Frīmenu Daisonu atcerējās cilvēki, kas viņu pazina: neparasts vizionārs

Frīmens Daisons (centrā) ar kolēģiem

Frīmens Daisons (centrā) ar kolēģiem Predrags Cvitanovičs





Frīmens Daisons, kurš nomira 28. februārī 96 gadu vecumā, bija intelektuālais gigants un tika labi novērtēts kā fiziķis, matemātiķis un sabiedriskais intelektuālis, kā arī kā mentors, vectēvs un draugs. Tehnoloģiju apskats lūdza vairākus viņa kolēģus pārdomāt viņa dzīvi un darbu. Šīs ir dažas no atbildēm.


Edvards Vitens, Padziļināto pētījumu institūts

Edvards Vitens

Wikimedia, Ojans

Frīmens Daisons sniedza būtisku ieguldījumu neticami daudzās fizikas un matemātikas jomās.



Saturs

Fiziķu vidū Daisons visvairāk ir pazīstams kā viens no kvantu elektrodinamikas pionieriem. 20. gadsimta 20. gados fiziķi bija iemācījušies aprakstīt parasto vielu, izmantojot dīvaino un bieži vien pretintuitīvo teoriju, kas pazīstama kā kvantu mehānika. Turklāt bija zināms, ka gaisma nāk atsevišķu daļiņu vai kvantu veidā, kas pazīstami kā fotoni. Taču mēģinājumi tajās dienās izprast gaismas kvantu mehāniku, kas mijiedarbojas ar matēriju, radīja neatrisināmas grūtības.

Līdz 1940. gadu beigām, kad pēc Otrā pasaules kara tika atsākti pētījumi fundamentālajā fizikā, tehnoloģiju attīstība ļāva veikt eksperimentus, pārbaudot fotonu un elektronu kvantu mehānisko mijiedarbību, radot pārliecinošu nepieciešamību izstrādāt praktisku teoriju. Daisons kopā ar Hansu Beti, Ričardu Feinmanu, Džulianu Švingeru un Šiničiro Tomanagu bija vieni no pionieriem, kas to panāca. Ļoti aptuveni, Dyson uzdevums bija izveidot tiltu starp to, kas izskatījās pēc ļoti atšķirīgām un potenciāli nesaderīgām pieejām. To darot, viņš iepazīstināja ar idejām un metodēm, kas mūsdienās tiek plaši izmantotas.

Kvantu elektrodinamikas teorija, kuru viņš palīdzēja izveidot, ir prototips, kas galu galā tika izstrādāts daļiņu fizikas standarta modelī.



Piecdesmitajos gados Daisons sniedza vairākus nozīmīgus ieguldījumus, lai turpinātu attīstīt kvantu elektrodinamikas sistēmu. Šis darbs tika veikts pārsteidzoši jaunā vecumā. Sākotnējie izrāvieni tika veikti 1948. un 1949. gadā; Daisonam 1948. gadā apritēja 25 gadi. Jāatzīmē, ka līdz tam laikam viņš jau bija izveidojis reputāciju pavisam citā jomā: matemātikas jomā, kas pazīstama kā Diofantīna aproksimācija.

Vienkāršākā diofantīna aproksimācijas versija, kas, kā norāda nosaukums, attiecas uz senajiem grieķiem, ir tuvināt reālu skaitli, piemēram, π ar racionāliem skaitļiem. Sarežģītākā mūsdienu versijā tiek ņemtas vērā tuvinājumus ar vispārīgākiem algebriskiem skaitļiem. Daisons sniedza būtisku ieguldījumu rakstā, kas publicēts 1947. gadā, kad viņam bija 24 gadi. Viņš visas savas karjeras laikā saglabāja aizraušanos ar skaitļu teoriju un sniedza vairākus ieguldījumus, no kuriem viens tiks pieminēts tuvākajā laikā.

Sešdesmitajos gados un pēc tam Daisons sniedza lielu ieguldījumu kvantu statistikas mehānikā. Šī priekšmeta vispārējais mērķis ir izprast daudzu daļiņu kompleksa kvantu-mehānisko uzvedību, piemēram, elektronu un atomu kodolu metāla gabalā. 1966. gadā kopā ar Endrjū Lenardu Daisons sniedza pirmo stingro pierādījumu tam, ka Pauli izslēgšanas princips starp elektroniem ir pietiekams, lai nodrošinātu, ka viela ir stabila un netiek pakļauta spontānai sabrukšanai. (Šo problēmu neatkarīgi analizēja Eliots Lībs un Valters Tirings.) Daisons sniedza daudz smalku ieguldījumu kvantu un dažreiz klasiskās matērijas fāzēs, vispārinot faktu, ka ūdenī ir cietā, šķidrā un gāzveida fāzes.

Sākot ar 1962. gadu, Daisons kopā ar Jevgeņiju Vīgneru un citiem bija lielā mērā atbildīgs par to, kas tagad pazīstams kā nejaušās matricas teorija.

