Philip Anderson

Philip Warren Anderson (13 Aralık 1923 - 29 Mart 2020) Nobel ödüllü Amerikalı fizikçi. Anderson lokalizasyonu, Antiferromıknatıslık, Simetri kırılması, Yüksek sıcaklık süper iletkenlik teorileri üzerine yazıları aracılığıyla bilim felsefesine belirmeleri olmuştur.

Indiana eyaletine bağlı Indianapolis şehrinde doğan Anderson yine bu eyalete bağlı Urbana şehrinde büyüdü. 1940 yılında Urbana Üniversite Laboratuvarı Lisesi (Yüksek Okulu)'nden mezun oldu. Daha sonra ABD Deniz Araştırma Laboratuvarında in-between olarak bilinen bir savaş lisansı aldı ve ardından lisans ve yüksek lisans çalışması için Harvard Üniversitesi'ne gitti. John Hasbrouck Van Vleck'in eğitimi altında bu okulu tamamladı.

1949 yılından 1984 yılına kadar New Jersey'de bulunan Bell Laboratuvarlarında yoğun madde fiziği sorunları üzerinde geniş bir yelpazede çalıştı. Bu dönemde yerelleştirme kavramını keşfetti. 1963 yılında Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi üyeliğine seçildi.

1967 yılından 1975 yılına kadar Anderson, Cambridge Üniversitesi'nde teorik fizik profesörlüğü yaptı. 1977 yılında Anderson'a bilgisayarların elektronik yapısındaki bellek cihazlarının gelişimi için elektronik anahtarlama ve manyetik düzensiz sistem araştırmalarından dolayı Nobel Fizik Ödülü verildi. Bu ödülü ortak araştırmacılar olan Sir Nevill Francis Mott ve John van Vleck ile birlikte aldı. 1982 yılında Ulusal Bilim Madalyası ile ödüllendirildi. 1984 yılında Bell Laboratuvarlarından emekli olan Anderson şu anda Princeton Üniversitesi'nde, Joseph Henry Fizik bölümü profesörüdür.

Anderson, Indianapolis, Indiana'da doğdu ve Urbana, Illinois'de büyüdü . Babası Harry Warren Anderson, Urbana'daki Illinois Üniversitesi'nde bitki patolojisi profesörüydü ; anne tarafından büyükbabası, Anderson'ın babasının okuduğu Wabash Koleji'nde matematikçiydi ; amcası, yine Wabash Koleji'nde İngilizce profesörü olan bir Rhodes Scholar'dı . O mezun Üniversitesi Laboratuvar Lisesi Miles Hartley adında bir matematik öğretmeninin teşviki altında 1940'ta Urbana, Anderson kayıtlı Harvard Üniversitesi tam olarak finanse edilen bir burs altında okumak için. "Elektronik Fizik" üzerine yoğunlaştı ve 1943'te BS'sini tamamladı, ardından savaş çabalarına alındı ​​ve 1945'te İkinci Dünya Savaşı'nın sonuna kadar Deniz Araştırma Laboratuvarı'nda antenler kurdu. parçacık-nükleer fizikçi H. Pierre Noyes, filozof ve bilim tarihçisi Thomas Kuhn ve moleküler fizikçi Henry Silsbee. Savaştan sonra Anderson, John Hasbrouck van Vleck'in danışmanlığında fizik alanında yüksek lisans çalışmaları yapmak için Harvard'a döndü.; Doktora derecesini aldı. 1949'da "Mikrodalga ve kızılötesi bölgelerde spektral çizgilerin basınç genişlemesi teorisi" başlıklı doktora tezini tamamladıktan sonra.

