Harry Swinney - Harry Swinney
Harry Leonard Swinney | |
---|---|
narozený | Harry Leonard Swinney 10. dubna 1939 |
Národnost | Spojené státy |
Alma mater |
|
Známý jako | Chaos, tvorba vzorů a dynamika tekutin experimenty |
Ocenění |
|
Vědecká kariéra | |
Pole | Fyzika |
Instituce | |
Doktorský poradce | Herman Z. Cummins |
Harry L. Swinney (narozen 10. dubna 1939) je americký fyzik známý svými příspěvky do oblasti nelineární dynamika.
Osobní život
Harry Leonard Swinney se narodil v Opelousas v Louisianě 10. dubna 1939. Jeho rodiči byli Leonard R. Swinney a Ethel Bertheaud Swinney. V roce 1967 se Harry Swinney oženil s Glorií T. Luyasovou a v roce 1978 se jim narodil syn Brent Luyas Swinney. Brent zemřel na rakovinu v roce 1995 a Gloria zemřela na rakovinu v roce 1997. Harry Swinney se oženil s Lizabeth Kelleyovou 12. srpna 2000.
Vzdělávání
Swinney navštěvoval základní školu v Austinu v Texasu a v roce 1957 promoval na Homeru Louisiana Střední škola. V roce 1961 mu byl udělen titul B.S. s vyznamenáním ve fyzice Southwestern v Memphisu (nyní Rhodes College), kde se inspiroval svým profesorem fyziky a mentorem výzkumu Jackem H. Taylorem. V roce 1968 mu byl udělen titul Ph.D. ve fyzice na Univerzitě Johna Hopkinse; jeho poradce byl Herman Z. Cummins.
Kariéra
Swinney byl asistentem fyziky na New York University (1971–73) a docentem a poté profesorem na City College of City University v New Yorku (1973–78). Od roku 1978 je Swinney na fakultě Texaské univerzity v Austinu, kde je nyní předsedou fyziky Sid W. Richardson Foundation Regents of Physics a ředitelem Centra pro nelineární dynamiku.
Vyznamenání
Swinney je členem Národní akademie věd (1992) a členem Americké fyzikální společnosti (1977), Americké akademie umění a věd (1991), Americké asociace pro pokrok ve vědě (1999) a Společnost pro průmyslovou a aplikovanou matematiku (2009). Byl oceněn cenou Americké fyzikální společnosti pro dynamiku tekutin (1995), Společností pro průmyslovou a aplikovanou matematiku Cenou Jürgena Mosera (2007), Medailí Evropské unie pro geologické vědy Richardsonovou medailí (2012) a Boltzmannovou medailí (2013) Komise pro statistiku Fyzika Mezinárodní unie čisté a aplikované fyziky. Byl členem Guggenheimova týmu (1983–1984) a byl uveden do Společnosti učenců Univerzity Johna Hopkinse (1984). Čestné doktorské tituly získal na Rhodes College (2002), Hebrejské univerzitě v Jeruzalémě (2008) a University of Buenos Aires (2010).
Výzkumné příspěvky
Swinney provádí výzkum nestability, chaosu a formování vzorů v různých systémech, včetně kapalných, chemických a zrnitých médií. Swinney spolu se svými studenty, postdoktory a dalšími spolupracovníky mají:
- určoval rychlost rozpadu fluktuací parametrů řádu pro tekutiny poblíž kritického bodu [1][2]
- pozoroval přechod k chaosu - deterministické, ale neperiodické chování - v experimentech na proudění tekutiny [3][4][5]
- charakterizovaný chaos z dat časových řad výpočtem největšího Lyapunovova exponenta (rychlost ztráty předvídatelnosti) [6] a vzájemné informace (obecná závislost dvou proměnných) [7]
- objevil několik přechodů k různým vzorům toku tekutiny mezi soustřednými nezávisle se otáčejícími válci [8]
- navrhl laboratorní experiment, který poskytl stabilní vír za podmínek napodobujících podmínky na Jupiteru.[9] Tento výsledek poskytuje věrohodné vysvětlení stability Jupiterovy Velké rudé skvrny, kterou poprvé pozoroval Robert Hooke v roce 1664.
