Норман Джуліус Забускі (англ. Norman Julius Zabusky; 4 січня 1929, Нью-Йорк — 5 лютого 2018, Беер-Шева) — американський фізик-теоретик і математик, автор робіт з нелінійної фізики, обчислювальної гідродинаміки й експериментальної математики, найбільш відомий за спільним з Мартіном Крускалом відкриттю солітонів у рівнянні Кортевега — де Фріза.
Норман Забускі | |
---|---|
англ. Norman Julius Zabusky | |
Народився | 4 січня 1929 Бруклін, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США |
Помер | 5 лютого 2018 (89 років) Беер-Шева, Ізраїль ·пневмосклероз |
Місце проживання | США |
Країна | США |
Діяльність | фізик, викладач університету |
Alma mater | Сіті Коледж Массачусетський технологічний інститут Каліфорнійський технологічний інститут |
Галузь | нелінійні диференційні рівняння і обчислювальна гідродинаміка |
Заклад | Ратґерський університет Науково-дослідний інститут імені Вейцмана Університет Піттсбурга Bell Laboratories |
Науковий керівник | Мілтон Плессет і d[1] |
Аспіранти, докторанти | d[1] |
Нагороди | член Американського фізичного товариства[d] |
Норман Забускі у Вікісховищі |
Біографія
Норман Забускі народився 1929 року у Брукліні у родині Хаймана та Анни Забускі. Після закінчення Бруклінської технічної школи (англ. Brooklyn Technical High School) він вступив до Сіті-коледжу Нью-Йорка, де у 1951 році здобув ступінь бакалавра з електротехніки. Через два роки він здобув ступінь магістра з електротехніки у Массачусетському технологічному інституті, а у 1959 році — докторський ступінь з теоретичної фізики, захистивши у Каліфорнійському технологічному інституті дисертацію на тему «Гідромагнітна стійкість циліндричних потоків плазми» (англ. Hydromagnetic stability of a streaming cylindrical plasma, наукові керівники — Мілтон Плессет і Леверетт Дейвіс-мол.). Наступний рік Забускі провів як постдок в Інституті фізики імені Макса Планка у Мюнхені, а потім став дослідником у Лабораторії фізики плазми Принстонського університету. Вже у 1961 році він перейшов у Лабораторії Белла, де у 1968 році очолив перший відділ обчислювальних досліджень. У 1976—1988 роках учений обіймав посаду професора математики в університеті Піттсбурга, після чого перебрався у Ратґерський університет, де працював спочатку професором обчислювальної гідродинаміки (англ. State of New Jersey Professor of Computational Fluid Dynamics, а у 2000—2005 роках — професором прикладної фізики (англ. Donald H. Jacobs Chair in Applied Physics). Крім того, на початку 1990-х років в університеті Забускі заснував і керував Лабораторією візіометрики та моделювання (англ. Laboratory for Visiometrics and Modeling). Після виходу у відставку він був запрошеним дослідником в Інституті Вейцмана в Ізраїлі.
Забускі активно займався правозахисною діяльністю. З 1981 року він був членом Комітету занепокоєних вчених і протягом кількох років перебував у його консультативній раді. У 1970-і — 1980-ті роки вчений виступав на захист радянських «відмовників», під час візиту до СРСР у 1983 році зустрічався з низкою позбавлених роботи та права виїзду фізиків, через що за розпорядженням влади його вислали з країни.
Забускі помер 5 лютого 2018 від ідіопатичного легеневого фіброзу.
Наукова діяльність
Забускі належить низка важливих результатів у нелінійній фізиці, обчислювальній гідродинаміці, експериментальній математиці. У першій половині 1950-х років він брав участь у прикладних дослідженнях, пов'язаних із військовими розробками, — займався розрахунками системи зворотного зв'язку для управління рухом торпед і моделюванням динаміки польоту керованих ракет типу «Сперров». У другій половині 1950-х років галуззю його досліджень стала фізика плазми, зокрема питання стійкості потоків замагніченої плазми, актуальні для розв'язання проблем керованого термоядерного синтезу. Вибір цього напряму досліджень вивів вченого на більш загальні та фундаментальні завдання, пов'язані з розв'язанням нелінійних рівнянь.