1949 ve 1984 Anderson tarafından istihdam edildi Bell Laboratories içinde New Jersey'de o sorunların çok çeşitli çalıştı yoğun madde fiziği . Bu dönemde, şimdi Anderson yerelleştirmesi (genişletilmiş durumların bir sistemdeki düzensizliğin varlığıyla yerelleştirilebileceği fikri) ve Anderson teoremini (süperiletkenlerdeki kirlilik saçılması ile ilgili) olarak adlandırılan şeyi geliştirdi ; Bir geçiş metalindeki elektronların alan bazında etkileşimini tanımlayan Anderson Hamiltonian'ı icat etti ; parçacık fiziği içinde önerilen simetri kırılması (bu,Standart Model ve bazı temel parçacıklarda kütle oluşturan Higgs mekanizmasının arkasındaki teorinin gelişimi); için pseudospin yaklaşımı oluşturulan BCS teorisi arasında süperiletkenlik ; He3'ün aşırı akışkanlığında s dalgası olmayan eşleşme (hem simetri-kırma hem de mikroskobik mekanizma) konusunda çığır açıcı çalışmalar yaptı ve spin- glass alanının bulunmasına yardımcı oldu .  1963'te Amerikan Sanat ve Bilim Akademisi üyeliğine seçildi .

1967'den 1975'e kadar Anderson, Cambridge Üniversitesi'nde teorik fizik profesörüydü . 1977'de Anderson, bilgisayarlarda elektronik anahtarlama ve bellek cihazlarının geliştirilmesine izin veren manyetik ve düzensiz sistemlerin elektronik yapısı üzerine yaptığı araştırmalardan dolayı Nobel Fizik Ödülü'ne layık görüldü . Yardımcı araştırmacılar Sir Nevill Francis Mott ve John van Vleck ödülü onunla paylaştı. 1982 yılında Ulusal Bilim Madalyası ile ödüllendirildi . 1984 yılında Bell Laboratuvarlarından emekli oldu ve Princeton Üniversitesi'nde Joseph Henry Fizik Fahri Profesörü oldu .

Anderson'ın yazıları dahil Katı Kavramlar, Temel Yoğun Madde Fiziği Kavramlar ve Yüksek Tc Cuprates içinde Süperiletkenliğin Teorisi . Anderson, Amerikan hükûmetinde sağlam bilimi teşvik etmeye odaklanan bir kuruluş olan Amerika için Bilim Adamları ve Mühendisleri'nin danışmanlar kurulunda görev yaptı .

1980'lerde yüksek sıcaklıklı süper iletkenlerin keşfine yanıt olarak Anderson, fenomeni açıklamak için Rezonans değerlik bağı (RVB) teorisini önerdi . Birçok kişi bu fikri ikna edici bulmasa da, RVB teorisi, spin sıvılarının incelenmesinde etkili olduğunu kanıtladı .

Anderson ayrıca, karmaşık sistemlerin bilimi için bir ilham kaynağı haline gelen, ortaya çıkan fenomenleri açıklayarak bilim felsefesine kavramsal katkılarda bulundu . 1972'de, indirgemeciliğin sınırlarını ve her biri ilerleme için kendi temel ilkelerini gerektiren hiyerarşik bilim düzeylerinin varlığını vurguladığı "Daha Fazlası Farklı" adlı bir makale yazdı.

1984'te karmaşık sistemler bilimine adanmış çok disiplinli bir araştırma enstitüsü olan Santa Fe Enstitüsü'nün kurucu çalıştaylarına katıldı .  Anderson ayrıca, enstitünün 1987'deki ekonomi konferansına Kenneth Arrow ve W. Brian Arthur ile birlikte başkanlık etti ve karmaşık sistemlerde ortaya çıkan davranış modelleri üzerine 2007 çalıştayına katıldı.

José Soler'in bilimsel araştırma makalelerinin 2006 tarihli istatistiksel analizi, bir makaledeki referansların sayısını atıfların sayısıyla karşılaştırarak, Anderson'ı dünyada en çok alıntı yapılan on fizikçi arasında "en yaratıcı" ilan etti.1958'de Anderson, manyetizma ve süperiletkenlik arasında dikkate değer bir paralellik keşfetti. Mıknatıslar alanları yoğunlaştırırken, süper iletkenler onları dışarı atarak havaya yükselmelerine izin verir. John Bardeen, Leon Cooper ve Robert Schrieffer'in süperiletkenliğin Cooper çiftlerini oluşturan elektronlardan kaynaklandığını keşfetmesinin ardından, Anderson bu çiftlerin bir tür pseudospin olduğunu fark etti. Bir mıknatısta, manyetizasyondaki dalgalanmalar yayılarak bir spin dalgası oluşturur. Cooper çiftleri yüklenir ve pseudospin dalgaları, fotonlar tarafından taşınan elektromanyetik alanlarla etkileşime giren bir elektrik akımına neden olur. Anderson, bir süperiletken içindeki fotonların hareketini hesapladığında, bir kütle kazandıklarını buldu.

