Alan Schoen - Alan Schoen

Alan Schoen
narozený
Alan Hugh Schoen

11. prosince 1924
Mount Vernon, New York, USA
Národnostamerický
Alma materuniverzita Yale, University of Illinois Urbana-Champaign
Známý jakoGyroid, Rombix
Vědecká kariéra
PoleFyzik
InstituceNASA, Southern Illinois University Carbondale

Alan H. Schoen (narozen 11.12.1924 v Mount Vernon, New York )[2] je americký fyzik a počítačový vědec, který je nejlépe známý svým objevem gyroid - nekonečně spojené trojité periodické minimální povrch.

Profesionální kariéra

Alan Schoen získal titul B.S. titul z fyziky od univerzita Yale v roce 1945 a jeho Ph.D. ve fyzice od University of Illinois v Urbana-Champaign v roce 1958.[3] Jeho disertační práce byla nazvána „Vlastní difúze v Alpha Solid Solutions stříbra-kadmia a stříbra-india.“[4] Po absolvování postgraduální práce byl v letech 1957 až 1967 zaměstnán jako výzkumný fyzik u leteckých společností v Kalifornii a pracoval také jako konzultant fyziky pevných látek na volné noze. V roce 1967 nastoupil na pozici vedoucího vědce v NASA Electronics Research Center (ERC) v Cambridge, Massachusetts,[1] kde prováděl výzkum geometrie a pracoval jako vedoucí Úřadu pro geometrické aplikace.[5] Během pobytu v NASA pracoval také na rozšiřitelných vesmírných rámech.[6] V roce 1970 Schoen přijal pozici v Kalifornský institut umění, kde vyučoval kalkul a počítačovou grafiku. V roce 1973 přijal místo učitele na katedře designu v Southern Illinois University Carbondale (SIUC),[7] kde učil studenty počítačové grafiky, algebry a analytické geometrie. Toto bylo bývalé domácí oddělení Buckminster Fuller - americký designér a vynálezce, který popularizoval geodetická kupole. V roce 1982 přijal Schoen společné jmenování na katedře matematiky a katedry informatiky na SIUC.[3] V srpnu 1985 se přestěhoval do areálu SIUC v japonském Nakaju, kde vyučoval kurz výpočetní techniky a také pomáhal učit angličtinu na místní japonské střední škole.[3] Po svém návratu do Carbondale v roce 1988 učil FORTRAN a digitální design v oddělení elektrotechniky na SIUC až do svého odchodu do důchodu v roce 1995.[3] Poté, co odešel z akademické obce, pokračoval ve své práci na mnoha nekonečných rodinách minimálních povrchů a na vymýšlení geometrických hádanek a obrázků.[8]

Stereo obraz jednotkové buňky gyroidu od Alana Schoena (2014)

Příspěvky

Alan Schoen je nejlépe známý tím, že objevil (při práci v NASA) minimální povrch, který pojmenoval gyroid.[9][10][11] Název vychází z dojmu ve struktuře gyroidu, že každý spojitý kanál v poli, podél různých hlavních krystalografických os, má spojení s dalšími protínajícími se kanály, které se „krouží“ po délce kanálu.[12] Gyroid se stal populárním mezi vědci, protože se objevuje stále více nových výskytů v přírodě.[13][14][15]Dříve v jeho kariéře, během provádění doktorského výzkumu na atomová difúze v pevných látkách (1957) Schoen zjistil, že pro samodifúzi v krystalických pevných látkách existuje jednoduchý vztah mezi Bardeen-Heringovým korelačním faktorem a izotopovým efektem, který umožňuje rozlišovat mezi volné místo a vsunutá reklama difúzní mechanismy. Později našel důkazy z programu FORTRAN, že jeho rovnice je přesná ve všech uzavřených kubických strukturách.[16][17] Jeho nález brzy algebraicky potvrdili Tharmalingam a Lidiard.[18] Schoenovo zaujetí tímto tématem ho nakonec vedlo k zájmu o minimální povrchy a objevení gyroidu.[19]

Alan Schoen také publikoval vědecké práce o rodinách minimálních povrchů a knihy o geometrických obrázcích a hlavolamech.[20] Na začátku 90. let navrhl Schoen Rombix[21] - kombinatorická pitevní hádanka, která k vytváření různých návrhů využívá různobarevné dlaždice skládající se z 8 zonogonů.[22] Rovněž vyvinul web Geometry Garret, web plný různých rodin geometrických struktur (Alanovi akademičtí kolegové považují za „cool věci“).[23][24] Alan Schoen je držitelem amerických patentů (viz níže) na šest svých vynálezů.

