Кеннет М. Голден
Кеннет Голден | |
|---|---|
 | |
| Национальность | Американский |
| Альма-матер | Дартмутский колледж Нью-Йоркский университет |
| Известный | Математика морского льда |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | Прикладная математика геоматематика Композитные материалы |
| Учреждения | Университет Рутгерса Принстонский университет Университет Юты |
| Диссертация | Границы эффективных параметров многокомпонентных сред путем аналитического продолжения (1984) |
| Докторантура | Мазок Джорджа К. Папаниколау |
| Веб-сайт | https://www.math.utah.edu/~golden/ |
Кеннет Морган Голден (родился 30 сентября 1958 г.) — американский математик-прикладник и заслуженный профессор математики Университета Юты , где он также является адъюнкт-профессором биомедицинской инженерии. Он работает над моделированием морского льда и его роли в климате Земли и полярных морских экосистемах. Голден участвовал в девятнадцати экспедициях по изучению физики и биологии морского льда в Арктике и Антарктике.
Образование и обучение
[ редактировать ]Интерес Голдена к морскому льду начался еще в старшей школе, когда он изучал спутниковые снимки морского льда Антарктики вместе с Джеем Звалли в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА . Получив степень по математике и физике в Дартмутском колледже армии США , он с 1977 по 1980 год работал в Исследовательской и инженерной лаборатории холодных регионов вместе со Стивом Экли над измерением толщины морского льда с помощью радара, рассматривая морской лед как смесь чистого льда с включениями рассола. Эта работа привела к получению в 1984 году докторской степени. из Нью-Йоркского университета по математике с Джорджем Папаниколау о транспортных свойствах композиционных материалов.
Голден изучал диффузионные процессы и квазипериодические среды в качестве Национального научного фонда научного сотрудника (NSF) по математическим наукам вместе с Джоэлом Лебовицем в Университете Рутгерса . Будучи доцентом кафедры математики в Принстонском университете с 1987 по 1991 год, Голден продолжал работать в области математической физики, а затем в 1991 году перешёл в Университет Юты в качестве доцента.
Исследования и карьера
[ редактировать ]Как материал морской лед демонстрирует сложную составную структуру во многих масштабах длины. [1] Интересы Голдена варьируются от микроструктуры рассола до динамики ледяных покровов в масштабах Северного Ледовитого океана и от морских ледяных водорослей до белых медведей. [2] Например, проницаемость морского льда для жидкости , которая зависит от пористой микроструктуры, регулирует развитие талых прудов на поверхности арктического морского льда, а также потоки питательных веществ, которые способствуют цветению водорослей . Голден и его коллеги обнаружили, что морской лед имеет порог просачивания . [3] критическая пористость или температура, которую необходимо превысить, чтобы образовались пути рассола и текла жидкость, и использовали теорию перколяции для точного прогнозирования проницаемости. [4] Тающие пруды определяют отражательную способность морского льда или альбедо , ключевой параметр в моделировании климата. По мере того, как пруды растут и усложняются, они претерпевают переход во фрактальной геометрии. [5] 100-летняя модель Изинга , первоначально разработанная для понимания магнитных материалов, была адаптирована для точного прогнозирования геометрии плавильного пруда. [6] Эти работы улучшают прогнозы морских ледяных покровов Земли и экосистем, которые они поддерживают. [7] и представляют собой основные примеры того, как статистическая физика способствует моделированию и прогнозированию морского льда. [8]
Голдена интересует не только то, как физика морского льда влияет на жизнь, в которой он обитает, но и то, как наличие жизни влияет на морской лед. Например, морские ледяные водоросли выделяют экзополимерные вещества, помогающие им жить в экстремальных условиях. Но это меняет микроструктуру рассола. [9] и проницаемость жидкости. [10] С другой стороны, морской лед локально сильно изменчив. Параметры в моделях динамики водорослей следует рассматривать как случайные величины. Такие модели были решены с использованием методов количественной оценки неопределенности . [11]
Микроструктура морского льда имеет сходство со многими природными и искусственными материалами. Моделирование морского льда часто продвигает другие области. Примеры такого перекрестного опыления включают разработку новых материалов с экзотическими свойствами, таких как скрученные двухслойные композиты, [12] теория электромагнитного транспорта в поликристаллических средах, [13] и новый способ мониторинга остеопороза. [14]
За годы работы в Университете Юты Голден руководил несколькими финансируемыми из федерального бюджета междисциплинарными межинституциональными проектами, а также предпринял успешные попытки нанять преподавателей, работающих в области математики материалов и смежных областей. [2] Он был наставником более 100 молодых исследователей, от старших классов и студентов до докторов наук. и постдокторантуру, многие из которых помогали в полевых экспериментах в Антарктиде и Арктике . [15] Голден прочитал более 500 приглашенных лекций на шести континентах, в том числе четыре презентации для Конгресса США, и получил награды за преподавание, наставничество и научные коммуникации.