Anderson, süperiletkenlik ve parçacık fiziği arasında hala daha derin paralellikler olduğunu fark etti. 1962'de, İngiliz fizikçi Peter Higgs'ten sonra Higgs alanı olarak bilinen bir tür kozmik süperiletkende kütle elde etmek için ayar bozonları adı verilen atom altı kuvvet taşıyıcıları için bir mekanizma önerdi. Anderson'ın çalışması, Higgs'in Higgs bozonunun varlığını öngören 1964 tarihli makalesinde belirgin bir şekilde alıntılanmıştır.

Bell laboratuvarlarında yarı iletkenler üzerinde yapılan çalışma, Anderson'ın 1957'de, örneğin bir malzemedeki kusurlar ve safsızlıkların neden olduğu düzensizliğin elektron dalgalarını lokalize ederek bir yalıtkan ürettiğini önermesine yol açtı. Bugün, Anderson lokalizasyonu, düzensiz medyadaki her türlü dalganın genel bir özelliği olarak kabul edilmektedir. Ancak orijinal fikir radikaldi ve yirmi yıl sürdü ve birçok önde gelen fizikçinin katkılarının ayrıntılı olarak geliştirilmesi. Anderson ayrıca hem ferromanyetik hem de antiferromanyetik etkileşimler içeren bir tür rastgele mıknatıs olan spin camları inceledi. İngiltere, Cambridge Üniversitesi'nde Sam Edwards ile birlikte çalışarak, camın çevresinin tarihini 'hatırlama' kapasitesini modelledi. Edwards-Anderson modeli, modern makine öğreniminde kullanılan sinir ağlarının ilk öncüsüydü.

Anderson, orijinal yorum için bir sanatçı gözüne sahipti ve yeni çalışma alanlarına yol açan fikirler geliştirmek için deneycilerle yakın çalıştı. 1953'te Japonya'da bir yıl boyunca, Tokyo Üniversitesi'ndeki matematiksel fizikçi Ryogo Kubo'yu ziyaret ederek, eski Go oyununda usta oldu. Rakibinin ötesindeki birkaç hareketi içgüdüsel olarak görebildiği gibi, çoğu zaman başkalarının kavraması zor olan bir fizik anlayışına da ulaştı. Teorik bir fizikçi için alışılmadık derecede sezgisel, karmaşık problemleri minimum matematiğe yenik düşecek şekilde indirgemeyi başardı.

Akıl hocalığı yaptığı ve ilham verici fikirlerini cömertçe paylaştığı birçok genç fizikçi için o bir nevi guruydu. Onları ve ailelerini yemeğe davet eder, kalıcı dostluklar geliştirirdi. Pazar günlerini evinin etrafındaki ormanlık alanları temizleyerek ve bahçeyle geçirerek, dışarı çıkma tutkusu vardı.

Anderson, 1967'den 1975'e kadar, 1977 Nobel ödüllülerden üçüncüsü olan Nevill Mott'un yakın bir arkadaşı olduğu Cambridge'de misafir profesördü. 1975'te New Jersey'deki Princeton Üniversitesi'nde bir göreve başladı ve burada araştırmalarının çoğunu yüksek sıcaklık süperiletkenliğine adadı (1986'da Georg Bednorz ve Alex Müller tarafından keşfedildi).

Anderson'ın 1987'de önerdiği rezonans değerlik bağı (RVB) teorisi, bir kez daha manyetizmadan fikir alır ve yüksek sıcaklıkta süperiletkenliğin yalıtkan bir kuantum spin sıvısına yük enjeksiyonundan kaynaklandığını öne sürer. Yüksek sıcaklıkta süper iletkenlik hala elde edilmedi, ancak çoğu kişi RVB teorisinin bunun nasıl olabileceğinin tohumlarını içerdiğini düşünüyor. Anderson aramızdan ayrılmış olsa da, fikirleri hala çok ileride.