У 1965 році разом з Мартіном Крускалом Забускі виявив стійке локалізоване рішення нелінійного рівняння Кортевега — де Фріза (КдФ), яке описує довгі хвилі на мілководді та яке вони отримали у континуальній межі при розгляді відомої проблеми Фермі — Паста — Улама (ФПУ). Хоча імпульсні рішення цього рівняння були відомі і раніше, чисельні розрахунки дозволили виявити нові несподівані властивості. Виявилося, що ці імпульси поводяться подібно до частинок, не руйнуючись при проходженні один через одного, а початкові збудження у системі розпадаються на серію таких імпульсів. Такі рішення, які Забускі та Крускал назвали солітонами, стали першим прикладом таких нелінійних хвиль, які зустрічаються у різних фізичних, хімічних, біологічних системах. Їхнє виявлення стало потужним стимулом для розвитку нелінійної динаміки, зокрема для розробки протягом наступних кількох років методу зворотної задачі розсіювання.
У другій половині 1960-х років Забускі спільно з Гері Дімом (англ. Gary Deem) чисельно досліджував солітонні рішення так званого модифікованого рівняння КдФ і поведінку нелінійного ланцюжка у проблемі ФПУ зі зміненими початковими умовами, виявивши нові її стани (так звані n-curve states, різновид дискретного бризера). Разом із Крускалом він досліджував закони збереження для рівняння КдФ, знайшов кілька нових його інваріантів і довів їхню єдиність. У 1971 році Забускі та Гелвін провели перше успішне порівняння результатів чисельного рішення рівняння КдФ з експериментальними вимірами хвиль на воді. З кінця 1960-х років наукові інтереси Забускі змістилися у бік обчислювальної гідродинаміки, зокрема, моделювання турбулентних потоків. Так, він показав необхідність обліку вихрових процесів для пояснення експериментальних результатів, пов'язаних із польотом балістичних ракет (1969, 1971); розробив алгоритм контурної динаміки (англ. contour dynamics) для двовимірного рівняння Ейлера (1973) й узагальнив цей метод на випадок іонізованої плазми в іоносфері (1980); ввів уявлення про так звані V-стани — поступово рухомий і незмінний одиночний вихор, який обертається (1978) і т.д.
Під час роботи з чисельного розв'язання нелінійних рівнянь Забускі дійшов висновку про важливість візуалізації одержуваних рішень. У 1990 році разом з Франсуа Бітцем (François Bitz) він запропонував термін «візіометрика» (англ. visiometrics) для позначення заснованого на візуалізації підходу до аналізу властивостей динамічних і хвильових систем і надалі активно популяризував цей напрямок досліджень.
Нагороди
- Стипендія Гуґґенгайма (1971)
- Медаль Говарда Поттса (1986) «за роботу у галузі математичної фізики та творче поєднання аналізу й обчислень, а також за роботу за властивостями солітонів»
- Премія Отто Лапорте (2003) «за новаторський і тривалий внесок у нелінійну та вихрову фізику й обчислювальну гідродинаміку, зокрема: за солітон; контурну динаміку та V-стану для двовимірних потоків; вихрові снаряди для прискорених неоднорідних потоків; та візіометрику для полегшення моделювання».
Вибіркові публікації
- Zabusky N.J., Kruskal M.D. Interaction of "Solitons" in a Collisionless Plasma and the Recurrence of Initial States // Physical Review Letters. — 1965. — Т. 15, № 6 (1 липня). — С. 240-243. — DOI: .
- Zabusky N.J. A Synergetic Approach to Problems of Nonlinear Dispersive Wave Propagation and Interaction // Nonlinear Partial Differential Equations: A Symposium on Methods of Solution. — Academic Press, 1967. — 1 липня. — С. 223-258. — DOI: .
- Zabusky N.J. Solitons and Bound States of the Time-Independent Schrödinger Equation // Physical Review. — 1968. — Т. 168, № 1 (1 липня). — С. 124-128. — DOI: .