Sākotnējais mērķis bija sniegt statistisku aprakstu par atomu kodolu enerģijas līmeņiem. Nejaušo matricu teorija ir attīstījusies par galveno tēmu ar plašu pielietojumu fizikā un matemātikā. Fizikā to tagad saprot kā vienu no pamata instrumentiem kvantu haosa izpratnē. Tam ir bijis arī negaidīts pielietojums kvantu gravitācijai. Turklāt izlases matricas teorija ir svarīgs datorzinātņu un lietišķās matemātikas instruments.

Viens no pārsteidzošākajiem lietojumiem radās 1970. gados, kad Daisons apvienoja savas intereses skaitļu teorijā ar interesi par nejaušām matricām un ierosināja, ka nejaušu matricu teorija varētu aprakstīt Rīmaņa zeta funkcijas nulles statistisko uzvedību. Tie ir galvenie objekti skaitļu teorijā un Rīmaņa minējumu priekšmets, kas ir viena no slavenākajām neatrisinātajām matemātikas problēmām.

Disona ideja par zeta funkcijas nullēm ir apstiprināta (un vispārināta ar citām saistītām problēmām) daudzos dažādos veidos, sākot no teorētiskiem pierādījumiem līdz datoreksperimentiem. Mūsdienās saikne ar nejaušās matricas teoriju tiek uzskatīta par galveno pavedienu par Rīmaņa minējumu, kas joprojām ir neatrisināts.

Īsāk sakot, Frīmens Daisons atstāja savas pēdas daudzās fizikas un matemātikas jomās. Viņa ieguldījums bija tik plašs, ka praktiski nav iespējams nevienai personai tos adekvāti apkopot.


Dvaits Neenšvanders, Dienvidnācarenes universitāte

Dvaits Noinšvanders

Dvaita Neenšvandersa foto

Pieņemšanā, pirms profesors Disons teica runu, pieņemot Templtona balvu 2000. gadā, gara rinda izcilu cilvēku gaidīja, lai paspiestu roku viņam un viņa sievai Immei. Es stāvēju malā un skatījos. Pēkšņi pa durvīm ielauzās viņa mazbērni, kuru vecums bija apmēram 6 gadi. Viņi ignorēja augsto amatpersonu rindu un skrēja pretī Frīmenam, kliedzot: Papa! Papa! Nākamās sekundes bija aizkustinošas. Profesors Disons pagriezās no augsto amatpersonu rindas un nometās uz ceļiem, un tie bērniņi slējās pār viņu. Cilvēkiem, kas gaidīja rindā, bija jāgaida. Taču viņi, šķiet, neiebilst — mums visiem bija tas gods vērot kādu vērtīgu mirkli pusduca mazbērnu un viņu mīļotā vectēva dzīvē.

Līdz tam laikam es ar viņu sarakstījos gadiem ilgi. 1993. gadā kopā ar dažiem studentiem biju uzrakstījis viņam vēstuli ar dažiem jautājumiem un komentāriem par viņa grāmatu “Visuma traucēšana”, cerot uz īsu atbildi. Pēc dažām dienām viņš ilgi rakstīja, un tas bija sākums sarakstei, kas ilgs gadu desmitiem.

Starp citu (vai ne; tas viņam ir raksturīgi) pēc Templtona balvas saņemšanas viņš izmantoja daļu no balvas līdzekļiem, lai piešķirtu stipendiju manā universitātē, lai studenti varētu ceļot uz mūsu lauka staciju, Kecalas izglītības pētniecības centru Talamankas kalnos. Kostarikas mākoņu mežs. Studentiem vienmēr bija finansiāla cīņa, lai dotos tur, lai apmeklētu kursus un veiktu pētījumus, taču jau vairākus gadus mums ir Freeman Dyson ceļojumu stipendija.

Frīmena Daisona 1995. gada vēstule Dvaitam Noinšvanderam

Dodieties uz priekšu 2012. gadā, kad fizikas goda biedrība Sigma Pi Sigma rīkoja četrgadu sanāksmi vai kongresu Orlando. Šajā sanāksmē piedalījās aptuveni 800 cilvēku; apmēram 600 no viņiem bija fizikas studenti. Profesors Daisons bija galvenais plenārsēdes lektors, kura uzstāšanās bija paredzēta sestdienas rītā. Konference sākās ceturtdienas vakarā. Tajā vakarā gluži negaidīti tieši no lidostas ienāca profesors Daisons, turēdams portfeli. Viņu uzreiz apņēma spontāna uzņemšana, kādu varētu iedomāties karaliskās ģimenes loceklim, kurš arī ir rokzvaigzne.

Mūsdienās vairāk laika pavadu bērnu pieskatīšanai un mazāk laika grāmatu rakstīšanai. Nekad nevar zināt, kurš darbs izrādīsies vissvarīgākais!

