15 juin 2013 – Décès de Kenneth G. Wilson, physicien américain

Kenneth G. Wilson, physicien américain (Nobel 1982)Biographique Kenneth G. Wilson (1936-2013) ; Le prix Nobel de physique 1982Je suis né en 1936 à Waltham, Massachusetts, fils d’E. Bright Wilson Jr. et d’Emily Buckingham Wilson. Mon père faisait partie de la faculté du département de chimie de l’Université de Harvard ; ma mère avait un an d’études supérieures en physique avant son mariage. Mon grand-père maternel était professeur de génie mécanique au Massachusetts Institute of Technology ; mon autre grand-père était avocat et ancien président de la Chambre des représentants du Tennessee.

Ma scolarité s’est déroulée à Wellesley, Woods Hole, Massachusetts (deuxième, troisième/quatrième année en deux ans), Shady Hill School à Cambridge, Mass. (de la cinquième à la huitième année), neuvième année à la Magdalen College School à Oxford, Angleterre , et les dixième et douzième années (en sautant la onzième) à la George School dans l’est de la Pennsylvanie. Avant l’année en Angleterre, j’avais lu sur les mathématiques et la physique dans des livres fournis par mon père et ses amis. J’ai appris le principe de base du calcul à partir des mathématiques et de l’imagination par Kasner et Newman, et j’ai continué à travailler sur un texte de calcul, jusqu’à ce que je sois coincé dans un chapitre sur les développantes et les évoluées. À cette époque, j’ai décidé de devenir physicien. Plus tard (avant d’entrer à l’université), je me souviens d’avoir travaillé sur la logique symbolique avec mon père ; il essaya aussi, sans succès, de m’enseigner la théorie des groupes. J’ai trouvé le lycée ennuyeux. En 1952, je suis entré à Harvard. Je me suis spécialisé en mathématiques, mais j’ai étudié la physique (les deux intentionnellement), j’ai participé au concours Putnam Mathematics et j’ai couru le mile pour l’équipe d’athlétisme (et le cross-country également). J’ai commencé la recherche en travaillant les étés à la Woods Hole Oceanographic Institution, notamment pour Arnold Arons (alors basé à Amherst).Mes études supérieures se sont déroulées au California Institute of Technology. J’ai passé deux ans au laboratoire Kellogg de physique nucléaire, acquérant une expérience expérimentale tout en suivant des cours théoriques ; J’ai ensuite travaillé sur une thèse pour Murray Gell-Mann. Pendant mon séjour à Cal Tech, j’ai beaucoup parlé avec Jon Mathews, alors membre junior du corps professoral; il m’a appris à utiliser l’ordinateur de l’Institut ; nous avons aussi fait des randonnées ensemble. J’ai passé un été à la General Atomic Company de San Diego à travailler avec Marshall Rosenbluth en physique des plasmas. Un autre été, Donald Groom (alors étudiant diplômé) et moi avons parcouru le sentier John Muir dans la Sierra Nevada, du parc Yosemite au mont Whitney. Après ma troisième année, je suis parti à Harvard pour être Junior Fellow tandis que Gell-Mann est parti à Paris. Au cours de la première année de la bourse, je suis retourné à Cal Tech pendant quelques mois pour terminer ma thèse. Il y avait relativement peu d’activité théorique à Harvard à l’époque ; J’allais souvent au MIT pour utiliser leur ordinateur et déjeuner avec le groupe de théorie du MIT, dirigé par Francis Low.En 1962, je suis allé au CERN pour une année civile, d’abord dans le cadre de ma bourse junior, puis en tant que boursier de la Fondation Ford. J’ai surtout travaillé mais j’ai trouvé le temps de rejoindre Henry Kendall et James Bjorken dans une ascension du Mont Blanc. J’ai passé de janvier à août 1963 en tournée en Europe.

En septembre 1963, je suis venu à Cornell en tant que professeur adjoint. J’ai été nommé professeur associé en 1965, puis professeur ordinaire en 1971 et professeur James A. Weeks en 1974. Je suis venu à Cornell en réponse à une offre non sollicitée que j’ai reçue au CERN ; J’ai accepté l’offre parce que Cornell était une bonne université, était à la campagne et avait la réputation d’avoir un bon groupe de danse folklorique, la danse folklorique étant un passe-temps que j’avais pratiqué en tant qu’étudiant diplômé.

