden z najbardziej niezwykłych obiektów astrofizycznych, jakie kiedykolwiek odkryto: Hulse i Taylor zdobyli później Nagrodę Nobla. Nikt nie był jeszcze pewien, co to jest — prawdopodobnie gwiazda neutronowa lub czarna dziura, wokół której krąży gwiazda towarzysząca. Dyson skłonił nas do rozmowy o znaczeniu studiowania systemu. Ponieważ był to najbardziej zwarty, związany grawitacyjnie układ, jaki dotąd został odkryty, stanowiło idealne laboratorium do badania ogólnej teorii względności Einsteina.

Dyson prowadził swoje dyskusje w czystym i nienagannym niemieckim. Jednym z testów GR, którym byłem szczególnie zainteresowany, był tzw. Test Żyroskopowy Stanforda proponowane słynnego fizyka Leonarda Schiffa w 1960 r., który przewidział bardzo małe, ale wykrywalne skutki, jakie ogólna teoria względności będzie miała na precesję wirującego żyroskopu. Nawet w 1974 roku, prawie 15 lat po pierwotnej propozycji, nie można było jej przeprowadzić ze względu na ekstremalną złożoność techniczną. (Sonda grawitacyjna B, sonda NASA) uruchomiony w 2004 roku będzie później? potwierdzić obliczenia Schiffa .)

Interesowało mnie w tym czasie to, że pozostało to jedno z nieprzetestowanych przewidywań teorii Einsteina. Po pierwszym spotkaniu dyskusyjnym stało się dla mnie oczywiste, że pulsary są najbardziej stabilnymi mechanicznie żyroskopami, a ten podwójny układ pulsarów jest najlepszym miejscem do zaobserwowania tego efektu w przyrodzie. Tak więc w trzecim tygodniu października 1974 dokonałem wstępnych obliczeń tego efektu i stwierdzając, że jest kilka tysięcy razy większy niż przewidywany w eksperymencie Stanforda, pokazałem go Dysonowi. Dyson był bardzo zachęcający i natychmiast zwrócił na to uwagę grupy dyskusyjnej. Jego kapelusz Hari Dass hier calculiert ... nadal brzmi żywo po 46 latach! To, że człowiek z tak wieloma wspaniałymi osiągnięciami na swoim koncie tak chętnie zachęcał młodego człowieka, wywarło na mnie głębokie wrażenie.

Chociaż był bardzo zachęcający, łagodnie upomniał mnie za używanie orbit kołowych i poprosił o bardziej realistyczne obliczenia przy użyciu orbit eliptycznych. Zaczęliśmy dyskutować, jak zaobserwować ten efekt w systemie binarnym. W pierwszym tygodniu listopada miałem jechać z Niemiec do Indii drogą przez Austrię, Jugosławię, Bułgarię, Turcję, Iran i Afganistan. Zapytałem specjalnie Dysona, w jaki sposób można do tego celu wykorzystać radioteleskopy w Indiach. Zaskoczyło mnie, gdy dowiedziałem się o szczegółach indyjskich radioteleskopów, o których Dyson już wiedział! Był przekonany, że teleskop Ooty miał wiele zalet w porównaniu z innymi teleskopami.

Pulsar binarny musiał zostać odłożony na bok, dopóki pod koniec grudnia nie dotarłem do Bangalore w Indiach. Na polecenie Ramanatha Cowsika, astrofizyka, którym podróżowaliśmy do Indii, spotkałem V. Radhakrishnana, znanego radioastronoma i dyrektora Instytutu Badawczego Raman w Bangalore. Pokazałem mu swoje obliczenia, a także opowiedziałem o moich rozmowach z Dysonem o obserwacjach. Następnie szczegółowo opracowaliśmy, w jaki sposób można zaobserwować ten efekt, monitorując szerokość impulsu i odchylenia polaryzacji.

W międzyczasie dotkliwie uświadomiłem sobie poważną teoretyczną lukę w moich obliczeniach obserwowalnego efektu; wykorzystali istniejące obliczenia oparte na GR Einsteina, które były ważne tylko wtedy, gdy masa żyroskopu była nieistotna w porównaniu z masą ciała grawitacyjnego (Ziemia, w przypadku eksperymentu Stanford). Ale w przypadku pulsarów binarnych, pulsary dwuskładnikowe miały porównywalną masę. Moja wiara w przepracowanie problemu grawitacji dwóch ciał była chwiejna. Ale w tym czasie coraz bardziej ulegałem wpływowi teorii źródłowej Juliana Schwingera. Po powrocie do Monachium w lutym z ulgą stwierdziłem, że astrofizycy nie rozstrzygnęli jeszcze sprawy, a Dyson wciąż tam był! Wprowadziłem mojego kolegę, fizyka cząstek elementarnych, Ching-Fai Cho (również z Instytutu Maxa Plancka) w obliczenia oparte na teorii źródeł, które ukończyliśmy w niecałe dwa miesiące. Grupa Ehlers również zakończyła swoje obliczenia, chociaż miesiąc po nas, i obaj się zgodzili! Byliśmy w euforii, że pokonaliśmy w grze metody generalno-relatywistyczne, a nasz rękopis dał się ponieść emocjom. Ponownie omawialiśmy naszą pracę z Dysonem w sposób ciągły. Kiedy pokazaliśmy mu nasz skończony rękopis, zażartował, że wnieśliśmy cenny wkład, ale część zadęcia we własną trąbkę można było zlikwidować!

Biuro Dysona było zawsze otwarte. Kiedy daliśmy mu nasz rękopis do komentarzy i kilka dni później poszliśmy się z nim zobaczyć w tej sprawie, wyciągnął dużą kopertę z manili, na której było wiele nazwisk, w tym nasze, niektóre przekreślone. To była jego lista artykułów napisanych przez młodych, starych, uznanych i początkujących naukowców… wszystkie traktowane z równą powagą.

Spotykaliśmy się na lunch prawie codziennie. Wiele burz mózgów towarzyszyło tym lunchom, które jeszcze bardziej uwydatniły ludzką stronę Dysona. Przy jednej szczególnie pamiętnej okazji zażartował, że jego zdaniem pochodzenie języków jest jeszcze trudniejszym problemem niż pochodzenie życia. Kilkadziesiąt lat później wciąż się nad tym rozmyślam.

Po odejściu Freemana Dysona niespokojny wszechświat będzie jeszcze bardziej niespokojny.

ukryć

Rzeczywiste Technologie.

Kategoria

Bez Kategorii

Technologia

Biotechnologia

Polityka Techniczna

Zmiana Klimatu

Ludzie I Technologia

Dolina Krzemowa

Przetwarzanie Danych

Magazyn Mit News

Sztuczna Inteligencja

Przestrzeń

Inteligentne Miasta

Blockchain

Historia Funkcji

Profil Absolwenta

Połączenie Absolwentów

Funkcja Wiadomości Mit

1865

Mój Widok

77 Msza Św

Poznaj Autora

Profile W Hojności

Widziany Na Kampusie

Listy Absolwentów

Aktualności

Wybory 2020

Z Indeksem

Pod Kopułą

Magazyn Informacyjny Mit

Wąż Pożarowy

Nieskończone Historie

Projekt Technologii Pandemicznej

Od Prezydenta

Przykrywka

Galeria Zdjęć

Zalecane