Atlikušajā tikšanās laikā jebkurā pārtraukumā pirms profesora Daisona uzreiz izveidojās ļoti gara rinda. Ikviens gribēja paspiest viņam roku, likt viņam parakstīties grāmatā vai nofotografēties ar viņu. Viņš pacietīgi runāja ar katru indivīdu. Sestdienas rītā viņš pievienojās skolēniem apaļā galda izlaušanās grupās. Kad tikšanās sestdienas vakarā izjuka, es palīdzēju darbiniekiem nojaukt reģistrācijas kabīni pulksten 22:00. Konferenču centrs bija pamests, izņemot dažus klejotājus. Tie bija studenti, kuri joprojām sarunājās ar profesoru Daisonu. Izņemot sanāksmju un sanāksmju centra darbiniekus, viņš burtiski bija pēdējais, kas pameta sanāksmi. Viņš negāja prom, kamēr visi, kas gribēja ar viņu runāt, to nebija izdarījuši. Protams, viņš toreiz bija daudz jaunāks — tikai 89!

Ar roku rakstītā vēstulē manai klasei viņš aprakstīja laika pavadīšanu kopā ar meitas bērniem, sakot: Mūsdienās es pavadu vairāk laika auklējot bērnus un mazāk laika rakstot grāmatas. Nekad nevar zināt, kurš darbs izrādīsies svarīgāks! Gadu gaitā esmu par to daudz domājis, cenšoties līdzsvarot dažkārt ortogonālās prasības bērnu audzināšanai un karjeras veidošanai.

Mani skolēni daudz jautāja par zinātni un reliģiju. Savā pēdējā vēstulē mums 2019. gada 10. decembrī, atbildot uz mūsu jautājumu par optimālajām attiecībām starp šaubām un ticību, viņš atbildēja: Optimālas attiecības starp šaubām un ticību ir mierīga līdzāspastāvēšana. Abi ir būtiski radošas cilvēku sabiedrības attīstībai. Ticība tiekties uz neiespējamiem mērķiem, šaubas, lai atgūtos no postošām kļūdām. Mums ir jāiemācās paciest dažādas ticības un šaubas.

Profesors Disons man bija vairāk nekā iemīļotas mācību grāmatas autors. Viņš bija iedvesmas avots un kļuva par draugu. Esmu tik svētīts, ka mans ceļš šķērsoja viņa ceļu. Un es runāju vairāk nekā 3000 studentu vārdā, kuri jūtas tāpat un kuri pēdējo 25 gadu laikā ir ieradušies, lai viņu satiktu un dalītos viņa gudrībās caur viņa grāmatām un vēstulēm.


Harolds Feivesons, Prinstonas universitāte

Pēdējo reizi Frīmenu redzēju pirms trim nedēļām, kad viņš ieradās uz runu, kuru es lasīju Prinstonā par zinātnieku lomu Otrajā pasaules karā. Frīmens, protams, bija viens no šiem zinātniekiem, kas strādāja Karalisko gaisa spēku operāciju pētniecības grupā. Es sāku savu runu, novērojot, ka 1942. gada sākumā, kad nacisti kontrolēja visu Eiropu, izņemot Lielbritāniju un Japānas augšupeju visur, tikai daži būtu bijuši pārliecināti, ka sabiedrotie gūs virsroku. Frīmens ar savu nekaunīgo humora izjūtu nekavējoties nepiekrita. Nē, viņš teica, kad vācieši bija iebrukuši Padomju Savienībā, viņš bija pārliecināts, ka sabiedrotie uzvarēs karā. Es todien braucu ar Frīmenu mājās, un viņa prāts bija tikpat ass kā jebkad, lai gan viņš nebija tik pārliecināts par savu ķermeni.

Tas bija pirms trim nedēļām. Bet es domāju atpakaļ vairāk nekā pirms 50 gadiem, kad pirmo reizi dzirdēju par Frīmenu. 1963. gadā es pievienojos ASV Ieroču kontroles un atbruņošanas aģentūras Zinātnes birojam, Kenedija administrācijas jaunizveidotajai aģentūrai. Man tika parādīts pētījums, ko Frīmens 1962. gada vasarā veica aģentūrai “Jaunu ieroču sistēmu ietekme uz stratēģisko politiku un atbruņošanos”.

Tas bija diezgan liels pētījums, kurā bija vairākas intriģējošas domas par iespējamo nākotnes tehnisko attīstību, piemēram, mazjaudas kodolieročiem un lāzera pretraķešu sistēmām. Tomēr interesantāks bija pirmais temats, ko Frīmens vēlāk paziņoja ar vēl lielāku spēku: ka kodolieroči ir amorāli un ne pārāk noderīgi, un no tiem vajadzētu atbrīvoties; ka pretraķešu aizsardzības sistēmas ne vienmēr ir sliktas; un ka atbruņošanās varētu notikt veidos, par kuriem toreiz nebija iedomājies.

