Ernest Wilkins, Jr.(1923-2011), mathématicien, ingénieur et responsable scientifique, est décédé le 1er mai 2011 à Fountain Hills, en Arizona, à l’âge de 88 ans. Sa carrière s’est étendue sur sept décennies et a inclus des contributions importantes et fondamentales aux mathématiques pures et appliquées, génie civil et nucléaire, optique et un prodige des mathématiques pures et appliquées.
Wilkins est né à Chicago, Illinois le 27 novembre 1923 de J. Ernest Wilkins, un éminent avocat, et de Lucile Beatrice Robinson. Les deux parents étaient diplômés de l’Université de Chicago, et par conséquent, il n’y avait pas de surprise quand il est entré dans cette université à l’âge de treize ans, le plus jeune étudiant jamais admis par cette institution. Remarquablement, en cinq ans, il a obtenu trois diplômes en mathématiques (la licence en 1940, une maîtrise en 1941 et un doctorat en 1942).
Les carrières ultérieures de Wilkins ont inclus le travail avec Eugene Wigner, qui a dirigé le groupe de physique théorique à l’Université de Chicago dans le cadre du projet Manhattan. Au cours de cette période, il a apporté plusieurs contributions importantes qui, comme le résument ses rapports sur le district de Manhattan, sont maintenant appelées «l’effet Wilkins» et les «spectres Wigner-Wilkins» et «Wilkins» pour les neutrons thermiques. Wilkins a également eu une longue et distinguée carrière en physique nucléaire, notamment en tant que président de l’American Nuclear Society de 1974 à 1975.
En plus des recherches dans les domaines de la physique théorique des réacteurs et des questions liées au blindage, Wilkins a appliqué sa formation mathématique à l’analyse du transport des rayons gamma (fait avec H. Goldstein), à l’amélioration du pouvoir de résolution des systèmes optiques et à la fourniture des deux conseil politique et technique sur des projets à la General Atomic Company à San Diego en Californie. Ces projets impliquaient la conception de réacteurs nucléaires à haute température refroidis au gaz et la physique des plasmas en relation avec les réactions de fusion. Il a également contribué au projet ORION, un programme explorant l’application de bombes nucléaires pour propulser des fusées.
Wilkins a eu une carrière active en tant que mathématicien. En particulier, au cours de la décennie des années 1970, il a écrit cinq articles fondamentaux sur le nombre moyen de zéros réels pour Legendre aléatoire et les polynômes trigonométriques. La plupart de ces travaux ont été réalisés en collaboration avec des étudiants diplômés de l’Université Howard (Washington, DC), où il a été professeur émérite de mathématiques appliquées et de physique (1970 – 1978) et de l’Université Clark Atlanta (Atlanta, Géorgie), où il a servi comme professeur émérite de mathématiques et de physique mathématique (1990 – 2003). Au total, dix-huit thèses de maîtrise et quatre thèses de doctorat ont été reçues par ses étudiants diplômés dans ces deux institutions.
Au cours de ses diverses carrières, Wilkins a reçu de nombreuses distinctions et récompenses pour ses contributions à la science, à l’ingénierie et aux mathématiques. Il a été élu à Phi Beta Kappa en 1940 et à Sigma Xi, la Société de recherche scientifique en 1942, tous deux à l’Université de Chicago. Il a été boursier de l’American Association for the Advancement of Science et de l’American Nuclear Society (1964). En 1976, il a été intronisé à la National Academy of Engineering pour ses nombreux efforts en faveur de « l’application pacifique de l’énergie atomique par des contributions à la conception et au développement de réacteurs nucléaires ». En mars 2007, l’Université de Chicago et son département de mathématiques ont rendu hommage à Wilkins lors d’une cérémonie spéciale qui comprenait la dédicace de son portrait et une plaque, qui a été placée dans le salon de thé Eckhart Hall de la division des sciences physiques. À cet égard, il convient également de mentionner que, alors qu’il était à l’Université de Chicago, Wilkins a été champion universitaire de tennis de table pendant trois ans et en 1938, il a remporté le championnat d’État des garçons. En 1980, il a reçu la Médaille du service civil exceptionnel de l’armée américaine.
