康奈尔大学 知名校友
Freeman Dyson头像

Freeman Dyson

身份简介:

数学物理学家、数学家、作家、普林斯顿教授

中文译名:

弗里曼·戴森

国籍:

美国

出生地:

英国伯克郡克罗索恩

出生日期:

1923年12月15日

逝世日期:

2020年2月28日

太阳星座:

射手座

学历:

剑桥大学本科

康奈尔大学博士


获奖经历


1981年获得沃尔夫物理学奖
1977年获得哈维奖
1968年获得休斯奖章
1966年获得洛仑兹奖章
1965年获得丹尼·海涅曼数学物理奖
1988年获得Andrew Gemant Award
1991年获得奥斯特奖章
1993年获得恩里科·费米奖
2000年获得邓普顿奖
2003年获得波梅兰丘克奖
2012年获得庞加莱奖

人际关系


父亲:

乔治·戴森(George Dyson )

著名作曲家

母亲:

迈瑞德·露西(Mildred Lucy)

社会工作者

妻子:

第一任:范瑞娜·胡博·戴森(Verena Huber-Dyson)

数学家,苏黎世教育大学

第二任:伊姆·戴森(Imme Dyson)

子女:

乔治·戴森(George Dyson)

普林斯顿高等研究员院

米娅·戴森(Mia Dyson)

以斯帖·戴森(Esther Dyson)

哈佛大学

艾米丽·戴森(Emily Dyson)

黎贝卡·戴森(Rebecca Dyson)

加州大学圣地亚哥分校

多萝西·戴森(Dorothy Dyson)

普林斯顿高等研究员院

好友:

理查德·费曼(Richard Feynman) 

麻省理工学院普林斯顿大学

吉·泰勒(G. I. Taylor)

休·洛厄尔·蒙哥马利(Hugh Lowell Montgomery)

剑桥大学


·费曼图

·戴森树

·《全方位的无限》

成长经历


弗里曼·戴森出生于英国一个杰出的作曲家家庭。他的父亲因在音乐上的成就被封为爵士。他的母亲拥有法律学位,戴森出生后她就开始担任社会工作者。在亲戚的眼中,戴森的童年是在各类百科全书的包围下度过的。他对数字极为敏感,他四岁时就尝试计算太阳中的原子数。小时候,戴森表现出对太阳系的浓厚兴趣,并受到埃里克·邓普(Eric Temple Bell)的《数学人》一书的强烈影响,对天体物理和数学有着极大的热情。

从1936年到1941年,戴森在温彻斯特学院学习,他的父亲在那里担任音乐总监。因为天资聪颖,戴森被很多人视为数学天才,15岁时他就获得了剑桥大学的奖学金。17岁那年,他在剑桥三一学院学习纯数学,并在19岁时被任命前往皇家空军轰炸机司令部(ORS)作战研究室工作。他在那里开发了用于计算轰炸机编队理想密度的分析方法,并在第二次世界大战期间帮助皇家空军轰炸德国目标。战后,戴森重新考入三一学院,并获得数学学士学位。剑桥大学非常珍惜这位难能可贵的数学天才,年纪轻轻的戴森被分配的房间仅次于当时已经赫赫有名的哲学家路德维希·维特根斯坦(Ludwig Wittgenstein)。

研究生涯


在吉·泰勒(G. I. Taylor)的建议下,戴森于1947年移居美国,担任英联邦研究员,跟随康奈尔大学的汉斯·贝特(Hans Bethe)进行研究。他在那里认识了理查德·费曼(Richard Feynman)。这位崭露头角的英国物理学家被费曼光彩夺目的才华吸引,并决定与他合作。1949年,戴森研究了量子电动力学(QED)两种公式的等效性,理查德·费曼展示了图,朱利安·史温格(Julian Schwinger)和新一郎(Shin’ichirōTomonaga)开发了算子方法。他是继费因曼图的创造者之后第一个欣赏到费曼图价值的人,为此他还在1949年发表的论文中引用了费曼的图表。他在那篇论文中说,费曼图不仅是一种计算工具,而且是一种物理理论,并为图制定了完全解决重归一化问题的规则。戴森的论文以及他的演讲促成了物理学界对费曼工作的认可。