Je suis resté à Cornell depuis, sauf pour les congés et les visites d’été : j’ai passé l’année universitaire 1969-1970 au Stanford Linear Accelerator Center, le printemps 1972 à l’Institute for Advanced Study de Princeton, l’automne 1976 au California Institute of Technology en tant que Fairchild Scholar, et l’année académique 1979-80 au laboratoire IBM Zürich.

En 1975, j’ai rencontré Alison Brown et en 1982, nous nous sommes mariés. Elle travaille pour Cornell Computer Services. En collaboration avec Douglas Von Houweling, alors directeur de l’informatique académique et Geoffrey Chester du département de physique, nous avons lancé un projet de support informatique basé sur un processeur de réseau de systèmes à virgule flottante. J’ai aidé à écrire le premier compilateur Fortran pour le processeur Array. Depuis lors, j’ai (en plus d’utiliser moi-même le processeur matriciel) étudié le rôle du calcul scientifique à grande échelle dans la science et la technologie et les problèmes d’organisation liés au calcul scientifique. À l’heure actuelle, j’essaie de faire accepter un programme de soutien au calcul scientifique dans les universités de l’industrie et du gouvernement.

J’ai énormément bénéficié de la coopération de haute qualité et désintéressée des chercheurs de Cornell, dans le groupe des particules élémentaires et dans la recherche sur les matériaux ; pour mes recherches dans les années 1960, j’étais particulièrement redevable à Michael Fisher et Ben Widom.

Un autre de mes passe-temps a été de jouer du hautbois, mais je n’ai pas continué après 1969.

La base de mes recherches a été la théorie des particules élémentaires, et j’ai apporté plusieurs contributions à ce sujet : une extension à courte distance pour les produits opérateurs présentée dans une prépublication non publiée en 1964 et un article publié en 1969 ; une discussion sur la façon dont le groupe de renormalisation pourrait s’appliquer aux interactions fortes, dans laquelle j’ai discuté de toutes les possibilités sauf celle (liberté asymptotique) que l’on considère maintenant comme correcte ; la formulation de la théorie de jauge en 1974 (découverte indépendamment par Polyakov) et la découverte que la limite de couplage fort de la théorie du réseau présente un confinement des quarks. Je suis actuellement intéressé à essayer de résoudre la chromodynamique quantique (la théorie des quarks) en utilisant une combinaison d’idées de groupe de renormalisation et de simulation informatique.

Je suis également intéressé à essayer de libérer le potentiel de l’approche de groupe de renormalisation dans d’autres domaines de la physique classique et moderne. J’ai continué à travailler sur la mécanique statistique (en particulier, le groupe de renormalisation de Monte Carlo, appliqué au modèle tridimensionnel d’Ising) dans le cadre de cet effort.

Affiliation au moment de l’attribution : Cornell University, Ithaca, NY, États-Unis

Motivation du prix : « pour sa théorie des phénomènes critiques en rapport avec les transitions de phase »

Ses travaux : Une accumulation de matière aux propriétés physiques et chimiques uniformes est dite être dans une certaine phase, telle que solide, liquide ou gazeuse. Il existe également d’autres phases, par exemple lorsqu’il s’agit de magnétisme. Une compréhension théorique des points critiques pour les transitions de phase nécessite un large spectre de mise à l’échelle. Les premières tentatives pour expliquer cela en une seule étape ont conduit à des infinis dans le résultat. Kenneth Wilson a résolu le problème en 1971 grâce à un type de renormalisation, qui peut être décrit comme la résolution du problème pièce par pièce.