- Zabusky N.J., Galvin C.G. Shallow-water waves, the Korteweg-deVries equation and solitons // Journal of Fluid Mechanics. — 1971. — Т. 47, № 4 (1 липня). — С. 811-824. — DOI: .
- Tappert F.D., Zabusky N.J. Gradient-Induced Fission of Solitons // Physical Review Letters. — 1971. — Т. 27, № 26 (1 липня). — С. 1774-1776. — DOI: .
- Deem G.S., Zabusky N.J. Vortex Waves: Stationary "V States," Interactions, Recurrence, and Breaking // Physical Review Letters. — 1978. — Т. 40, № 13 (1 липня). — С. 859-862. — DOI: .
- Zabusky N.J., Hughes M.H., Roberts K.V. Contour dynamics for the Euler equations in two dimensions // Journal of Computational Physics. — 1979. — Т. 30, № 1 (1 липня). — С. 96-106. — DOI: .
- Zabusky N.J. Computational synergetics and mathematical innovation // Journal of Computational Physics. — 1981. — Т. 43, № 2 (1 липня). — С. 195-249. — DOI: .
- Overman E.A., Zabusky N.J. Evolution and merger of isolated vortex structures // The Physics of Fluids. — 1982. — Т. 25, № 8 (1 липня). — С. 1297-1305. — DOI: .
- Melander M.V., Zabusky N.J., Mcwilliams J.C. Symmetric vortex merger in two dimensions: causes and conditions // Journal of Fluid Mechanics. — 1988. — Т. 195 (1 липня). — С. 303-340. — DOI: .
- Samtaney R., Silver D., Zabusky N., Cao J. Visualizing features and tracking their evolution // Computer. — 1994. — Т. 27, № 7 (1 липня). — С. 20-27. — DOI: .
- Zabusky N.J. Vortex paradigm for accelerated inhomogeneous flows: Visiometrics for the Rayleigh-Taylor and Richtmyer-Meshkov environments // Annual Review of Fluid Mechanics. — Annual Reviews, 1999. — Т. 31 (1 липня). — С. 495-536. — DOI: .
Література
- Campbell D.K., Newell A.C., Porter M.A. Norman Julius Zabusky // Physics Today. — 2018. — Т. 71, № 8 (1 липня). — С. 61. — DOI: .
- Zabusky N.J. Fermi–Pasta–Ulam, solitons and the fabric of nonlinear and computational science: History, synergetics, and visiometrics // Chaos. — 2005. — Т. 15, № 1 (1 липня). — С. 015102 (16 pp). — DOI: .
Примітки
- Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
- Campbell et al. (PT), 2018.
- Campbell et al. (DSWeb).
- Soviet expels U.S. professor who talked with dissidents // The New York Times. — 1983. — № November 5 (1 липня). — С. 1001006. з джерела 11 вересня 2018.
- Zabusky, 2005, с. 2—3.
- Zabusky, 2005, с. 4—5.
- Zabusky, 2005, с. 7.
- Norman J. Zabusky. The Franklin Institute Awards. The Franklin Institute. оригіналу за 31 серпня 2018. Процитовано 30 серпня 2018.
- Recipient: Norman J. Zabusky. Otto Laporte Award. American Physical Society. оригіналу за 31 серпня 2018. Процитовано 30 серпня 2018.