Vybraná díla

Schoen, Alan H. (1970) „Nekonečné periodické minimální plochy bez samovolných křižovatek.“ NASA Tech. Poznámka č. D-5541. Washington DC.[25]

McSorley, John a Schoen, Alan. (2013) „Rhombic tilings of (n, k) -Ovals, (n, k, λ) -cyclic difference sets, and related topics.“ Diskrétní matematika 313, č. 1 (leden 2013).[26]

Ed Pegg, Alan H. Schoen a Tom Rodgers. (2008) Pocta strakatému hlavolamovi. vázaná kniha - 325 stran, CRC Press / Taylor and Francis Group. ISBN  1568813155. ISBN  978-1568813158

Ed Pegg, Alan H. Schoen a Tom Rodgers (2009) Mathematical wizardry for a Gardner hardback - 220 stran, A K Peters ISBN  156881447X ISBN  978-1568814476

Schoen, Alan H. (2012) Úvahy o trojnásobně periodických minimálních plochách. Zaměření rozhraní 30. května 2012.[27]

Patenty

Seznam amerických patentů vydaných Alanovi H. Schoenovi:

Viz také

Reference

  1. ^ A b Alan H. Schoen. Trojnásobně periodické minimální povrchy. http://schoengeometry.com/e-tpms.html
  2. ^ Alan Schoen. Osobní komunikace s B. Dziegielewskim. 10. října 2017.
  3. ^ A b C d Alan Schoen. 2017. Osobní e-mailová komunikace s J. Kocikem
  4. ^ Schoen, Alan H. „Vlastní difúze v Alpha Solid Solutions stříbra-kadmia a stříbra-india.“ https://www.ideals.illinois.edu/handle/2142/76317
  5. ^ Alan Schoen. Osobní e-mailová komunikace s B. Dziegielewskim. 26. září 2017
  6. ^ NASA Tech Brief. Leden 1975. https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19740000252.pdf
  7. ^ Design na Southern Illinois University. http://siudesign.org/people.htm
  8. ^ Ústav matematiky SIU. Alan Schoen - Gyroid. http://math.siu.edu/faculty-staff/about-us/gyroid.php
  9. ^ Schoen, Alan H. (1970). "Nekonečné periodické minimální povrchy bez samovolných křižovatek." https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19700020472_1970020472.pdf
  10. ^ Schoen, A.H .: Infinite Regular Warped Polyhedra and Infinite Periodic Minimal Surfaces. Ne. Amer. Matematika. Soc., sv. 15, 1968, str. 727.
  11. ^ Schoen, A.H .: Pátý nekonečný nekonečný periodický minimální povrch kubické symetrie. Ne. Amer. Matematika. Soc., sv. 16, 1969, str. 519.
  12. ^ James A. Dolan, Bodo D. Wilts, Silvia Vignolini, Jeremy J. Baumberg, Ullrich Steiner a Timothy D. Wilkinson. Optické vlastnosti strukturovaných materiálů Gyroid: od fotonických krystalů po metamateriály. Adv. Optical Mater. 2014, DOI: 10.1002 / adom.201400333 https://www.np.phy.cam.ac.uk/uploads/2014-uploads/AdvOptMat14_gyroidreview.pdf
  13. ^ Bill Steele. Nanomateriálový polymerový film by mohl vést k levnějším solárním článkům. Cornell Chronicle. 24. listopadu 2008. http://www.news.cornell.edu/stories/2008/11/new-route-self-assembling-low-cost-solar-cells
  14. ^ John Baez. Nálezy z tohoto týdne v matematické fyzice (225. týden). 24. prosince 2005. http://math.ucr.edu/home/baez/week225.html
  15. ^ Barvy Butterfly Wing pocházejí ze struktur vesmírného věku. Věda Brandona Keima. 06.14.10. https://www.wired.com/wiredscience/2010/06/butterfly-colors
  16. ^ Alan Schoen. Osobní e-mailová komunikace s B. Dziegielewskim, 29. října 2017.
  17. ^ A. H. Schoen, Korelace a izotopový účinek pro difúzi v krystalických pevných látkách. Phys. Rev. Lett. 1, 138 (15. srpna 1958) https://journals.aps.org/prl/issues/1/4
  18. ^ K. Tharmalingam a A.B. Lidiard. Efekt izotopu v difúzi volného místa. The Philosophical Magazine: A Journal of Theoretical Experimental and Applied Physics Series 8, Volume 4, 1959 - Issue 44. http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/14786435908238264?needAccess=true&journalCode=tphm19&
  19. ^ Trojnásobně periodické minimální povrchy (TPMS). §30. Trojnásobně periodické grafy. http://schoengeometry.com/e-tpms.html
  20. ^ Vynálezce logických her: Alan Schoen. http://www.gamepuzzles.com/schoen.htm
  21. ^ Rombix. Ilustrovaná brožura. http://schoengeometry.com/b-fintil-media/little_red_book.pdf
  22. ^ Jay Kappraff. (2002) Beyond Measure: A Guided Tour through Nature, Myth and Number. https://books.google.com/books?isbn=9810247028
  23. ^ Alan H. Schoen. Vítejte v Geometry Garret! http://schoengeometry.com/index.html
  24. ^ Alan Schoen. Infiite Tilings. http://schoengeometry.com/c-infintil.html
  25. ^ https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19700020472_1970020472.pdf
  26. ^ OpenSIUC. Artiles a předtisky. http://opensiuc.lib.siu.edu/math_articles/115/
  27. ^ Schoen, Alan H (30. května 2012). "Úvahy o trojnásobně periodických minimálních plochách". Zaměření rozhraní. 2 (5): 658–668. doi:10.1098 / rsfs.2012.0023. PMC  3438568. PMID  24098851.

externí odkazy

1. Geometrie Garret

2. Práce Alana Schoena v knihovnách (katalog WorldCat)[1]

3. Gyroid ve společnosti MathWorld

  1. ^ https://www.worldcat.org/search?q=Alan+H.+Schoen&dblist=638&fq=ap%3A%22schoen%2C+alan+h%22&qt=facet_ap%3A