Biographie Kenneth G. Wilson (1936-2013)

Kenneth G. Wilson – physicien théoricien américain.
Nom : Kenneth Geddes « Ken » Wilson
Date de naissance : 8 juin 1936
Lieu de naissance : Waltham, Massachusetts, États-Unis
Date de décès : 15 juin 2013 (77 ans)
Lieu de décès : Saco, Maine, États-Unis
Profession : Physiciens
Père : Edgar Bright Wilson
Mère : Emily Buckingham Wilson
Conjoint/ex : Alison Brown (m. 1982)

Début de la vie : Physicien américain lauréat du prix Nobel, Kenneth G. Wilson est né le 8 juin 1936 à Waltham, Massachusetts, États-Unis, l’aîné des enfants d’Emily Buckingham Wilson et d’E. Bright Wilson. Il a reçu le prix Nobel de physique en 1982 pour ses travaux sur les transitions de phase éclairant l’essence subtile de phénomènes tels que la fonte des glaces et l’émergence du magnétisme. Elle s’est incarnée dans son travail fondamental sur le groupe de renormalisation. Wilson a été amené à cette percée à partir de ses luttes avec les mystères de la physique des particules élémentaires et de la théorie quantique des champs. Les outils que Wilson a utilisés dans ses recherches étaient divers, allant des mathématiques abstraites au calcul intensif. Wilson est devenu un pionnier dans le domaine du supercalcul et a joué un rôle déterminant dans la création par la National Science Foundation de cinq centres nationaux de calcul scientifique, dont l’un à l’Université Cornell.

Enfance, famille et vie scolaire : Kenneth G. Wilson, au complet Kenneth Geddes « Ken » Wilson, est né le 8 ^juin 1936 à Waltham, Massachusetts, États-Unis. Son père, E. Bright Wilson Jr. était membre de la faculté du département de chimie de l’Université Harvard. Sa mère Emily Buckingham Wilson avait fait un an d’études supérieures en physique avant son mariage. Son grand-père maternel était professeur de génie mécanique au «Massachusetts Institute of Technology» tandis que son grand-père paternel était avocat et ancien président de la Chambre des représentants du Tennessee. Wilson a fréquenté plusieurs écoles, dont la Magdalen College School, à Oxford, en Angleterre, pour finir à la George School dans l’est de la Pennsylvanie. Il est allé au Harvard College à 16 ans, se spécialisant en mathématiques et, à deux reprises, s’est classé parmi les cinq premiers du concours de mathématiques William Lowell Putnam. Il était également une star sur la piste d’athlétisme, représentant Harvard dans le Mile. Il est diplômé de l’Université de Harvard en 1956.

Tout en travaillant au CERN, Wilson a également poursuivi ses recherches. L’un de ses principaux sujets d’étude était la théorie des particules. Il a écrit plusieurs articles sur le sujet. Au cours des deux années suivantes, il a souvent été promu.Wilson a été co-lauréat du prix Wolf de physique en 1980, avec Michael E. Fisher et Leo Kadanoff. Ses autres récompenses incluent la médaille AC Eringen, la médaille Franklin, la médaille Boltzmann et le prix Dannie Heinemann. Il a été élu à la National Academy of Science et à l’American Academy of Arts and Science, toutes deux en 1975 et a également été membre de l’American Philosophical Society.Kenneth G. Wilson a fait son travail primé sur les transitions de phase à Cornell. Les transitions de phase de second ordre de la matière ont lieu à des températures (ou pressions) caractéristiques, mais contrairement aux transitions de premier ordre, elles se produisent dans tout le volume d’un matériau dès que cette température (appelée point critique) est atteinte. Un exemple d’une telle transition est la perte complète des propriétés ferromagnétiques de certains métaux lorsqu’ils sont chauffés à leur point de Curie (environ 750°C pour le fer). Le travail de Wilson a fourni une stratégie mathématique pour construire des théories qui pourraient s’appliquer aux systèmes physiques proches du point critique. À partir de 1988, Wilson a enseigné à l’Ohio State University. Wilson a fait des recherches approfondies sur la théorie des particules élémentaires. Il a présenté «une expansion à courte distance pour les produits d’opérateur» dans un article, en 1964. Il a discuté de «comment le groupe de renormalisation pourrait s’appliquer aux interactions fortes» dans un article en 1969. Il a fait des recherches pour libérer le potentiel de l’approche du groupe de renormalisation dans d’autres domaines de la physique classique et moderne. Il a continué à travailler sur la mécanique statistique, en particulier sur le «groupe de renormalisation de Monte Carlo», appliqué au «modèle d’Ising tridimensionnel».Alors qu’il travaillait encore à l’Université Cornell, dans les années 1970, Wilson a également passé une grande partie de son temps à travailler avec d’autres groupes. Au cours de cette décennie, il a travaillé au Stanford Linear Accelerator Center (1969-1970), aux Institutes for Advanced Study de l’Université de Princeton (1972), à Caltech (1976) et au Laboratoire IBM de Zurich (1979-1980).