СМИ и кино
[ редактировать ]Исследования и публичные лекции Голдена освещались средствами массовой информации по всему миру, включая Science , [16] Научный американец , [17] Физика сегодня , [18] Популярная механика , [19] и Би-би-си. [20] Он давал интервью по радио, телевидению и в Интернете, а также снимался в короткометражных фильмах, снятых NSF . [21] [22] Общество промышленной и прикладной математики , [23] NBC News и Университет Юты. [24]
Для профессора математики Голден имел необычные связи с известными фильмами. Математик Джон Нэш (1928–2015) в 1987 году посетил лекцию «Оценки Нэша». [25] что Голден дал в Принстоне. После этого они периодически встречались в течение следующих нескольких лет. Позже Нэш получил Нобелевскую премию по экономике в 1994 году и стал героем получившего премию Оскар фильма « Игры разума ». Савант Ким Пик (1951–2009) из Солт-Лейк-Сити , вдохновитель оскароносного « Человека дождя » 1989 года, появился вместе с Голден в двух телешоу (в США и Японии), вместе работая над математическими задачами. Еще один поворот: в San Diego Tribune. статья [26] о публичной лекции Голдена Портера на совместных математических собраниях 2013 года рассказал о некоторых из своих опасных полярных опытов. В нем отмечалось, что он был «своего рода математическим Индианой Джонсом», что было отражено в статье журнала Scientific American. [27] о своей публичной лекции 2014 года в Музее математики в Нью-Йорке .
Почести
[ редактировать ]- 1981 – стипендиат Фонда 84 Герца, Нью-Йоркский университет.
- Премия 1989 года за выдающиеся достижения в области преподавания, Инженерный совет Принстона, Принстонский университет.
- 1996 г. Член Академии электромагнетизма за «выдающиеся достижения в области электромагнетизма».
- Университета Юты 2007 года за выдающиеся достижения в области преподавания Премия
- Приглашенное выступление SIAM 2009 г., совместные математические встречи (AMS-MAA-SIAM), Вашингтон, округ Колумбия
- 2010 г. — преподаватель Houghton , факультет наук о Земле, атмосфере и планетах, Массачусетский технологический институт.
- 2011 г. Член Общества промышленной и прикладной математики (SIAM) за «выдающуюся междисциплинарную работу по математике морского льда».
- Премия Myriad Faculty 2012 за выдающиеся достижения в области исследований, за содействие студенческим исследованиям и предоставление студентам опыта обучения, Университет Юты
- Премия Университета Юты 2012 года за выдающиеся научные и творческие исследования
- AMS-MAA-SIAM, 2013 г. Публичная лекция Портера , совместные математические встречи, Сан-Диего
- Почетный гость 2013 г., гала-концерт Института высших научных исследований (IHÉS), «Математика: разум Земли», организованный послом Франции в США, отель Pierre, Нью-Йорк.
- Первый член Американского математического общества, 2013 г.
- Медаль за арктическую службу береговой охраны США, 2014 г.
- 2014 Член Клуба исследователей.
- 2022 г. - 24-й первый лауреат Президентской премии Университета Юты за вклад в общество.
- Кэлвина С. и ДжеНила Н. Хэтча в области преподавания, 2023 г. Премия , Университет Юты
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Голден, Кеннет М.; Беннеттс, Люк Г.; Черкаева, Елена; Эйзенман, Ян; Фелтэм, Дэниел; Хорват, Кристофер; Ханке, Элизабет; Джонс, Кристофер; Перович, Дональд К.; Понте-Кастаньеда, Педро; Стронг, Куртенэ; Сульски, Дебора; Уэллс, Эндрю Дж. (ноябрь 2020 г.). «Моделирование морского льда» (PDF) . Уведомления Американского математического общества : 1535–1555 гг.