Lai nodrošinātu siltumu un gaisu, uz komētām tiktu audzēti koki, un komētu zemās gravitācijas dēļ koki varētu sasniegt simts jūdžu augstumu!

Par šo pēdējo punktu Frīmens pēc tam pievērsa mūsu uzmanību šai grāmatai Kamielis un ritenis , autors Ričards Bulliets, agrīnās arābu civilizācijas vēsturnieks. Kā apgalvoja Bullieta, riteņu transporta tehnoloģija, kas Tuvajos Austrumos labi pazīstama romiešu laikos, sāka izzust ap 500. gadu pēc mūsu ēras, kad transporta biznesu pārņēma kamieļu karavānas. Drīz vien ceļi sabruka; tika aizmirstas prasmes, kas bija nepieciešamas, lai izveidotu un remontētu riteņu ratus. Pāris paaudžu laikā riteņu transportlīdzekļi pazuda visās arābu teritorijās. Pat atmiņa par viņu pastāvēšanu pazuda no arābu pasaules. Frīmens norādīja, ka gadījumā, ja kodolieroči pazudīs, visticamāk, tie ies pa līdzīgu ceļu, pakāpeniski zaudējot nozīmi, jo neviens tos neizmantos.

Es īsti iepazinu Frīmenu tikai tad, kad nokļuvu Prinstonā 1967. gadā, kad mani iepazīstināja ar viņu kā vides speciālistu. 1972. gadā mēs ar kolēģi Robertu Sokolovu organizējām kolokviju sēriju ar nosaukumu On Wilderness. Frīmena runa šajā sērijā Outer Space: A Final Wilderness bija pārsteidzoša. Šajā sarunā Frīmens noraidīja asteroīdus vai planētas kā piemērotas vietas kolonizācijai un tuksneša piedzīvojumiem, bet tā vietā spekulēja par komētām, kurās ir daudz ūdens, slāpekļa un oglekļa. Lai nodrošinātu siltumu un gaisu, uz komētām tiktu audzēti koki, un komētu zemās gravitācijas dēļ koki varētu sasniegt simts jūdžu augstumu! Frīmens lasīja no gubernatora Viljama Bredforda dienasgrāmatām, lai parādītu, cik ļoti mēs esam par zemu novērtējuši Mayflower kolonijas cilvēciskās un ekonomiskās izmaksas, tostarp pamatiedzīvotāju izmaksas. Daudzos aspektos šīs izmaksas, apgalvoja Frīmens, ir salīdzināmas un, iespējams, lielākas par tām, ar kurām mēs saskarsimies nākamajā gadsimtā, gatavojoties izveidot kosmosa koloniju. Jau Frīmena runā bija vairākas tēmas, kuras viņš vēlāk pievērsa daudz plašāk. Es minēšu trīs.

Ātri ir skaisti . Ja jauna veida rūpniecisko procesu, transporta sistēmu, enerģijas tehnoloģiju un tā tālāk ražošana prasa vairāk nekā īsu laiku, tā, iespējams, ir slikta ideja; ir nepieciešams pārāk ilgs laiks, lai atrastu kļūdas un tās novērstu. (Tas nenozīmē, ka Frīmens ar labvēlību raudzījās tikai uz mazām tehnoloģijām; viņš piedalījās Project Orion, Teda Teilora projektā ar kodolsprādzienbīstamu kosmosa kuģu būvēšanai!)

Tehnoloģija ir neparedzama. Neprognozējamības dēļ mēs vēlamies palikt pietiekami elastīgi, lai vajadzības gadījumā mainītos neparedzētas ietekmes uz vidi dēļ. Lai sīkāk izstrādātu šo jautājumu, Frīmens izmantoja Linas Vaitas darbu, kura raksts 'Tehnoloģiju novērtējums no viduslaiku vēsturnieka nostājas' parādīja, cik neiespējami būtu bijis veikt tehnoloģiju novērtējumu lielākajai daļai viduslaikos izstrādāto tehnoloģiju. kā brilles, brendija destilācija, arbalets, adīšana, vērpšanas ritenis, pogas un kamīns. Piemēram, palielinot privātumu, skurstenis un kamīns (pēc Vaita domām un L.J. Dresbeka vārdiem) varēja ietekmēt mīlestības mākslu vairāk nekā trubadūri.

Daudzveidība ir jāuzteic. Frīmena slavinājumi par daudzveidību attiecas uz daudzām cilvēka darbības jomām, bet vides jomā tas galvenokārt, manuprāt, ir lūgums zinātniekiem un citiem nestrādāt pie vienas un tās pašas problēmas, bet gan risināt virkni problēmu.