Kenneth G. Wilson a été nommé directeur de Cornell du Center for Theory and Simulation in Science and Engineering (maintenant connu sous le nom de Cornell Theory Center), l’un des cinq centres nationaux de supercalculateurs créés par la National Science Foundation, en 1985. Wilson a quitté Cornell pour Ohio State University, où il a aidé à fonder le « Physics Education Research Group », en 1987. En 1988, le Dr Wilson a rejoint la faculté de l’Ohio State University, a déménagé à Gray, Maine en 1995. Il a poursuivi son association avec Ohio State University jusqu’à sa retraite en 2008. Dans l’Ohio, il s’est concentré sur l’enseignement de la physique et des sciences. 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 la «participation active» (c’est-à-dire la science par enquête) des élèves de la maternelle à la 12e année en sciences et en mathématiques.Wilson a conçu une stratégie universelle « diviser pour régner » pour calculer comment les transitions de phase se produisent, en considérant chaque échelle séparément, puis en faisant abstraction de la connexion entre les échelles contiguës, dans une nouvelle appréciation de la théorie des groupes de renormalisation. Cela a fourni des connaissances approfondies dans le domaine des phénomènes critiques et des transitions de phase en physique statistique permettant des calculs exacts. Un exemple d’un problème important en physique du solide qu’il a résolu en utilisant la renormalisation est la description quantitative de l’effet Kondo. Wilson a ensuite étendu ces connaissances sur la mise à l’échelle pour répondre à des questions fondamentales sur la nature de la théorie quantique des champs et l’expansion du produit d’opérateur et la signification physique du groupe de renormalisation.Récompenses et honneur : En 1975, Kenneth G. Wilson a été élu à la «National Academy of Sciences» et à «l’American Academy of Arts and Sciences». En 1980, Wilson a reçu le «Prix Wolf» d’Israël en physique et un «doctorat honorifique en sciences» de l’Université de Harvard en 1981. En 1982, Kenneth G. Wilson a reçu le prix Nobel de physique pour ses travaux sur les phénomènes critiques utilisant le groupe de renormalisation. En 1984, Wilson a été élu à «l’American Philosophical Society». Ses autres récompenses incluent la «médaille AC Eringen», la «médaille Franklin», la «médaille Boltzmann» et le «prix Dannie Heinemann».

Mort et héritage : Kenneth Geddes Wilson est décédé sept jours après son 77e anniversaire à Saco, dans le Maine, le 15 juin 2013. Sa cause de décès était des complications dues à un lymphome.Les travaux de Wilson en physique impliquaient la formulation d’une théorie complète de l’échelle : comment les propriétés et les forces fondamentales d’un système varient en fonction de l’échelle sur laquelle elles sont mesurées. Il a également été le pionnier de notre compréhension du confinement des quarks à l’intérieur des hadrons, en utilisant la théorie de jauge de réseau et en initiant une approche permettant des calculs de couplage fort autrefois pressentis sur les ordinateurs. Sur un tel réseau, il a en outre mis en lumière la symétrie chirale, une caractéristique cruciale des interactions des particules élémentaires. Tout au long de toutes les recherches de Wilson au cours de sa longue carrière, il a fait plusieurs découvertes importantes et a écrit de nombreux articles sur ce qu’il a appris. L’une des contributions majeures qu’il a apportées a été celle de la théorie de l’échelle. Cette théorie stipule que les forces et les propriétés varient en fonction de l’échelle à laquelle elles sont mesurées. Il a créé une version de la chromodynamique quantique (QCD) sur un réseau espace-temps qui a permis pour la première fois d’analyser les forces très fortes qui lient les quarks entre eux.Wilson est devenu le directeur du « Center for Theory and Simulation in Science and Engineering » (Cornell Theory Center) – l’un des cinq centres nationaux de supercalculateurs créés par la « National Science Foundation » en 1985. Il est devenu le « Hazel C. Youngberg Trustees Distinguished Professeur ‘au département de physique de l’Ohio State University, en 1988. Wilson a été engagé dans la réforme de l’éducation en tant que ‘co-chercheur principal’ sur le ‘Project Discovery’ de l’Ohio, l’une des initiatives systémiques à l’échelle de l’État de la National Science Foundation.

