Kenneth G. Wilson

Kenneth G. Wilson

Kenneth Geddes "Ken" Wilson (8 juin 1936 – 15 juin 2013) était un physicien théoricien américain et un pionnier de l'utilisation des ordinateurs pour l'étude de la physique des particules. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1982 pour ses travaux sur les transitions de phase, illustrant l'essence subtile de phénomènes tels que la fonte des glaces et le magnétisme émergent. Cela a été incarné dans ses travaux fondamentaux sur le groupe de renormalisation.

Vie

Wilson est né le 8 juin 1936 à Waltham, dans le Massachusetts, et était l'aîné d'Emily Buckingham Wilson et d'E. Bright Wilson, un éminent chimiste de l'université Harvard qui a réalisé d'importants travaux sur les émissions micro-ondes. Sa mère avait également suivi une formation de physicienne. Il a fréquenté plusieurs écoles, dont la Magdalen College School à Oxford, au Royaume-Uni, avant de terminer ses études à la George School dans l'est de la Pennsylvanie.

Il est entré au Harvard College à l'âge de 16 ans, se spécialisant en mathématiques et, à deux reprises, en 1954 et 1956, il s'est classé parmi les cinq meilleurs lors de la William Lowell Putnam Mathematical Competition. Il était également une star de l'athlétisme, représentant Harvard sur le mile. Pendant ses vacances d'été, il a travaillé à la Woods Hole Oceanographic Institution. Il a obtenu son doctorat au Caltech en 1961, sous la direction de Murray Gell-Mann. Il a effectué des travaux postdoctoraux à Harvard et au CERN.

Il a rejoint l'université Cornell en 1963 au sein du département de physique en tant que membre junior du corps professoral, devenant professeur titulaire en 1970. Il a également mené des recherches au SLAC au cours de cette période. En 1974, il est devenu professeur de physique James A. Weeks à Cornell.

En 1982, il a reçu le prix Nobel de physique pour ses travaux sur les phénomènes critiques utilisant le groupe de renormalisation.

Il a été co-lauréat du prix Wolf en physique en 1980, avec Michael E. Fisher et Leo Kadanoff. Ses autres distinctions incluent la médaille A.C. Eringen, la médaille Franklin, la médaille Boltzmann et le prix Dannie Heineman. Il a été élu membre de la National Academy of Sciences et membre de l'American Academy of Arts and Sciences, tous deux en 1975, et a également été élu membre de l'American Philosophical Society en 1984.

En 1985, il a été nommé directeur du Center for Theory and Simulation in Science and Engineering de Cornell (aujourd'hui connu sous le nom de Cornell Theory Center), l'un des cinq centres nationaux de supercalculateurs créés par la National Science Foundation. En 1988, Wilson a rejoint le corps professoral de l'université d'État de l'Ohio. Wilson a déménagé à Gray, dans le Maine, en 1995. Il a poursuivi sa collaboration avec l'université d'État de l'Ohio jusqu'à sa retraite en 2008. Avant sa mort, il a participé activement à la recherche sur l'enseignement de la physique et a été l'un des premiers partisans de « l'implication active » (c'est-à-dire la science par l'investigation) des élèves de la maternelle à la terminale en sciences et en mathématiques.

Parmi ses étudiants en doctorat figurent H. R. Krishnamurthy, Roman Jackiw, Michael Peskin, Serge Rudaz, Paul Ginsparg et Steven R. White.

Le frère de Wilson, David, était également professeur à Cornell au département de biologie moléculaire et de génétique jusqu'à sa mort, et son épouse depuis 1982, Alison Brown, est une éminente informaticienne.

Il est décédé à Saco, dans le Maine, le 15 juin 2013, à l'âge de 77 ans. Il a été respectueusement honoré par ses collègues.

Travaux

Les travaux de Wilson en physique ont impliqué la formulation d'une théorie globale de la mise à l'échelle : comment les propriétés et forces fondamentales d'un système varient en fonction de l'échelle sur laquelle elles sont mesurées. Il a conçu une stratégie universelle de « diviser pour régner » pour calculer comment les transitions de phase se produisent, en considérant chaque échelle séparément puis en abstrayant la connexion entre les échelles contiguës, dans une nouvelle appréciation de la théorie du groupe de renormalisation. Cela a fourni des connaissances approfondies sur le domaine des phénomènes critiques et des transitions de phase en physique statistique, permettant des calculs précis. Un exemple de problème important en physique de la matière condensée qu'il a résolu en utilisant la renormalisation est la description quantitative de l'effet Kondo.

Il a étendu ces réflexions sur la mise à l'échelle pour répondre à des questions fondamentales sur la nature de la théorie quantique des champs, l'expansion du produit d'opérateurs et la signification physique du groupe de renormalisation.

Il a également été le pionnier de la compréhension du confinement des quarks à l'intérieur des hadrons, en utilisant la théorie de jauge sur réseau, et en initiant une approche permettant d'effectuer sur ordinateur des calculs de couplage fort auparavant redoutables. Sur un tel réseau, il a apporté un éclairage supplémentaire sur la symétrie chirale, une caractéristique cruciale des interactions entre particules élémentaires.

Prix et distinctions

- Prix Dannie Heineman pour la physique mathématique, 1973

- Caltech, Distinguished Alumni Award, 1981

- Golden Plate Award de l'American Academy of Achievement, 1983

- Membre de l'American Physical Society, 1998

- Australian National University, Distinguished Anniversary Fellow, 1996