肯尼思·G·威尔逊
肯尼思·盖德斯·“肯”·威尔逊(Kenneth G. Wilson,1936年6月8日-2013年6月15日)是一位美国理论物理学家,也是利用计算机研究粒子物理学的先驱。他因在相变方面的工作而获得1982年诺贝尔物理学奖,阐明了如冰融化和磁性产生等现象的微妙本质。这些工作体现在他关于重整化群的开创性研究中。
生平
威尔逊于1936年6月8日出生在马萨诸塞州沃尔瑟姆,是艾米丽·白金汉·威尔逊(Emily Buckingham Wilson)和E·布莱特·威尔逊(E. Bright Wilson)的长子。他的父亲是哈佛大学著名的化学家,在微波发射方面做出了重要贡献。他的母亲也接受过物理学训练。他就读过多所学校,包括英国牛津的莫德林学院学校(Magdalen College School),最后在宾夕法尼亚州东部的乔治学校(George School)毕业。
他在16岁时进入哈佛大学,主修数学。在1954年和1956年的威廉·洛厄尔·普特南数学竞赛中,他两次名列前五。他还是一位田径明星,曾代表哈佛参加英里赛跑。暑假期间,他在伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)工作。他于1961年从加州理工学院(Caltech)获得博士学位,师从默里·盖尔曼(Murray Gell-Mann)。之后他在哈佛大学和欧洲核子研究中心(CERN)从事博士后研究工作。
他于1963年加入康奈尔大学物理系担任初级教员,并于1970年成为正教授。在此期间,他还在斯坦福线性加速器中心(SLAC)进行研究。1974年,他成为康奈尔大学詹姆斯·A·威克斯物理学教授。
1982年,他因利用重整化群研究临界现象而获得诺贝尔物理学奖。
1980年,他与迈克尔·E·费舍尔(Michael E. Fisher)和利奥·卡达诺夫(Leo Kadanoff)共同获得了沃尔夫物理学奖。他获得的其他奖项包括A.C.埃林根奖章(A.C. Eringen Medal)、富兰克林奖章(Franklin Medal)、玻尔兹曼奖章(Boltzmann Medal)以及丹尼·海涅曼奖(Dannie Heinemann Prize)。他于1975年当选为美国国家科学院院士和美国艺术与科学院院士,并于1984年当选为美国哲学学会会员。
1985年,他被任命为康奈尔大学科学与工程理论与模拟中心(现称为康奈尔理论中心)的主任,这是由国家科学基金会创建的五个国家级超级计算机中心之一。1988年,威尔逊加入俄亥俄州立大学任教。1995年,威尔逊搬到缅因州格雷市。他继续与俄亥俄州立大学保持联系,直到2008年退休。去世前,他积极参与物理教育研究,并提倡让中小学生通过“积极参与”(即探究式科学)学习科学和数学。
他的一些博士生包括H·R·克里希纳穆尔蒂(H. R. Krishnamurthy)、罗曼·贾基夫(Roman Jackiw)、迈克尔·佩斯金(Michael Peskin)、塞尔日·鲁达兹(Serge Rudaz)、保罗·金斯帕格(Paul Ginsparg)和史蒂文·R·怀特(Steven R. White)。
威尔逊的兄弟大卫(David)生前也是康奈尔大学分子生物学与遗传学系的教授,而他自1982年以来的妻子艾莉森·布朗(Alison Brown)是一位著名的计算机科学家。
他于2013年6月15日在缅因州萨科去世,享年77岁。他的同事们对他表示了深切的怀念。
研究工作
威尔逊在物理学上的工作涉及尺度理论的综合构建:即系统的基本属性和力如何随测量尺度而变化。他设计了一种通用的“分而治之”策略来计算相变如何发生,通过分别考虑每个尺度,然后抽象出连续尺度之间的联系,这是对重整化群理论的一种新颖理解。这为统计物理学中临界现象和相变领域提供了深刻的见解,并实现了精确计算。他利用重整化解决的固体物理学中一个重要问题的例子是定量描述近藤效应(Kondo effect)。
他将这些关于尺度的见解扩展到了量子场论的本质、算符乘积展开以及重整化群的物理意义等基础问题的解答上。
他还利用格点规范理论(lattice gauge theory)开创了对强子内夸克禁闭的理解,并启动了一种允许在计算机上进行此前难以计算的强耦合计算的方法。在这样的格点上,他进一步阐明了手征对称性,这是基本粒子相互作用中的一个关键特征。
奖项与荣誉
- 丹尼·海涅曼数学物理奖,1973年
- 加州理工学院杰出校友奖,1981年
- 美国成就学院金盘奖,1983年
- 美国物理学会会员,1998年
- 澳大利亚国立大学杰出周年研究员,1996年
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