Кеннет Г. Уилсон

Кеннет Г. Уилсон

Кеннет Геддес «Кен» Уилсон (Kenneth G. Wilson, 8 июня 1936 — 15 июня 2013) был американским физиком-теоретиком и пионером использования компьютеров для изучения физики элементарных частиц. Он был удостоен Нобелевской премии по физике 1982 года за работу по фазовым переходам, пролившую свет на тонкую сущность таких явлений, как таяние льда и возникновение магнетизма. Эти исследования были воплощены в его фундаментальной работе по ренормгруппе (renormalization group).

Жизнь

Уилсон родился 8 июня 1936 года в Уолтеме, штат Массачусетс, и был старшим ребенком Эмили Бакингем Уилсон и Э. Брайта Уилсона (E. Bright Wilson) — известного химика Гарвардского университета, проводившего важные исследования в области микроволнового излучения. Его мать также была физиком по образованию. Он учился в нескольких школах, включая школу колледжа Магдален (Magdalen College School) в Оксфорде, Великобритания, и закончил школу Джорджа (George School) в восточной Пенсильвании.

В 16 лет он поступил в Гарвардский колледж, где специализировался на математике. В 1954 и 1956 годах он дважды входил в пятерку лучших на математической олимпиаде Уильяма Лоуэлла Патнэма (William Lowell Putnam Mathematical Competition). Он также был звездным легкоатлетом, представлявшим Гарвард в беге на милю. Во время летних каникул он работал в Океанографическом институте Вудс-Хоул (Woods Hole Oceanographic Institution). В 1961 году он получил степень доктора философии в Калтехе (Caltech), где учился под руководством Мюррея Гелл-Мана (Murray Gell-Mann). После этого он занимался постдокторскими исследованиями в Гарварде и ЦЕРНе (CERN).

В 1963 году он пришел в Корнеллский университет (Cornell University) на факультет физики в качестве младшего преподавателя, а в 1970 году стал профессором. В этот период он также проводил исследования в SLAC. В 1974 году он стал профессором физики имени Джеймса А. Уикса в Корнелле.

В 1982 году он был удостоен Нобелевской премии по физике за работу по критическим явлениям с использованием ренормгруппы.

В 1980 году он стал солауреатом премии Вольфа по физике вместе с Майклом Э. Фишером (Michael E. Fisher) и Лео Кадановым (Leo Kadanoff). Среди других его наград — медаль Эрингена (A.C. Eringen Medal), медаль Франклина (Franklin Medal), медаль Больцмана (Boltzmann Medal) и премия Данни Хайнемана (Dannie Heinemann Prize). В 1975 году он был избран членом Национальной академии наук США и Американской академии искусств и наук, а в 1984 году — членом Американского философского общества.

В 1985 году он был назначен директором Центра теории и моделирования в науке и технике Корнеллского университета (ныне известного как Корнеллский теоретический центр) — одного из пяти национальных суперкомпьютерных центров, созданных Национальным научным фондом. В 1988 году Уилсон стал преподавателем в Университете штата Огайо. В 1995 году Уилсон переехал в Грей, штат Мэн. Он продолжал сотрудничать с Университетом штата Огайо до выхода на пенсию в 2008 году. До самой смерти он активно занимался исследованиями в области физического образования и был одним из первых сторонников «активного вовлечения» (исследовательского подхода) школьников в изучение науки и математики.

Среди его аспирантов были Х. Р. Кришнамурти (H. R. Krishnamurthy), Роман Джакив (Roman Jackiw), Майкл Пескин (Michael Peskin), Серж Рудаз (Serge Rudaz), Пол Гинспарг (Paul Ginsparg) и Стивен Р. Уайт (Steven R. White).

Брат Уилсона, Дэвид, также был профессором Корнеллского университета на кафедре молекулярной биологии и генетики до самой смерти, а его жена с 1982 года, Элисон Браун (Alison Brown), — известный ученый в области компьютерных технологий.

Он скончался в Сако, штат Мэн, 15 июня 2013 года в возрасте 77 лет. Коллеги почтили его память с глубоким уважением.

Работа

Работа Уилсона в области физики включала создание комплексной теории масштабирования: того, как фундаментальные свойства и силы системы варьируются в зависимости от масштаба, на котором они измеряются. Он разработал универсальную стратегию «разделяй и властвуй» для вычисления процессов фазовых переходов, рассматривая каждый масштаб отдельно, а затем абстрагируя связь между соседними масштабами, что стало новым подходом в теории ренормгрупп. Это дало глубокое понимание области критических явлений и фазовых переходов в статистической физике, позволив проводить точные расчеты. Одним из примеров важной задачи физики твердого тела, решенной им с помощью ренормгруппы, является количественное описание эффекта Кондо (Kondo effect).

Он распространил эти идеи о масштабировании на фундаментальные вопросы о природе квантовой теории поля, разложении операторного произведения и физическом смысле ренормгруппы.

Он также стал первопроходцем в понимании конфайнмента кварков внутри адронов, используя решеточную калибровочную теорию (lattice gauge theory) и запустив подход, позволяющий выполнять на компьютерах вычисления сильной связи, которые ранее считались невозможными. На такой решетке он далее пролил свет на киральную симметрию — важнейшую особенность взаимодействий элементарных частиц.

Награды и отличия

- Премия Данни Хайнемана в области математической физики, 1973

- Калтех, награда «Выдающийся выпускник», 1981

- Премия «Золотая тарелка» Американской академии достижений, 1983

- Член Американского физического общества, 1998

- Австралийский национальный университет, выдающийся юбилейный научный сотрудник, 1996