- ^ Jump up to: а б «КЕННЕТ М. ГОЛДЕН - Главная страница - Профиль факультета - Университет Юты» . факультет.utah.edu . Проверено 25 июня 2024 г.
- ^ Золотой, КМ; Экли, Сан-Франциско; Литл, VI (18 декабря 1998 г.). «Фазовый переход перколяции в морском льду» . Наука . 282 (5397): 2238–2241. Бибкод : 1998Sci...282.2238G . дои : 10.1126/science.282.5397.2238 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 9856942 .
- ^ Золотой, КМ; Эйкен, Х.; Хитон, Алабама; Майнор, Дж.; Прингл, диджей; Чжу, Дж. (август 2007 г.). «Термическая эволюция проницаемости и микроструктуры морского льда» . Письма о геофизических исследованиях . 34 (16): 1–6. Бибкод : 2007GeoRL..3416501G . дои : 10.1029/2007GL030447 .
- ^ Хоэнеггер, К.; Алали, Б.; Штеффен, КР; Перович, ДК; Золотой, КМ (19 октября 2012 г.). «Переход во фрактальной геометрии арктических талых прудов» . Криосфера . 6 (5): 1157–1162. Бибкод : 2012TCry....6.1157H . дои : 10.5194/tc-6-1157-2012 . ISSN 1994-0416 .
- ^ Ма, И-Пин; Судаков Иван; Стронг, Куртенэ; Голден, Кеннет М. (21 июня 2019 г.). «Модель Изинга для талых прудов на арктическом морском льду» . Новый журнал физики . arXiv : 1408.2487 . дои : 10.1088/1367-2630/ab26db .
- ^ Голден, Кеннет М. (май 2009 г.). «Изменение климата и математика переноса морского льда» (PDF) . Уведомления Американского математического общества . 56 (5): 562–584.
- ^ Банвелл, Элисон Ф.; Бертон, Джастин С.; Сенедезе, Клаудия; Голден, Кеннет; Острем, Ян (12 июля 2023 г.). «Физика криосферы» . Обзоры природы Физика . 5 (8): 446–449. Бибкод : 2023НатРП...5..446Б . дои : 10.1038/s42254-023-00610-2 . ISSN 2522-5820 .
- ^ Крембс, Кристофер; Эйкен, Хаджо; Деминг, Джоди В. (14 февраля 2011 г.). «Экзополимерное изменение физических свойств морского льда и последствия для обитаемости льда и биогеохимии в более теплой Арктике» . Труды Национальной академии наук . 108 (9): 3653–3658. дои : 10.1073/pnas.1100701108 . ISSN 0027-8424 . ПМК 3048104 . ПМИД 21368216 .
- ^ Стеффен, Кайл Р.; Эпштейн Екатерина; Чжу, Цзинъи; Боулер, Меган Дж.; Деминг, Джоди В.; Голден, Кеннет М. (январь 2018 г.). «Сетевое моделирование транспорта жидкости через морской лед с увлеченными экзополимерными веществами» . Многомасштабное моделирование . 16 (1): 106–124. дои : 10.1137/17M1117513 . ISSN 1540-3459 .
- ^ Реймер, Джоди Р.; Адлер, Фредерик Р.; Голден, Кеннет М.; Нараян, Акил (сентябрь 2022 г.). «Количественная оценка неопределенности экологических моделей со случайными параметрами» . Экологические письма . 25 (10): 2232–2244. Бибкод : 2022EcolL..25.2232R . дои : 10.1111/ele.14095 . ISSN 1461-023X . ПМИД 36068942 .
- ^ Морисон, Дэвид; Мерфи, Н. Бенджамин; Черкаева, Елена; Голден, Кеннет М. (14 июня 2022 г.). «Порядок-беспорядок в квазипериодических композитах» . Физика связи . 5 (1): 148. Бибкод : 2022CmPhy...5..148M . дои : 10.1038/s42005-022-00898-z . ISSN 2399-3650 .