Посилання
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Norman Dzhulius Zabuski angl Norman Julius Zabusky 4 sichnya 1929 1929sichnya04 Nyu Jork 5 lyutogo 2018 Beer Sheva amerikanskij fizik teoretik i matematik avtor robit z nelinijnoyi fiziki obchislyuvalnoyi gidrodinamiki j eksperimentalnoyi matematiki najbilsh vidomij za spilnim z Martinom Kruskalom vidkrittyu solitoniv u rivnyanni Kortevega de Friza Norman Zabuskiangl Norman Julius ZabuskyNarodivsya4 sichnya 1929 1929 01 04 Bruklin Nyu Jork Nyu Jork SShAPomer5 lyutogo 2018 2018 02 05 89 rokiv Beer Sheva Izrayil pnevmosklerozMisce prozhivannyaSShAKrayina SShADiyalnistfizik vikladach universitetuAlma materSiti Koledzh Massachusetskij tehnologichnij institut Kalifornijskij tehnologichnij institutGaluznelinijni diferencijni rivnyannya i obchislyuvalna gidrodinamikaZakladRatgerskij universitet Naukovo doslidnij institut imeni Vejcmana Universitet Pittsburga Bell LaboratoriesNaukovij kerivnikMilton Plesset i d 1 Aspiranti doktorantid 1 NagorodiPremiya Otto Laporte 2003 medal Govarda Pottsa 1986 chlen Amerikanskogo fizichnogo tovaristva d Grant Guggengajma Norman Zabuski u VikishovishiBiografiyaNorman Zabuski narodivsya 1929 roku u Bruklini u rodini Hajmana ta Anni Zabuski Pislya zakinchennya Bruklinskoyi tehnichnoyi shkoli angl Brooklyn Technical High School vin vstupiv do Siti koledzhu Nyu Jorka de u 1951 roci zdobuv stupin bakalavra z elektrotehniki Cherez dva roki vin zdobuv stupin magistra z elektrotehniki u Massachusetskomu tehnologichnomu instituti a u 1959 roci doktorskij stupin z teoretichnoyi fiziki zahistivshi u Kalifornijskomu tehnologichnomu instituti disertaciyu na temu Gidromagnitna stijkist cilindrichnih potokiv plazmi angl Hydromagnetic stability of a streaming cylindrical plasma naukovi kerivniki Milton Plesset i Leverett Dejvis mol Nastupnij rik Zabuski proviv yak postdok v Instituti fiziki imeni Maksa Planka u Myunheni a potim stav doslidnikom u Laboratoriyi fiziki plazmi Prinstonskogo universitetu Vzhe u 1961 roci vin perejshov u Laboratoriyi Bella de u 1968 roci ocholiv pershij viddil obchislyuvalnih doslidzhen U 1976 1988 rokah uchenij obijmav posadu profesora matematiki v universiteti Pittsburga pislya chogo perebravsya u Ratgerskij universitet de pracyuvav spochatku profesorom obchislyuvalnoyi gidrodinamiki angl State of New Jersey Professor of Computational Fluid Dynamics a u 2000 2005 rokah profesorom prikladnoyi fiziki angl Donald H Jacobs Chair in Applied Physics Krim togo na pochatku 1990 h rokiv v universiteti Zabuski zasnuvav i keruvav Laboratoriyeyu viziometriki ta modelyuvannya angl Laboratory for Visiometrics and Modeling Pislya vihodu u vidstavku vin buv zaproshenim doslidnikom v Instituti Vejcmana v Izrayili Zabuski aktivno zajmavsya pravozahisnoyu diyalnistyu Z 1981 roku vin buv chlenom Komitetu zanepokoyenih vchenih i protyagom kilkoh rokiv perebuvav u jogo konsultativnij radi U 1970 i 1980 ti roki vchenij vistupav na zahist radyanskih vidmovnikiv pid chas vizitu do SRSR u 1983 roci zustrichavsya z nizkoyu pozbavlenih roboti ta prava viyizdu fizikiv cherez sho za rozporyadzhennyam vladi jogo vislali z krayini Zabuski pomer 5 lyutogo 2018 vid idiopatichnogo legenevogo fibrozu Naukova diyalnistZabuski nalezhit nizka vazhlivih rezultativ u nelinijnij fizici obchislyuvalnij gidrodinamici eksperimentalnij matematici U pershij polovini 1950 h rokiv vin brav