戴森于1951年加入康奈尔大学,担任物理学教授。戴森一直留在研究所,直到他的职业生涯结束。从1957年到1961年戴森开始从事“猎户座计划”的研究,提出使用核脉冲推进技术进行太空飞行的可能性。 1958年,戴森成为爱德华·泰勒(Edward Teller)领导下的TRIGA设计团队的成员,团队对小型,本质安全的核反应堆进行研究。

1966年,戴森和安德鲁·雷纳德(Andrew Lenard)一起发表了一篇论文,证明了保利排斥原理在散装物质的稳定性中起着主要作用。在凝聚态物理学中,戴森还分析了一维和自旋波中伊辛模型的相变。

戴森还在数学的各个主题上都做过研究,例如拓扑,分析,数论和随机矩阵。1973年,数论家休·洛厄尔·蒙哥马利(Hugh Lowell Montgomery)访问了高等研究院,并做出了关于黎曼zeta函数零点的分布。他向数学家阿特尔·塞尔伯格(Atle Selberg)展示了他的公式,塞尔伯格说这看起来像是数学物理学中的东西,并建议蒙哥马利把它展示给戴森。在看到研究后,戴森认为该公式是高斯单位中的相关函数,。戴森表示素数(2、3、5、7、11,…)的分布与铀等重元素原子核中的能级之间可能存在意想不到的联系。

1979年左右,戴森与能源分析研究所合作开展气候研究。该小组在阿尔文·温伯格(Alvin Weinberg)的指导下,开创了多学科气候研究,其中包括一个强大的生物学小组。同样在1970年代,戴森参与了JASON国防顾问小组进行的气候研究。

戴森于1994年从高等研究院退休。1998年,他加入了Solar Electric Light Fund董事会。自2003年起,他担任由Gerard K. O’Neill创立的太空研究所的主席。直到2013年,他一直是其董事会成员。

戴森获得了无数科学奖项,但从未获得诺贝尔奖。诺贝尔物理学奖获得者史蒂芬·温伯格说,以戴森的研究成果和能力,他足以获得也应该获得这样的肯定。不过这并没有阻碍戴森研究的热情。2012年,年国八十的戴森与威廉·H·普雷斯(William H. Press)一起发表了有关美国《美国国家科学院院刊》中囚徒困境的根本性新成果。

研究成果


虽然戴森是物理学数学家,但他对大自然和生物方面也颇有建树。在生物环境方面,戴森创造了“绿色技术”一词,用以描述旨在满足人类需求的新型微生物和植物。他认为,这类技术将基于太阳能而不是化石燃料,而化石燃料的使用是他所谓的工业“灰色技术”的一部分。他认为,转基因农作物(他称之为绿色作物)可以终结地球上不平等的财富分配,从而帮助消除农村贫困。

戴森赞成双重起源理论:生命首先形成为细胞,然后是酶,最后是基因。在戴森的理论中,生命分为两个阶段,在时间上相距很远。由于生物化学的原因,他认为基因不可能在一个过程中完全发育。当前的细胞包含三磷酸腺苷或ATP和5′-单磷酸腺苷或AMP,它们彼此非常相似,但功能却完全不同。 ATP在细胞周围传输能量,而AMP是RNA和遗传机能的一部分。戴森提出,在含有ATP和AMP的原始早期细胞中,RNA和复制的出现仅是因为AMP和RNA之间的相似性。

在量子物理学和质数研究方面,戴森和休·蒙哥马利发现了量子物理学与蒙哥马利关于zeta函数零的对相关猜想之间的有趣联系。两人发现,这些矩阵的特征值之间的间隔与蒙哥马利对于zeta函数的非平凡零点的推测完全相同。后来安德鲁·奥德利兹科(Andrew Odlyzko)已使用他的奥德利兹科–舍恩哈奇(Odlyzko–Schönhage)算法计算了许多零,从而在计算机上验证了这一猜想。

Freeman Dyson

戴森不仅在数学和物理数学方面颇有研究,他还一直在宇宙和核能等领域参与研究,并发表了一系列包括《全方位的无限》、《想象中的世界》、《太阳、基因组与互联网》、《反叛的科学家》和《一面多彩的镜子》等科学著作。他的作品言辞亲切简洁,文字优美流畅,让身处象牙塔之外的普通大众都能领略到科学之美。

戴森于2020年2月28日在新泽西州普林斯顿附近的一家医院因摔倒导致并发症发作而逝世,享年96岁。

参考信息:

Freeman Dyson,Wikipedia 

Remembering the Unstoppable Freeman Dyson

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