- ^ Галли, А.; Лин, Дж.; Черкаев Е.; Золотой, К.М. (февраль 2015 г.). «Оценки комплексной диэлектрической проницаемости поликристаллических материалов путем аналитического продолжения» . Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 471 (2174): 20140702. Бибкод : 2015RSPSA.47140702G . дои : 10.1098/rspa.2014.0702 . ISSN 1364-5021 . ПМК 4309131 . ПМИД 25663811 .
- ^ Голден, Кеннет М.; Мерфи, Бенджамин Н.; Черкаева, Елена (11 января 2011 г.). «Спектральный анализ и связность пористых микроструктур кости» . Журнал биомеханики . Костная ткань: иерархическое моделирование для клинических приложений. 44 (2): 337–344. дои : 10.1016/j.jbiomech.2010.10.029 . ISSN 0021-9290 . ПМИД 21094945 .
- ^ «Кеннет Голден - Проект математической генеалогии» . www.mathgenealogy.org . Проверено 25 июня 2024 г.
- ^ Маккензи, Дана (3 апреля 2009 г.). «Холодные уравнения: профиль Кена Голдена» (PDF) . Научный журнал . стр. 32–33.
{{cite news}}: CS1 maint: статус URL ( ссылка ) - ^ Сломан, Лейла (24 июля 2019 г.). «Модель магнита и нейрона также предсказывает таяние морского льда в Арктике» . Научный американец . Проверено 27 июня 2024 г.
- ^ Федер, Тони (29 марта 2016 г.). «Что делает физик-математик на морозе?» . Физика сегодня. дои : 10.1063/PT.5.9055 . Проверено 27 июня 2024 г.
{{cite web}}: CS1 maint: статус URL ( ссылка ) - ^ Бернхард, Адриенн (15 июня 2023 г.). «Как геометрия атомного масштаба может сформировать будущее электроники» . Популярная механика .
{{cite news}}: CS1 maint: статус URL ( ссылка ) - ^ «Рассчитываю на математиков, которые помогут спасти планету» . Рассчитываю на математиков, которые помогут спасти планету . Проверено 27 июня 2024 г.
- ^ «Мультимедийная галерея — Математик сочетает любовь к числам и морскому льду для прогнозирования таяния | NSF — Национальный научный фонд» . www.nsf.gov . 13 января 2014 года . Проверено 25 июня 2024 г.
- ^ «Открытия – Видео – Присоединяйтесь к Кену Голдену в полярном приключении, пока он исследует математику того, что происходит в морском льду | NSF – Национальный научный фонд» . www.nsf.gov . 2015 . Проверено 25 июня 2024 г.
- ^ Общество промышленной и прикладной математики (сентябрь 2017 г.). Математика морского льда и нашей изменяющейся планеты . Проверено 25 июня 2024 г. - через YouTube.
- ^ Университет Юты (25 февраля 2021 г.). Профессор математики в Антарктиде? | Исследование изменения климата Университета Юты . Проверено 25 июня 2024 г. - через YouTube.
- ^ Голден, К.; Гольдштейн, С.; Лебовиц, Дж. Л. (1988). «Оценки Нэша и асимптотическое поведение диффузии» . Анналы вероятности . 16 (3): 1127–1146. ISSN 0091-1798 .
- ^ Бреннан, Дебора Салливан (11 января 2013 г.). «Математик, ступающий по тонкому льду» . Сан-Диего Юнион-Трибьюн . Проверено 25 июня 2024 г.
- ^ Гиллер, Джеффри (13 марта 2014 г.). «Математические закономерности морского льда показывают динамику таяния» . Научный американец . Проверено 25 июня 2024 г.
| Международный | |
|---|---|
| Национальный | |
| академики | |
| Другой | |
- Живые люди
- Американские прикладные математики
- Американские климатологи
- Выпускники Дартмутского колледжа
- Выпускники Института математических наук Куранта
- Преподаватели Принстонского университета
- Факультет Университета Юты
- Члены Общества промышленной и прикладной математики
- Члены Американского математического общества
- Американские полярные исследователи
- Исследователи Антарктиды
- Члены Клуба исследователей