En ce qui concerne sa famille, Wilkins est né dans une famille méthodiste afro-américaine distinguée. Sa mère était titulaire d’un diplôme de maîtrise et son père était un avocat qui est devenu président de l’association du barreau du comté de Cook dans les années 1940 et a ensuite été secrétaire adjoint du travail dans l’administration Eisenhower. Une lecture intéressante, amusante mais sérieuse sur la famille élargie Wilkins est le livre récent de sa nièce, Carolyn Marie Wilkins, professeur au Berklee College of Music, Boston Massachusetts. Le livre est Damn Near White: L’ascension d’une famille afro-américaine de l’esclavage au succès doux-amer (University of Missouri Press, 2010).
Ernest Wilkins, Jr. s’est marié trois fois. D’abord, en 1947 à Gloria Louise Stewart, aux côtés de Maxine G. Malone en 1984, et enfin en 2003 à Vera Wood Anderson. Seul le premier mariage a produit des enfants, une fille, Sharon, et un fils, Wilkins, III.
Comment un scientifique noir a apporté ses compétences aux efforts de bombe atomique à l’Université de Chicago
Le projet Manhattan a réuni les meilleurs esprits scientifiques des États-Unis dans un but urgent : construire une bombe atomique. Cela comprenait des personnes qui avaient été historiquement marginalisées, y compris des scientifiques noirs, qui ont atteint la grandeur à une époque de discrimination endémique.
L’un de ces esprits était J. Ernest Wilkins Jr., un mathématicien noir, scientifique nucléaire et chercheur en optique. À peine son adolescence passée alors que le projet Manhattan s’intensifiait, il a rapidement commencé à travailler avec les meilleurs physiciens de l’époque sur ce qui était peut-être le projet de recherche en physique le plus important du siècle.
Bientôt, Wilkins a commencé à travailler dans le laboratoire métallurgique de l’université, où il se passait bien plus que des études banales sur les métaux. Les chercheurs aidaient à concevoir des réacteurs nucléaires pour produire le plutonium nécessaire à la création d’une bombe atomique. Avec le physicien Eugene Wigner, Wilkins a commencé à jeter les bases de la physique théorique des réacteurs nucléaires.
Dans un réacteur nucléaire, l’énergie est libérée lorsque les atomes d’uranium se fissionnent ou se divisent après avoir été touchés par un neutron. Chaque fission libère également des neutrons supplémentaires, qui rebondissent dans le réacteur à diverses énergies. Les travaux de Wigner et Wilkins sur la détermination de la distribution d’énergie de ces neutrons constituent un fondement de la physique nucléaire, toujours cité par les chercheurs aujourd’hui. Ces neutrons initient ensuite d’autres fissions, produisant une réaction en chaîne. Il est donc crucial de comprendre leurs énergies pour concevoir des réacteurs.
Mais en 1944, lorsque les collègues de Wilkins devaient déménager sur un site du projet Manhattan à Oak Ridge, dans le Tennessee, Wilkins est resté sur place. Les lois racistes de l’État imposant la ségrégation dans les entreprises, les écoles et les lieux de travail auraient signifié des indignités insupportables pour le jeune homme. « Ce n’est pas qu’il ne pouvait pas y aller. Il a refusé d’y aller », explique Ronald Mickens, un scientifique et collègue de Wilkins au cours de ses dernières années à l’Université Clark d’Atlanta en Géorgie. « Il ne permettrait pas, et certainement sa famille ne lui permettrait pas de vivre dans des quartiers séparés. »
Pourtant, les compétences de Wilkins étaient très demandées pendant le projet Manhattan. En 1944, le physicien Edward Teller, qui devint plus tard connu comme le père de la bombe à hydrogène, nota que «[M]en de hautes qualifications sont rares de nos jours», et recommanda Wilkins à Harold Urey de l’Université de Columbia, disant qu’il «a fait, selon Wigner, un excellent travail.