Physicien Kenneth G. Wilson (1936-2013)Kenneth Geddes Wilson était un physicien théoricien américain et un pionnier dans l’utilisation des ordinateurs pour étudier la physique des particules. Il a reçu le prix Nobel en 1982 pour ses travaux sur les transitions de phase, telles que la transformation d’une substance de l’état liquide à l’état gazeux, comme la fonte de la glace et le magnétisme émergent. Elle s’est incarnée dans son travail fondamental sur le groupe de renormalisation. Wilson a été amené à cette percée à partir de ses luttes avec les mystères de la physique des particules élémentaires et de la théorie quantique des champs. Les outils que Wilson a utilisés dans ses recherches étaient divers, allant des mathématiques abstraites au calcul intensif. Wilson est devenu un pionnier dans le domaine du supercalcul et a joué un rôle déterminant dans la création par la National Science Foundation de cinq centres nationaux de calcul scientifique, dont l’un à l’Université Cornell.Grands travaux : Son travail en physique a impliqué la formulation d’une théorie complète de l’échelle : comment les propriétés et les forces fondamentales d’un système varient en fonction de l’échelle sur laquelle elles sont mesurées. La recherche de Wilson, lauréate du prix Nobel, découle des travaux sur les transitions de phase de Michael Fisher et Benjamin Widom à Cornell et de Leo Kadanoff à «l’Université de l’Illinois». Leurs découvertes ont motivé Wilson à se demander si ses propres travaux sur les champs quantiques se prêtaient à une approche similaire, car tous ces phénomènes impliquent un grand nombre de variables décrivant une large gamme d’échelles de longueur. Suite à ces travaux sur les transitions de phase, Wilson s’est de nouveau tourné vers la théorie quantique des champs et la chromodynamique quantique (QCD), la théorie nouvellement proposée selon laquelle les protons, les neutrons et les autres particules subatomiques sont composés de particules plus petites appelées quarks. Il a créé une version de QCD sur un réseau espace-temps qui a permis pour la première fois d’analyser les forces très fortes qui lient les quarks entre eux.Récompenses et réalisations : En 1975, il est élu à la « National Academy of Sciences » et à « l’American Academy of Arts and Sciences ». En 1980, il a reçu le «Prix Wolf» d’Israël en physique et un «doctorat honorifique en sciences» de l’Université de Harvard en 1981. En 1984, il a été élu à «l’American Philosophical Society». Wilson est devenu le directeur du « Centre de théorie et de simulation en science et ingénierie » (Cornell Theory Center) – l’un des cinq centres nationaux de supercalculateurs créés par la « National Science Foundation » en 1985.En 1988, il est devenu le « Hazel C. Youngberg Trustees Distinguished Professor » au département de physique de l’Ohio State University.Il a été engagé dans la réforme de l’éducation en tant que «chercheur principal» sur le «Project Discovery» de l’Ohio, l’une des initiatives systémiques à l’échelle de l’État de la National Science Foundation.Ses autres récompenses incluent la «médaille AC Eringen», la «médaille Franklin», la «médaille Boltzmann» et le «prix Dannie Heinemann».

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1982/wilson/biographical/

https://www.thefamouspeople.com/profiles/kenneth-g-wilson-7214.php

https://news.cornell.edu/stories/2013/06/physics-nobel-laureate-kenneth-wilson-dies

https://assignmentpoint.com/biography-of-kenneth-g-wilson/