Freeman Dyson - Elektordinamika Kuantum

Biografi Freeman Dyson dan Elektordinamika KuantumFreeman John Dyson FRS (lahir 15 Desember 1923; umur 95 tahun) adalah seorang fisikawan dan matematikawan teoretikal Amerika kelahiran Inggris, yang dikenal karena karyanya dalam elektordinamika kuantum, fisika benda padat, astronomi dan teknik nuklir. Ia merupakan profesor emeritus di Institute for Advanced Study, a Visitor of Ralston College, dan anggota the Board of Sponsors of the Bulletin of the Atomic Scientists. Dengan istri pertamanya, matematikawan Swiss Verena Huber-Dyson , Dyson memiliki dua anak, Esther dan George . Pada tahun 1958, ia menikahi Imme Jung, pelari master , dan mereka memiliki empat anak lagi, Dorothy, Mia, Rebecca, dan Emily Dyson. Anak perempuan tertua Dyson, Esther, adalah konsultan dan investor teknologi digital; dia disebut "wanita paling berpengaruh di seluruh dunia komputer." Putranya, George, adalah sejarawan sains, salah satu bukunya adalah Project Orion : The Atomic Spaceship 1957–1965 .

Atas saran dan rekomendasi GI Taylor , Dyson pindah ke Amerika Serikat pada tahun 1947 sebagai Commonwealth Fellow untuk mendapatkan gelar doktor fisika dengan Hans Bethe di Cornell University (1947-48). Namun, dalam seminggu, ia berkenalan dengan Richard Feynman . Fisikawan Inggris pemula mengenali kecemerlangan orang Amerika yang flamboyan, dan menempelkan dirinya secepat mungkin. Dia kemudian pindah ke Institute for Advanced Study (1948–1949), sebelum kembali ke Inggris (1949–1951), tempat dia menjadi peneliti di University of Birmingham . Dyson tidak pernah mendapatkan gelar PhD . Pada tahun 1949, Dyson mendemonstrasikan kesetaraan dua formulasi kuantum elektrodinamika (QED) saat ini: diagram Richard Feynman dan metode operator yang dikembangkan oleh Julian Schwinger dan Shin'ichirō Tomonaga .Ia adalah orang pertama setelah pencipta mereka yang menghargai kekuatan diagram Feynman , dan makalahnya yang ditulis pada tahun 1948 dan diterbitkan pada tahun 1949 adalah yang pertama kali memanfaatkannya. Dia mengatakan dalam makalah itu bahwa diagram Feynman bukan hanya alat komputasi, tetapi teori fisik, dan mengembangkan aturan untuk diagram yang sepenuhnya menyelesaikan masalah renormalisasi . Makalah Dyson dan juga kuliahnya menyajikan teori Feynman tentang QED dalam bentuk yang dapat dipahami oleh fisikawan lain, memfasilitasi penerimaan komunitas fisika atas karya Feynman. J. Robert Oppenheimer , khususnya, dibujuk oleh Dyson bahwa teori baru Feynman sama validnya dengan teori Schwinger dan Tomonaga. Oppenheimer memberi hadiah kepada Dyson dengan penunjukan seumur hidup di Institute for Advanced Study, "karena membuktikan aku salah", dalam kata-kata Oppenheimer.

Juga pada tahun 1949, dalam pekerjaan terkait, Dyson menemukan seri Dyson. Tulisan ini yang menginspirasi John Ward untuk mendapatkan identitas Ward yang dirayakan. Pada tahun 1951, Dyson bergabung dengan fakultas di Cornell sebagai profesor fisika, meskipun masih kekurangan doktor, dan pada tahun 1953, ia menerima jabatan permanen di Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey , tempat ia sekarang tinggal selama lebih dari enam puluh tahun. tahun. Pada tahun 1957, ia menjadi warga negara Amerika Serikat yang dinaturalisasi dan meninggalkan kewarganegaraan Inggrisnya . Satu alasan yang ia berikan beberapa dekade kemudian adalah bahwa anak-anaknya yang lahir di Amerika Serikat belum diakui sebagai warga negara Inggris. Dari tahun 1957 hingga 1961, ia bekerja di Proyek Orion , yang mengusulkan kemungkinan penerbangan luar angkasa menggunakan tenaga nuklir . Sebuah prototipe didemonstrasikan menggunakan bahan peledak konvensional , tetapi Perjanjian Larangan Uji Parsial 1963, yang melibatkan dan mendukung Dyson, hanya mengizinkan pengujian senjata nuklir bawah tanah , sehingga proyek tersebut ditinggalkan. Pada tahun 1958, ia memimpin tim desain untuk TRIGA , reaktor nuklir kecil yang aman yang digunakan di seluruh dunia di rumah sakit dan universitas untuk produksi isotop medis .