Wilkins, cependant, est resté à l’Université de Chicago jusqu’en 1946. Il a signé la pétition Szilard, une lettre de 70 scientifiques au président Harry Truman après la défaite de l’Allemagne pendant la Seconde Guerre mondiale, qui demandait instamment que le Japon ait la possibilité de se rendre avant tout des bombes atomiques ont été utilisées. La pétition n’a jamais atteint Truman.
Wilkins est resté une figure éminente de la communauté de la physique nucléaire tout au long de sa carrière, en tant que président de l’American Nuclear Society en 1974-1975. Selon un profil de 1974 dans Nuclear News, Wilkins était connu pour « son intelligence rapide, … sa franchise et sa bonne nature ». Il a approfondi des sujets complexes liés aux réacteurs nucléaires, notamment la manière dont les rayons gamma, un type de rayonnement produit dans les réacteurs, pénètrent à travers les matériaux.
Après avoir travaillé dans l’industrie nucléaire pendant plusieurs décennies, Wilkins est devenu professeur à l’Université Howard de Washington, DC, en 1970, où il a aidé à établir le premier doctorat en mathématiques programme dans une université historiquement noire. Dans les années 1990, il rejoint l’Université Clark d’Atlanta en Géorgie. Il est décédé en 2011 à l’âge de 87 ans.
Malgré sa concentration sur la physique nucléaire, Wilkins avait une grande curiosité et abordait diverses questions mathématiques. Il a également abordé des sujets en optique ; au début de sa carrière, il a conçu des lentilles pour microscopes et autres appareils. Il a même étudié les mathématiques du jeu, avec un article intitulé « The Bold Strategy in Presence of House Limit », qu’il a présenté, de manière appropriée, à Las Vegas, lors de la réunion de 1972 de l’American Mathematical Society.
« Lorsque vous avez une formation en mathématiques… ce que vous constatez, c’est que les mêmes mathématiques, les mêmes structures, apparaissent dans de nombreux endroits différents », explique Mickens. « Il n’est pas surprenant qu’il ait eu un intérêt et qu’il soit compétent dans de nombreux domaines différents. »
Jesse Ernest Wilkins, Jr. était un physicien, mathématicien et ingénieur (chimique/nucléaire) afro-américain. Il est entré à l’Université de Chicago à l’âge de 13 ans et, à 19 ans, en 1942, il est devenu le septième Afro-Américain à obtenir un doctorat en mathématiques. L’accomplissement de sa carrière a été de mettre au point un blindage contre les rayonnements gamma, émis lors de la désintégration des électrons du Soleil et d’autres sources nucléaires. Il a développé des modèles mathématiques pour calculer la quantité de rayonnement gamma absorbée par un matériau donné. Cette technique de calcul de l’absorption radiative est largement utilisée par les chercheurs dans les projets de sciences spatiales et nucléaires. Il était également copropriétaire d’une entreprise qui concevait et développait des réacteurs nucléaires pour la production d’énergie électrique.
Wilkins a travaillé sur une variété de problèmes mathématiques tout au long de sa brillante carrière. Membre de la National Academy of Engineering qui a obtenu son doctorat en mathématiques de l’Université de Chicago à l’âge de dix-neuf ans, Wilkins a travaillé dans le milieu universitaire, l’industrie et le gouvernement. … Dans l’interview, Wilkins décrit certains des problèmes mathématiques sur lesquels il a travaillé et discute de certaines des difficultés rencontrées pour essayer d’améliorer la participation des membres des groupes sous-représentés en sciences et en mathématiques. Sa conférence explore un problème fascinant sur le transfert de chaleur qui se pose dans une variété de contextes. Avec tout moteur thermique, il est nécessaire d’évacuer la chaleur vers l’environnement. Une façon de le faire est de fixer des «ailettes» à la paroi extérieure du moteur. La forme des ailettes a un impact important sur l’efficacité avec laquelle elles sont capables d’expulser la chaleur. Wilkins examine les aspects mathématiques de la détermination de la forme optimale de telles nageoires.
J. Ernest Wilkins Jr. (1923-2011)
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Wilkins_Ernest/
https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.4.1695/full/