Tas viss lika Frīmenam kļūt par spēcīgu atjaunojamās enerģijas aizstāvi, neskatoties uz viņa labi zināmo skepsi pret daudziem globālās sasilšanas datormodeļiem. Frīmens uzskatīja, ka atjaunojamās enerģijas tehnoloģijas, ņemot vērā to mērogu un tehnoloģisko vienkāršību šajā jomā, kā arī to, ka gandrīz visas jaunattīstības valstis ir bagātas ar sauli, vēju un biomasu, beidzot varētu ļaut cilvēkiem pielāgot enerģiju. cilvēku patiesajām vajadzībām, tostarp lauku nabadzīgajiem jaunattīstības valstīs. Runājot par globālo sasilšanu, man jāpiemin arī Frīmena stingrais atbalsts biomasas audzēšanai ļoti lielā mērogā, lai izņemtu oglekli no atmosfēras.

Kā viņš pats teiktu, Frīmens bija apsēsts par nākotni. Viņš domāja par to, kā mūsu rīcība šodien ietekmēs nākamās paaudzes, un gandrīz reliģiskā nozīmē bija optimistisks par šo nākotni.


Artūrs Džefs, Hārvardas universitāte

Artūrs Džefs

Wikimedia, Lubos Motl

Es pirmo reizi satiku Frīmenu Daisonu, kad biju Prinstonas absolvents gandrīz pirms 60 gadiem. Viņam jau bija spēcīga reputācija, un tas bija kaut kas tāds kā mīkla manai studentu paaudzei.

Es atceros, ka Daisons sāka savu kursu par kvantu teoriju, sakot mums: Ja kāds jums saka, ka saprot kvantu teoriju, viņš nesaka patiesību. Mūs fascinēja viņa lekcijas, un tāpēc es viņu uzaicināju ar nelielu draugu grupu vakariņās. Es atceros, ka viņš mūs brīdināja, ka lielākās pārmaiņas mūsu dzīvē radīs Ķīnas ekonomiskā attīstība. Šis bija scenārijs, kuram tikai daži cilvēki bija gatavi ticēt, ka tas mainīs pasauli tādā mērā, kādā tā ir mainījusies. Tolaik neviens neparedzēja, kā Ķīnas ekonomiskā attīstība un ar to saistītā valdības prioritāte izglītībai un pētniecībai novedīs pie ārkārtīgi talantīgu jauno ķīniešu matemātiķu un fiziķu daudzuma, kāds mums ir šodien.

Mans skolotājs Arturs Vaitmens ļoti cienīja Disonu, un viņš bieži norādīja uz Daisona daudzajiem sasniegumiem kvantu lauka teorijā un daudzu ķermeņu kvantu sistēmās, tostarp Dyson sērijās, Daisona attēlojumu, viņa darbu pie kvantu matērijas stabilitātes utt. teica, ka Daisona pirmais darba melnraksts parasti būs tā pēdējais melnraksts, jo viņš varētu tik sakarīgi formulēt savas idejas un vārdus, pirms tos uzlikt uz papīra. Turklāt viņš ziņoja, ka Daisons bija rijīgs lasītājs; katru dienu viņš pusdienās varēja stāstīt par jaunumiem, ko viņš lasīja preprintos, kas tikko bija atnākuši pa pastu.

Mani jau sen ir fascinējušas divas Daisona esejas. Savā 1972. gada Gibsa lekcijā Amerikas Matemātikas biedrībai ar nosaukumu “Palaistas iespējas” Daisons rakstīja:

Es esmu fiziķis, kurš sāka savu dzīvi kā matemātiķis. Kā strādājošs fiziķis es ļoti labi apzinos, ka laulība starp matemātiku un fiziku, kas pēdējos gadsimtos bija tik ļoti auglīga, nesen beigusies ar šķiršanos.

Šķiršanās kādu laiku bija tik pilnīga, ka Daisons atcerējās, ka skatījies uz skaitļu virkni, kas, viņaprāt, retrospektīvi šķita pazīstama: 3, 8, 10, 14, 15, 21, 24, 26, 28, 35, 36, . .. Viņš uzrakstīja:

Tā kā es pagaidām biju skaitļu teorētiķis, man no tiem nebija nekādas jēgas. Mans prāts bija tik labi sadalīts, ka es neatcerējos, ka savā fiziķa dzīvē esmu saticis šos pašus skaitļus daudzas reizes… skaitļu teorētiķis Disons un fiziķis Daisons nerunāja viens ar otru.

Rezultātā Daisons neizdevās atklāt fundamentālu saikni starp diviem dažādiem matemātiskiem objektiem, ko sauc par Lie algebrām un modulārajām formām. Par laimi fizika un matemātika ir samierinājušies, tāpēc daži zinātnieki, piemēram, Daisons, atkal tiek cienīti gan kā matemātiķi, gan kā fiziķi.