uchast u prikladnih doslidzhennyah pov yazanih iz vijskovimi rozrobkami zajmavsya rozrahunkami sistemi zvorotnogo zv yazku dlya upravlinnya ruhom torped i modelyuvannyam dinamiki polotu kerovanih raket tipu Sperrov U drugij polovini 1950 h rokiv galuzzyu jogo doslidzhen stala fizika plazmi zokrema pitannya stijkosti potokiv zamagnichenoyi plazmi aktualni dlya rozv yazannya problem kerovanogo termoyadernogo sintezu Vibir cogo napryamu doslidzhen viviv vchenogo na bilsh zagalni ta fundamentalni zavdannya pov yazani z rozv yazannyam nelinijnih rivnyan Rozpad sinusoyidalnoyi hvili na solitoni yaki sposterigali Zabuski ta Kruskal pri chiselnomu rozv yazanni rivnyannya KDF U 1965 roci razom z Martinom Kruskalom Zabuski viyaviv stijke lokalizovane rishennya nelinijnogo rivnyannya Kortevega de Friza KdF yake opisuye dovgi hvili na milkovoddi ta yake voni otrimali u kontinualnij mezhi pri rozglyadi vidomoyi problemi Fermi Pasta Ulama FPU Hocha impulsni rishennya cogo rivnyannya buli vidomi i ranishe chiselni rozrahunki dozvolili viyaviti novi nespodivani vlastivosti Viyavilosya sho ci impulsi povodyatsya podibno do chastinok ne rujnuyuchis pri prohodzhenni odin cherez odnogo a pochatkovi zbudzhennya u sistemi rozpadayutsya na seriyu takih impulsiv Taki rishennya yaki Zabuski ta Kruskal nazvali solitonami stali pershim prikladom takih nelinijnih hvil yaki zustrichayutsya u riznih fizichnih himichnih biologichnih sistemah Yihnye viyavlennya stalo potuzhnim stimulom dlya rozvitku nelinijnoyi dinamiki zokrema dlya rozrobki protyagom nastupnih kilkoh rokiv metodu zvorotnoyi zadachi rozsiyuvannya U drugij polovini 1960 h rokiv Zabuski spilno z Geri Dimom angl Gary Deem chiselno doslidzhuvav solitonni rishennya tak zvanogo modifikovanogo rivnyannya KdF i povedinku nelinijnogo lancyuzhka u problemi FPU zi zminenimi pochatkovimi umovami viyavivshi novi yiyi stani tak zvani n curve states riznovid diskretnogo brizera Razom iz Kruskalom vin doslidzhuvav zakoni zberezhennya dlya rivnyannya KdF znajshov kilka novih jogo invariantiv i doviv yihnyu yedinist U 1971 roci Zabuski ta Gelvin proveli pershe uspishne porivnyannya rezultativ chiselnogo rishennya rivnyannya KdF z eksperimentalnimi vimirami hvil na vodi Z kincya 1960 h rokiv naukovi interesi Zabuski zmistilisya u bik obchislyuvalnoyi gidrodinamiki zokrema modelyuvannya turbulentnih potokiv Tak vin pokazav neobhidnist obliku vihrovih procesiv dlya poyasnennya eksperimentalnih rezultativ pov yazanih iz polotom balistichnih raket 1969 1971 rozrobiv algoritm konturnoyi dinamiki angl contour dynamics dlya dvovimirnogo rivnyannya Ejlera 1973 j uzagalniv cej metod na vipadok ionizovanoyi plazmi v ionosferi 1980 vviv uyavlennya pro tak zvani V stani postupovo ruhomij i nezminnij odinochnij vihor yakij obertayetsya 1978 i t d Pid chas roboti z chiselnogo rozv yazannya nelinijnih rivnyan Zabuski dijshov visnovku pro vazhlivist vizualizaciyi oderzhuvanih rishen U 1990 roci razom z Fransua Bitcem Francois Bitz vin zaproponuvav termin viziometrika angl visiometrics dlya poznachennya zasnovanogo na vizualizaciyi pidhodu do analizu vlastivostej dinamichnih i hvilovih sistem i nadali aktivno populyarizuvav cej napryamok doslidzhen NagorodiStipendiya Guggengajma 1971 Medal Govarda Pottsa 1986 za robotu u galuzi matematichnoyi fiziki ta tvorche poyednannya analizu j obchislen a takozh za robotu za vlastivostyami solitoniv Premiya