人物简介
美国数学物理学家,1975年发现倍周期分岔通往混沌的普适常数δ≈4.6692...费根鲍姆常数,所有单峰映射都有这同一常数不依赖系统细节,是混沌理论最惊人发现之一。他用HP-65计算器日夜计算发现这数,开创普适性理论。他兴趣极广文艺复兴式学者会说多种语言研究光学计算机、地图投影,2019年75岁去世。
主要成就
详细介绍
费根鲍姆1944费城犹太家庭,MIT博士1970,洛斯阿拉莫斯1974-80费根鲍姆常数,康奈尔洛克菲勒,2019年去世。
主要成就
米切尔·费根鲍姆在混沌理论领域的主要成就包括发现费根鲍姆常数。1975年,费根鲍姆利用HP-65计算器研究逻辑斯蒂映射时,发现了倍周期分岔现象,并计算出标志系统进入混沌临界条件的普适常数δ。
这两个常数后来被命名为费根鲍姆常数,其中第一费根鲍姆常数δ≈4.6692016091,第二费根鲍姆常数α≈2.5029078750。费根鲍姆揭示了这些常数对于一大类非线性动力系统具有普适性,揭示了从有序到混沌转变的普遍规律。
1980年,阿尔伯特·利比查伯和让·毛雷尔的低温对流实验证实了费根鲍姆的理论预测。费根鲍姆因其开创性贡献于1986年获得沃尔夫物理学奖。
此外,费根鲍姆的成就还延伸至多个应用领域。在金融领域,他于1996年共同创立了Numerix公司,开发用于金融衍生品定价的算法软件。在防伪技术方面,他曾利用分形图案设计难以复制的防伪方法。费根鲍姆对光学和人类视觉感知也有长期研究,著有未发表手稿《管子上的反射》。
主要作品
米切尔·费根鲍姆一生独立或合作发表的科学论文共计27篇。其最具代表性的工作是1978年在《统计物理学》期刊(或《统计物理杂志》)上发表的重要论文《一个非线性变换类型的量子普适性》(Quantitative Universality for a Class of Non-Linear Transformations)。该论文阐述了费根鲍姆常数的普适性。随后,他于1979年在同一期刊上继续发表了相关研究。
荣誉奖项
1983年,费根鲍姆获得美国麦克阿瑟基金会颁发的麦克阿瑟奖。
1986年,费根鲍姆与阿尔伯特·利比查伯共同获得以色列沃尔夫基金会颁发的沃尔夫物理学奖。获奖理由为表彰其开创性的理论研究,证明了非线性系统的普遍特性,使对混沌的系统研究成为可能。
人物生平
米切尔·费根鲍姆(Mitchell Jay Feigenbaum)于1944年12月19日出生在美国宾夕法尼亚州费城。第二次世界大战后,举家搬迁到纽约布鲁克林定居,他的父母是来自波兰和乌克兰的犹太移民。高中时期的费根鲍姆便展现出强烈的自学能力,自学了微积分及广义相对论。1960年,费根鲍姆入读纽约市立学院电机工程,并于1964年毕业于纽约市立学院,获电子工程学士学位。本科毕业后,费根鲍姆转向物理学,进入麻省理工学院攻读物理学。1970年,费根鲍姆在麻省理工学院获得物理学博士学位,研究方向为基本粒子。
博士毕业后,费根鲍姆进入了康奈尔大学工作,但不久便被辞退。随后他在弗吉尼亚理工研究所工作过一段时间。1974年,费根鲍姆加入新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室理论部,任研究助手,开始研究流体力学中的湍流现象。在洛斯阿拉莫斯实验室期间,费根鲍姆专注于研究,经常连续工作很长时间。他利用HP-65手持计算器研究逻辑斯蒂映射(Logistic map),发现了倍周期分岔现象,并计算出两个普适常数(后被称为费根鲍姆常数)δ≈4.669201609...和α≈2.502907875...。这项开创性成果于1978年以论文《一个非线性变换类型的量子普适性》发表在《统计物理学》期刊上。
1982年,费根鲍姆返回康奈尔大学。1983年,费根鲍姆获得了麦克阿瑟基金会颁发的麦克阿瑟奖(俗称“天才奖”)。因在混沌理论方面的奠基性贡献,费根鲍姆与阿尔伯特·利比查伯共同获得了1986年的沃尔夫物理学奖。1986年以后,费根鲍姆在洛克菲勒大学担任数学和物理学教授。费根鲍姆于2019年6月30日因心脏病在纽约市逝世,享年74岁。
费根鲍姆是一位特立独行的科学家,一生追求满足自己的好奇心而非追逐发表数量,其独立及合作发表的科学论文仅27篇。他爱好广泛,包括自学钢琴、研究光学错觉、地图投影算法乃至货币防伪设计,体现了其贯通科学与艺术的独特视角。
轶事趣闻
米切尔·费根鲍姆的科研生涯以厚积薄发著称,在康奈尔大学和弗吉尼亚理工学院暨州立大学工作的四年间仅发表了一篇学术论文,但积累了广泛的知识基础。他一生独立完成或与人合作的科学论文也只有二十七篇,更注重对问题本质的深入探索而非论文数量。
费根鲍姆在洛斯阿拉莫斯国家实验室工作期间对混沌理论的研究达到了如痴如醉的地步,经常连续工作48小时。他利用一台HP-65型手持计算器对逻辑斯蒂映射进行大量数值计算,最初仅得到了费根鲍姆常数δ的一个三位小数近似值4.669。随后借助实验室的计算机进行更精确的计算,最终得到了更精确的常数δ=4.6692016091...和α=2.5029078750...。他的顶头上司后来评价他具有正确的背景,在正确的时候做了正确的事情,而且做得很出色。这一发现的意义重大,常被科学界和媒体比喻为发现了一个新的圆周率。
费根鲍姆的生活作息也与众不同,曾尝试用一个26小时的时钟来安排和调整自己的日常生活,并观察自己的作息时间是否与洛斯阿拉莫斯实验室的同事们同步。
费根鲍姆一生都不按部就班,特别爱好自学,少年时自学弹钢琴,高中时自学微积分,大学时自学广义相对论。本科专业为电机工程的他,在四年内修完了所有的数学和物理课程。
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