Savā 2009. gada esejā Putni un vardes Disons salīdzināja divas pieejas matemātikas atklājumiem, pielīdzinot tās šīm radībām:

Putni lido augstu gaisā un pēta plašus matemātikas skatus uz tālo apvārsni. Viņi priecājas par jēdzieniem, kas vieno mūsu domāšanu un apvieno dažādas problēmas no dažādām ainavas daļām. Vardes dzīvo lejā dubļos un redz tikai tuvumā augošos ziedus. Viņi priecājas par konkrētu objektu detaļām un risina problēmas pa vienam. Es laikam esmu varde, bet daudzi no maniem labākajiem draugiem ir putni.... Matemātikā vajag gan putnus, gan vardes.

Mums pietrūks Daisona ne tikai kā draugs, bet arī kā neparasts vizionārs, kurš nebaidās izaicināt tradicionālo domu, kad vien un kur vien viņš varēs.


Eliots Lībs, Prinstonas Universitāte

Eliots Lībs

Wikimedia, E. Līb

Runāt par Frīmena karjeru ir kā tikt nostādītam aklo džainu mūku pozīcijā, kuriem tika lūgts aprakstīt ziloni. Viņa zinātniskais darbs aptver tik daudzas jomas tik dziļi, ka tikai daži, ja tādi vispār spēj aptvert vairāk par daļu no tā. Ja paskatāmies arī uz nezinātnisko, politisko, literāro un nepublicēto valdības darbu, tad tas vispār ir zilonis ar vismaz sešām kājām un varbūt diviem stumbriem.

Tomēr Frīmens, iespējams, nevēlētos, lai viņu salīdzina ar ziloni, lai gan jāsaka, ka viņš kādreiz sevi dēvē par varžu zinātnieku, kuram patīk spēlēties vietējos dubļos, nevis putnu zinātnieku, kurš izliekas par eksaltēts skats. Patiesībā viņš bija abi. Lai kā arī būtu, zilonis nederēs.

Kādā brīdī man bija prieks staigāt pa tropu lietus mežu un trāpīt uz īsto Frīmena metaforu, kas atbilstošāk atspoguļo viņa darbības. Mežā var atrast ārkārtīgi milzīgus kokus, kas katrs atbalsta visa veida ekosistēmas, kas tam pieķērušās dažādos augstumos. Frīmens ir kā tāds milzu koks, kas stāv statistiskās mehānikas meža vidū. Daudzas no tēmām, pie kurām mēs strādājam, nebūtu dzīvas, ja Frīmens nebūtu uzsācis uzņēmumu, kas izauga par darbību kopu, kuras centrā ir viņa sākotnējais ieskats. Piemērs ir 1962. gadā izgudrotā 'Disona dinamika', kuras atbilstība nejaušās matricas teorijai tika atklāta nesen un noveda pie liela izrāviena. Turklāt šīs aktivitātes saglabā savu vitalitāti, kas ir vairāk, nekā var teikt par dažām iedomām, kas laiku pa laikam iezīmē teorētiskās fizikas progresu.

Viņa karjera, kas sākās vidusskolā, sākumā bija tīrā matemātikā, īpaši skaitļu teorijā. Viņš apraksta šo sava darba aspektu kā lietišķo matemātiku — iemesls ir tāds, ka tīrā matemātika ir saistīta ar jaunu matemātisko ideju izgudrošanu, nevis ar vecu problēmu risināšanu. Kā zināms, viņš nekad nepūlējās iegūt doktora grādu, kas viņam labi atbilst, taču ir maz tādu cilvēku kā viņš, kas var veikt izcilu zinātnisko karjeru, neizturot profesijas noteiktos rituālus.

Sākotnējais pierādījums matērijas kvantu mehāniskajai stabilitātei, ko 1967. gadā veica Disons un Endrjū Lenards, noteikti ir jāuzskata par vienu no vismodernākajiem sarežģītās matemātiskās analīzes darbiem līdz tam laikam. Tam bija divas izcilas Dyson pazīmes. Viena no tām bija spēja atpazīt fizikas pamatproblēmu, lai gan tajā laikā tika iegūta gudrība, ka šeit nav nekā interesanta. Otra ir spēja radīt matemātiku, kas nepieciešama problēmas atrisināšanai.

Kopš tā laika matemātiskā fizika ir gājusi garu ceļu, un mēs neesam pārsteigti, ik pa laikam redzot izrāvienus, jaunizgudrotiem buldozeriem, kas iztīra celiņus mežā. Taču tāds priekšnesums iepriekš nebija redzēts.

Daudzas no tēmām, pie kurām mēs strādājam, nebūtu dzīvas, ja Frīmens nebūtu uzsācis uzņēmumu, kas izauga par darbību kopu, kuras centrā ir viņa sākotnējais ieskats.