Otto Laporte 2003 za novatorskij i trivalij vnesok u nelinijnu ta vihrovu fiziku j obchislyuvalnu gidrodinamiku zokrema za soliton konturnu dinamiku ta V stanu dlya dvovimirnih potokiv vihrovi snaryadi dlya priskorenih neodnoridnih potokiv ta viziometriku dlya polegshennya modelyuvannya Vibirkovi publikaciyiZabusky N J Kruskal M D Interaction of Solitons in a Collisionless Plasma and the Recurrence of Initial States Physical Review Letters 1965 T 15 6 1 lipnya S 240 243 DOI 10 1103 PhysRevLett 15 240 Zabusky N J A Synergetic Approach to Problems of Nonlinear Dispersive Wave Propagation and Interaction Nonlinear Partial Differential Equations A Symposium on Methods of Solution Academic Press 1967 1 lipnya S 223 258 DOI 10 1016 B978 1 4831 9647 3 50019 4 Zabusky N J Solitons and Bound States of the Time Independent Schrodinger Equation Physical Review 1968 T 168 1 1 lipnya S 124 128 DOI 10 1103 PhysRev 168 124 Zabusky N J Galvin C G Shallow water waves the Korteweg deVries equation and solitons Journal of Fluid Mechanics 1971 T 47 4 1 lipnya S 811 824 DOI 10 1017 S0022112071001393 Tappert F D Zabusky N J Gradient Induced Fission of Solitons Physical Review Letters 1971 T 27 26 1 lipnya S 1774 1776 DOI 10 1103 PhysRevLett 27 1774 Deem G S Zabusky N J Vortex Waves Stationary V States Interactions Recurrence and Breaking Physical Review Letters 1978 T 40 13 1 lipnya S 859 862 DOI 10 1103 PhysRevLett 40 859 Zabusky N J Hughes M H Roberts K V Contour dynamics for the Euler equations in two dimensions Journal of Computational Physics 1979 T 30 1 1 lipnya S 96 106 DOI 10 1016 0021 9991 79 90089 5 Zabusky N J Computational synergetics and mathematical innovation Journal of Computational Physics 1981 T 43 2 1 lipnya S 195 249 DOI 10 1016 0021 9991 81 90120 0 Overman E A Zabusky N J Evolution and merger of isolated vortex structures The Physics of Fluids 1982 T 25 8 1 lipnya S 1297 1305 DOI 10 1063 1 863907 Melander M V Zabusky N J Mcwilliams J C Symmetric vortex merger in two dimensions causes and conditions Journal of Fluid Mechanics 1988 T 195 1 lipnya S 303 340 DOI 10 1017 S0022112088002435 Samtaney R Silver D Zabusky N Cao J Visualizing features and tracking their evolution Computer 1994 T 27 7 1 lipnya S 20 27 DOI 10 1109 2 299407 Zabusky N J Vortex paradigm for accelerated inhomogeneous flows Visiometrics for the Rayleigh Taylor and Richtmyer Meshkov environments Annual Review of Fluid Mechanics Annual Reviews 1999 T 31 1 lipnya S 495 536 DOI 10 1146 annurev fluid 31 1 495 LiteraturaCampbell D K Newell A C Porter M A Norman Julius Zabusky Physics Today 2018 T 71 8 1 lipnya S 61 DOI 10 1063 PT 3 4004 Zabusky N J Fermi Pasta Ulam solitons and the fabric of nonlinear and computational science History synergetics and visiometrics Chaos 2005 T 15 1 1 lipnya S 015102 16 pp DOI 10 1063 1 1861554 PrimitkiMatematichnij genealogichnij proyekt 1997 d Track Q829984 Campbell et al PT 2018 Campbell et al DSWeb Soviet expels U S professor who talked with dissidents The New York Times 1983 November 5 1 lipnya S 1001006 z dzherela 11 veresnya 2018 Zabusky 2005 s 2 3 Zabusky 2005 s 4 5 Zabusky 2005 s 7 Norman J Zabusky The Franklin Institute Awards The Franklin Institute originalu za 31 serpnya 2018 Procitovano 30 serpnya 2018 Recipient Norman J Zabusky Otto Laporte Award American Physical Society originalu za 31 serpnya 2018 Procitovano 30 serpnya 2018 Posilannya