Sebuah makalah seminal oleh Dyson datang pada tahun 1966, ketika, bersama dengan Andrew Lenard dan secara independen dari Elliott H. Lieb dan Walter Thirring , ia membuktikan dengan ketat bahwa prinsip eksklusi memainkan peran utama dalam stabilitas materi curah. [30] [31] [32] Oleh karena itu, ini bukan tolakan elektromagnetik antara elektron orbital kulit-terluar yang mencegah dua balok kayu yang tertinggal satu sama lain dari penggabungan menjadi satu bagian, melainkan prinsip pengecualian. diterapkan pada elektron dan proton yang menghasilkan gaya normal makroskopik klasik. Dalam fisika benda terkondensasi , Dyson juga menganalisis fase transisi dari model Ising dalam 1 dimensi dan gelombang spin. Dyson juga bekerja dalam berbagai topik dalam matematika, seperti topologi, analisis, teori bilangan dan matriks acak. Ada cerita menarik yang melibatkan matriks acak. Pada tahun 1973, nomor teori Hugh Montgomery mengunjungi Institute for Advanced Study dan baru saja membuat dugaan korelasi pasangannya mengenai distribusi nol fungsi Riemann zeta . Dia menunjukkan rumusnya kepada ahli matematika Atle Selberg , yang mengatakan itu tampak seperti sesuatu dalam fisika matematika dan dia harus menunjukkannya kepada Dyson, yang dia lakukan. Dyson mengakui rumus tersebut sebagai fungsi korelasi pasangan dari unit kesatuan Gaussian , yang telah dipelajari secara luas oleh para fisikawan.

Ini menunjukkan bahwa mungkin ada hubungan yang tak terduga antara distribusi bilangan prima (2, 3, 5, 7, 11, ...) dan tingkat energi dalam inti unsur berat seperti uranium. Sekitar 1979, Dyson bekerja dengan Institute for Energy Analysis pada studi iklim . Kelompok ini, di bawah arahan Alvin Weinberg , memelopori studi iklim multidisiplin, termasuk kelompok biologi yang kuat. Juga selama tahun 1970-an, ia bekerja pada studi iklim yang dilakukan oleh kelompok penasihat pertahanan JASON. Dyson pensiun dari Institute for Advanced Study pada 1994. Pada 1998 ia bergabung dengan dewan Solar Electric Light Fund . Pada 2003 ia adalah presiden Space Studies Institute , organisasi penelitian luar angkasa yang didirikan oleh Gerard K. O'Neill ; Pada 2013 dia ada di Dewan Pengawas. Dyson adalah anggota lama dari kelompok JASON. Dyson telah memenangkan banyak penghargaan ilmiah tetapi tidak pernah menerima Hadiah Nobel . Peraih Nobel Fisika Steven Weinberg mengatakan bahwa komite Nobel telah "menipu" Dyson, tetapi Dyson sendiri mengatakan pada tahun 2009, "Saya pikir itu hampir benar tanpa kecuali jika Anda ingin memenangkan Hadiah Nobel, Anda harus memiliki rentang perhatian yang panjang, dapatkan memiliki beberapa masalah yang dalam dan penting dan bertahan selama sepuluh tahun. Itu bukan gaya saya. " Dyson adalah kontributor tetap untuk The New York Review of Books. Pada 2012, ia menerbitkan (bersama William H. Press ) hasil baru yang mendasar tentang Dilema Tahanan di PNAS.