Ņemot vērā šos Frīmena ieguldījumu aspektus, mums jāatgriežas viņa dinamiskās dzīves epicentrā. Frīmens sevi raksturoja kā matemātiskās fizikas ekspertu, ko viņš raksturoja kā tādu cilvēku disciplīnu, kuri cenšas panākt dziļu fizisko parādību izpratni, ievērojot stingru matemātikas stilu un metodi. Viņš turpināja: Tā ir disciplīna, kas atrodas uz robežas starp fiziku un matemātiku. Matemātikas fiziķu mērķis ir nevis kvantitatīvi aprēķināt parādības, bet gan tās kvalitatīvi izprast. Viņi strādā ar teorēmām un pierādījumiem, nevis ar skaitļiem un datoriem. Viņu mērķis ir ar matemātisku precizitāti kvalificēt jēdzienus, uz kuriem balstās fiziskās teorijas.

Ļaujiet man nobeigt, ļaujoties dažām personiskām atmiņām par maniem parādiem Frīmenam. Mana pirmā saskarsme ar viņu bija maģistrants 1950. gados. Būtībā nebija pieejama neviena grāmata, no kuras apgūtu mūsdienu kvantu lauka teoriju, izņemot Frīmena grāmatu Uzlabotā kvantu mehānika . Šīs kursa piezīmes ir nesen pārpublicētas un ir pieejamas tiešsaistē. Viņš to uzrakstīja 1951. gadā, kad viņam bija 28 gadi. Cik cilvēku šajā vecumā var uzrakstīt jaunāko grāmatu? Es mēģināju to saprast un īsti to nedarīju līdz 38 gadu vecumam, taču tas man netraucēja rakstīt doktora darbu par šo tēmu 1956. gadā!

Frīmena pozitīvais 1967. gada pārskats žurnālā Physics Today par manu grāmatu ar Denu Matisu par viendimensionālo fiziku mums ļoti palīdzēja, taču šī brīža būtība ir tāda, ka tā vēlreiz parādīja viņa interesi par trakajām idejām un gatavību ķerties klāt nūjai. viņiem. Viņš rakstīja, un es citēju: Cilvēks kļūst novecojis, ja viņš visu laiku strādā pie neatrisināmām problēmām, un ceļojums uz skaisto vienas dimensijas pasauli viņa iztēli atsvaidzinās labāk nekā LSD deva.

Elliota Lība esejas daļas iepriekš tika publicētas rakstos Komunikācijas matemātiskajā fizikā un Pasaules zinātniskais svin Frīmena Daisona 80. un 90. dzimšanas dienu, un tiek šeit izmantoti ar atļauju.


N.D. Hari Dass , Matemātikas zinātņu institūts, Čenna, Indija

Frīmens Daisons 1974. gadā ieradās Maksa Planka Fizikas un astrofizikas institūtā Minhenē, lai 1974. gadā tur apmeklētu. Es biju pārcēlies uz turieni no UCLA gadu iepriekš. Disona birojs atradās divas durvis zemāk no manējā. Vernera Heizenberga birojs atradās divas durvis aiz viņa. Heizenbergs joprojām ieradās institūtā reizi nedēļā, un lielākajā daļā šādu apmeklējumu viņš arī devās uz pagrabu, lai spēlētu galda tenisu.

1974. gada oktobrī Daisons atnesa ziņas, ka Rasels Huls un Džozefs Teilors ir atklājuši bināro pulsāru. Šis bija viens no visievērojamākajiem astrofizikālajiem objektiem, kāds jebkad atklāts: Hulse un Teilors vēlāk iegūs Nobela prēmiju. Neviens vēl nebija pārliecināts, kas tas ir — iespējams, neitronu zvaigzne vai melnais caurums, ko tuvu riņķo pavadoņzvaigzne. Daisons lika mums runāt par sistēmas izpētes nozīmi. Tā kā tā bija viskompaktākā gravitācijas sistēma, kas līdz šim ir atklāta, tā bija ideāla laboratorija Einšteina vispārējās relativitātes teorijas pētīšanai.

Daisons savas diskusijas vadīja skaidrā un nevainojamā vācu valodā. Viens no GR testiem, kas mani īpaši interesēja, bija tā sauktais Stenfordas žiroskopa tests ierosināts Slavenais fiziķis Leonards Šifs 1960. gadā paredzēja ļoti mazu, bet nosakāmu ietekmi, kāda vispārējai relativitātei atstās uz rotējoša žiroskopa precesiju. Pat 1974. gadā, gandrīz 15 gadus pēc sākotnējā priekšlikuma, to nevarēja īstenot tā ārkārtējās tehniskās sarežģītības dēļ. (Gravitācijas zonde B, NASA zonde uzsākta 2004. gadā būtu vēlāk apstipriniet Šifa aprēķinus .)