- pozoroval vznik prostorového vzoru v chemickém systému,[10] jak předpovídal v roce 1952 Alan Turing
- určoval měřítko výkonu rozptýleného v silně turbulentním toku mezi soustřednými rotujícími válci [11][12]
- pozoroval anomální difúzi a Lévyho lety v proudu tekutiny [13]
- objevil lokalizované struktury, přezdívané „oscilony“, v oscilační zrnité vrstvě;[14] oscilony byly následně nalezeny v mnoha dynamických systémech. Granulární experimenty také zkoumaly různé rozšířené prostorové vzory,[15] rázové vlny,[16] a výkyvy.[17]
- pozorovaná tvorba rezonančních vzorů s blokováním frekvencí v chemických systémech [18][19]
- našel fraktální kaskády vln na okrajích listů, květů a pytle na odpadky [20][21]
- našel rezonanci v hraničních proudech vnitřních vln generovaných slapovým tokem na svahu; tato rezonance zjevně vybírá úhel (obvykle tři stupně) kontinentálních svahů oceánů [22]
- objevili nový protein Slf, který produkují sousední kolonie bakterií Paenibacillus dendritiformis.[23] Slf je smrtelný pro bakterie poblíž okraje kolonie, která stojí před jinou kolonií P. dendritiformis.[24]
- zjistili, že fluktuace počtu N bakterií plavících se v objemu kolísaly jako N ^ (3/4), na rozdíl od škálování fluktuací N ^ (1/2) pro systémy v termodynamické rovnováze [25]
jiný
Swinney spolu s Rajarshim Royem a Kennethem Showalterem založili dvoutýdenní pobyt Praktická výzkumná škola pro vědce na počátku kariéry z rozvojových zemí: handsonresearch.org. Školy sponzorované Mezinárodním centrem pro teoretickou fyziku jsou popsány ve 3minutovém videu tady.
Reference
- ^ Swinney, H.L .; Cummins, Herman Z. (07.07.1968). "Tepelná difuzivita CO2 v kritickém regionu “. Fyzický přehled. Americká fyzická společnost (APS). 171 (1): 152–160. doi:10.1103 / fyzrev.171.152. ISSN 0031-899X.
- ^ Swinney, Harry L .; Henry, Donald L. (01.01.1973). „Dynamika tekutin v blízkosti kritického bodu: rychlost rozpadu fluktuací parametrů objednávky“. Fyzický přehled A. Americká fyzická společnost (APS). 8 (5): 2586–2617. doi:10.1103 / physreva.8.2586. ISSN 0556-2791.
- ^ Gollub, J. P .; Swinney, Harry L. (06.10.1975). "Nástup turbulence v rotující kapalině". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 35 (14): 927–930. doi:10.1103 / fyzrevlett.35,927. ISSN 0031-9007.
- ^ Fenstermacher, P. R .; Swinney, Harry L .; Gollub, J. P. (09.09.1979). "Dynamické nestability a přechod na chaotický Taylorův vírový tok". Journal of Fluid Mechanics. Cambridge University Press (CUP). 94 (1): 103–128. doi:10.1017 / s0022112079000963. ISSN 0022-1120.
- ^ Brandstater, A .; Swinney, Harry L. (01.03.1987). „Zvláštní atraktory ve slabě turbulentním toku Couette-Taylor“. Fyzický přehled A. Americká fyzická společnost (APS). 35 (5): 2207–2220. doi:10.1103 / physreva.35.2207. ISSN 0556-2791.
- ^ Vlk, Alan; Swift, Jack B .; Swinney, Harry L .; Vastano, John A. (1985). "Určení Lyapunovových exponentů z časové řady". Physica D: Nelineární jevy. Elsevier BV. 16 (3): 285–317. doi:10.1016/0167-2789(85)90011-9. ISSN 0167-2789.
- ^ Fraser, Andrew M .; Swinney, Harry L. (02.02.186). "Nezávislé souřadnice podivných atraktorů ze vzájemné informace". Fyzický přehled A. Americká fyzická společnost (APS). 33 (2): 1134–1140. doi:10.1103 / physreva.33.1134. ISSN 0556-2791.
- ^ Andereck, C. David; Liu, S. S .; Swinney, Harry L. (1986). "Režimy proudění v kruhovém systému Couette s nezávisle se otáčejícími válci". Journal of Fluid Mechanics. Cambridge University Press (CUP). 164: 155–183. doi:10.1017 / s0022112086002513. ISSN 0022-1120.
- ^ Sommeria, Jöel; Meyers, Steven D .; Swinney, Harry L. (1988). "Laboratorní simulace Jupiterovy Velké rudé skvrny". Příroda. Springer Science and Business Media LLC. 331 (6158): 689–693. doi:10.1038 / 331689a0. ISSN 0028-0836.
- ^ Ouyang, Q .; Swinney, Harry L. (1991). "Přechod z jednotného stavu na šestihranné a pruhované Turingovy vzory". Příroda. Springer Science and Business Media LLC. 352 (6336): 610–612. doi:10.1038 / 352610a0. ISSN 0028-0836.
- ^ Lathrop, Daniel P .; Fineberg, Jay; Swinney, Harry L. (01.11.1992). "Přechod na smykovou turbulenci v Couette-Taylorově toku". Fyzický přehled A. Americká fyzická společnost (APS). 46 (10): 6390–6405. doi:10,1103 / physreva.46,6390. ISSN 1050-2947.