Toreiz mani interesēja tas, ka tā palika viena no nepārbaudītajām Einšteina teorijas prognozēm. Pēc pašas pirmās diskusiju sanāksmes man kļuva skaidrs, ka, tā kā pulsāri ir mehāniski stabilākie žiroskopi, šī binārā pulsāru sistēma bija labākā vieta, kur redzēt efektu dabā. Tāpēc 1974. gada oktobra trešajā nedēļā es veicu šī efekta provizorisku aprēķinu un, konstatējot, ka tas vairākus tūkstošus reižu pārsniedz Stenforda eksperimentā paredzēto efektu, parādīju to Daisonam. Daisons bija ļoti iedrošinošs un nekavējoties pievērsa tam diskusiju grupas uzmanību. Viņa Hari Dass cepure hier calculiert ... joprojām skan spilgti pēc 46 gadiem! Tas, ka vīrietis ar tik daudziem izciliem sasniegumiem tik viegli iedrošināja kādu jaunieti, atstāja uz mani dziļu iespaidu.

Lai gan viņš bija ļoti uzmundrinošs, viņš mani maigi brīdināja, ka izmantoju riņķveida orbītas, un lūdza veikt reālistiskāku aprēķinu, izmantojot eliptiskās orbītas. Mēs sākām apspriest, kā novērot šo efektu binārajā sistēmā. Novembra pirmajā nedēļā man bija jābrauc no Vācijas uz Indiju pa Austriju, Dienvidslāviju, Bulgāriju, Turciju, Irānu un Afganistānu. Es īpaši jautāju Dysonam, kā šim nolūkam varētu izmantot radioteleskopus Indijā. Mani pārsteidza, uzzinot detaļas par Indijas radioteleskopiem, par kuriem Daisons jau bija zināms! Viņš bija pārliecināts, ka Ooty teleskopam ir daudz priekšrocību salīdzinājumā ar teleskopiem citur.

Binārais pulsārs bija jāuzliek aizmugurē, līdz es decembra beigās sasniedzu Bangaloru, Indiju. Pēc Ramanata Kausika, astrofiziķa, kura automašīnā mēs braucām uz Indiju, ieteikuma es satiku V. Radhakrišnanu, slaveno radioastronomu un Ramana pētniecības institūta direktoru Bangalorā. Parādīju viņam savus aprēķinus un arī pārstāstīju savas diskusijas ar Daisonu par novērojumiem. Pēc tam mēs detalizēti izstrādājām, kā efektu var novērot, uzraugot impulsa platumu un polarizācijas slaucīšanu.

Pa to laiku es ļoti apzinājos nopietnu teorētisku nepilnību novērojamā efekta aprēķinos; viņi bija izmantojuši esošos aprēķinus, kuru pamatā bija Einšteina GR, kas bija derīgi tikai tad, ja žiroskopa masa bija niecīga salīdzinājumā ar gravitējošā ķermeņa masu (Stenforda eksperimenta gadījumā ar Zemi). Bet binārā pulsāra gadījumā abu komponentu pulsāri bija salīdzināmi pēc masas. Mana pārliecība par gravitācijas divu ķermeņu problēmas pārstrādāšanu bija nestabila. Bet tajā laikā es arvien vairāk nokļuvu Džuliana Švingera avotu teorijas ietekmē. Februārī atgriežoties Minhenē, es jutos atvieglots, atklājot, ka astrofiziķi vēl nav atrisinājuši šo problēmu un Daisons joprojām ir tur! Es iesaistīju savu kolēģi daļiņu fiziķi Ching-Fai Cho (arī Maksa Planka institūtā) uz avotu teoriju balstītā aprēķinā, ko mēs pabeidzām mazāk nekā divu mēnešu laikā. Arī Ēleru grupa pabeidza aprēķinus, lai gan apmēram mēnesi pēc mums, un abi vienojās! Mēs bijām eiforijā par to, ka spēlē pārspējām vispārīgās relatīvās metodes, un mūs aizrāva mūsu manuskripts. Mēs atkal pastāvīgi apspriedām savu darbu ar Dyson. Kad parādījām viņam savu gatavo manuskriptu, viņš pasmīnēja, ka esam devuši vērtīgu ieguldījumu, taču daļu no paša trompetes pūšanas varētu tikt galā!

Dysona birojs vienmēr bija atvērts. Kad mēs viņam iedevām manuskriptu komentāriem un pēc dažām dienām devāmies pie viņa par to, viņš izvilka lielu manilas aploksni, uz kuras bija rakstīts liels skaits vārdu, tostarp mūsu, ar dažiem izsvītrotiem vārdiem. Šis bija viņa rakstu saraksts, ko sarakstījuši jauni, veci, pieredzējuši un iesācēji zinātnieki… pret visiem izturējās vienlīdz nopietni.

Gandrīz katru dienu satikāmies pusdienās. Šīs pusdienas pavadīja daudz prāta vētras, kas vēl siltāk atklāja Disona cilvēcisko pusi. Kādā īpaši neaizmirstamā reizē viņš ironizēja, ka, viņaprāt, valodu izcelsme ir vēl grūtāka problēma nekā dzīvības izcelsme. Pēc vairākiem gadu desmitiem es joprojām par to domāju.

Kad Frīmens Daisons vairs nebūs, nemierīgais Visums kļūs vēl nemierīgāks.

paslēpties