- ^ Lewis, Gregory S .; Swinney, Harry L. (01.05.1999). "Funkce struktury rychlosti, změna měřítka a přechody v toku Couette-Taylor s vysokým Reynoldsovým číslem". Fyzický přehled E. Americká fyzická společnost (APS). 59 (5): 5457–5467. doi:10.1103 / fyzreve.59.5457. ISSN 1063-651X.
- ^ Solomon, T. H .; Weeks, Eric R .; Swinney, Harry L. (1993-12-13). "Pozorování anomální difúze a Lévyho letů v dvourozměrném rotujícím toku". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 71 (24): 3975–3978. doi:10.1103 / fyzrevlett.71.3975. ISSN 0031-9007.
- ^ Umbanhowar, Paul B .; Melo, Francisco; Swinney, Harry L. (1996). "Lokalizované buzení ve vertikálně vibrované zrnité vrstvě". Příroda. Springer Science and Business Media LLC. 382 (6594): 793–796. doi:10.1038 / 382793a0. ISSN 0028-0836.
- ^ Melo, Francisco; Umbanhowar, Paul B .; Swinney, Harry L. (1995-11-20). "Šestiúhelníky, smyčky a porucha v oscilovaných zrnitých vrstvách". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 75 (21): 3838–3841. arXiv:patt-sol / 9507003. doi:10.1103 / fyzrevlett.75.3838. ISSN 0031-9007.
- ^ Rericha, Erin C .; Bizon, Chris; Shattuck, Mark D .; Swinney, Harry L. (2001-12-17). "Šoky v nadzvukovém písku". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 88 (1): 014302. arXiv:cond-mat / 0104474. doi:10.1103 / fyzrevlett.88.014302. ISSN 0031-9007.
- ^ Schröter, Matthias; Goldman, Daniel I .; Swinney, Harry L. (2005-03-30). "Kolísání objemu stacionárního stavu v zrnitém médiu". Fyzický přehled E. Americká fyzická společnost (APS). 71 (3): 030301 (R). arXiv:cond-mat / 0501264. doi:10.1103 / physreve.71.030301. ISSN 1539-3755.
- ^ Petrov, Valery; Ouyang, Qi; Swinney, Harry L. (1997). "Tvorba rezonančních vzorů v achemickém systému". Příroda. Springer Science and Business Media LLC. 388 (6643): 655–657. doi:10.1038/41732. ISSN 0028-0836.
- ^ Masel / ko, J .; Swinney, Harry L. (1986). „Komplexní periodické oscilace a Fareyova aritmetika v reakci Belousov – Zhabotinskii“. The Journal of Chemical Physics. Publikování AIP. 85 (11): 6430–6441. doi:10.1063/1.451473. ISSN 0021-9606.
- ^ Sharon, Eran; Roman, Benoît; Marder, Michael; Shin, Gyu-Seung; Swinney, Harry L. (2002). "Vzpěrné kaskády ve volných listech". Příroda. Springer Science and Business Media LLC. 419 (6907): 579–579. doi:10.1038 / 419579a. hdl:10533/173399. ISSN 0028-0836.
- ^ Sharon, Eran; Marder, Michael; Swinney, Harry (2004). „Listy, květiny a pytle na odpadky: Vytváření vln“. Americký vědec. Sigma Xi. 92 (3): 254–261. doi:10.1511/2004.47.932. ISSN 0003-0996. JSTOR 27858394.
- ^ Zhang, H. P .; King, B .; Swinney, Harry L. (2008-06-20). "Rezonanční generování vnitřních vln na modelovém kontinentálním svahu". Dopisy o fyzické kontrole. Americká fyzická společnost (APS). 100 (24): 244504. doi:10.1103 / physrevlett.100.244504. ISSN 0031-9007.
- ^ Be'er, A .; Zhang, H. P .; Florin, E.L .; Payne, S. M .; Ben-Jacob, E .; Swinney, H. L. (01.01.2009). „Smrtící konkurence mezi sourozeneckými bakteriálními koloniemi“. Sborník Národní akademie věd. Sborník Národní akademie věd. 106 (2): 428–433. doi:10.1073 / pnas.0811816106. ISSN 0027-8424.
- ^ Be'er, A .; Ariel, G .; Kalisman, O .; Helman, Y .; Sirota-Madi, A .; et al. (2010-03-22). „Letální protein produkovaný v reakci na konkurenci mezi sourozeneckými bakteriálními koloniemi“. Sborník Národní akademie věd. Sborník Národní akademie věd. 107 (14): 6258–6263. doi:10.1073 / pnas.1001062107. ISSN 0027-8424.
- ^ Zhang, H. P .; Be'er, A .; Florin, E.-L .; Swinney, H. L. (2010-07-19). „Kolektivní pohyby a kolísání hustoty v bakteriálních koloniích“. Sborník Národní akademie věd. Sborník Národní akademie věd. 107 (31): 13626–13630. doi:10.1073 / pnas.1001651107. ISSN 0027-8424.