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Harry Swinney

fisico statunitense

Harry Leonard Swinney (Opelousas, 10 aprile 1939) è un fisico statunitense, noto per i suoi contributi alla dinamica non lineare.[1][2][3]

Biografia

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Swinney si laureò in fisica nel 1961 alla Southwestern at Memphis (ora Rhodes College), dove fu influenzato dal suo relatore Jack H. Taylor. Nel 1968 conseguì poi il dottorato di ricerca alla Johns Hopkins University, sotto la supervisione di Herman Z. Cummins, e vi rimase come post-doc fino al 1971.

Fu poi assistente professore di fisica alla New York University dal 1971 al 1973, quando divenne professore al City College della City University di New York. Dal 1978 Swinney è professore presso l'Università del Texas ad Austin, dove è direttore del Center for Nonlinear Dynamics.[1]

Premi e riconoscimenti

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Harry Swinney è stato inoltre eletto fellow dell'American Physical Society nel 1977,[6] dell'American Academy of Arts and Sciences nel 1991,[7] della National Academy of Sciences nel 1992,[2] dell'American Association for the Advancement of Science nel 1998[8] e della Society for Industrial and Applied Mathematics nel 2009.[9]

Ricerca

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Swinney ha lavorato su instabilità, caos e formazione di pattern in diversi sistemi fisici, come fluidi e materia granulare. In particolare, insieme ai suoi collaboratori, ha:

  • determinato il tasso di decadimento delle fluttuazioni dei parametri d'ordine nei fluidi vicini al punto critico[10][11]
  • studiato la transizione verso il regime turbolento in esperimenti di dinamica dei fluidi[12][13][14]
  • caratterizzato le proprietà del caos a partire dalle serie temporali calcolando l'esponente di Lyapunov maggiore[15] e l'informazione mutua[16]
  • scoperto molteplici transizioni a pattern differenti nel flusso tra cilindri concentrici indipendentemente rotanti[17]
  • progettato un esperimento di laboratorio che ha prodotto un vortice stabile, allo scopo di spiegare la stabilità della Grande Macchia Rossa di Giove, osservata per la prima volta da Robert Hooke nel 1664[18]
  • osservato l'emergere di un pattern spaziale come conseguenza di una reazione chimica,[19] come previsto nel 1952 da Alan Turing
  • determinato la relazione di scala della dissipazione di energia in un flusso fortemente turbolento tra cilindri rotanti concentrici[20][21]
  • osservato fenomeni di diffusione anomala e voli di Lévy in un flusso rotante[22]
  • scoperto strutture localizzate, denominate "oscilloni", in uno strato granulare oscillante,[23] gli oscilloni sono stati poi successivamente osservati in molti sistemi dinamici. Gli esperimenti con la materia granulare hanno anche studiato vari pattern spaziali estesi,[24] onde d'urto,[25] e fluttuazioni.[26]
  • osservato la formazione di pattern risonanti in sistemi chimici[27][28]
  • studiato le strutture frattali sui bordi di foglie e fiori[29]
  • trovato un fenomeno di risonanza nelle correnti di bordo delle onde interne generate dal flusso di marea su un pendio[30]
  • scoperto una nuova proteina, Slf, prodotta da colonie di batteri Paenibacillus dendritiformis vicine fra di loro, in risposta alla competizione fra tali colonie[31][32]
  • scoperto che le fluttuazioni nel numero   di batteri che nuotano in un volume vanno come  , in contrasto con l'andamento   delle fluttuazioni nei sistemi in equilibrio termodinamico[33]

Note

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  1. ^ a b c (EN) Prize Recipient, su aps.org. URL consultato il 27 marzo 2022.
  2. ^ a b Harry L. Swinney, su nasonline.org. URL consultato il 27 marzo 2022.
  3. ^ a b (EN) Harry Swinney, su European Geosciences Union (EGU). URL consultato il 27 marzo 2022.
  4. ^ (EN) Jürgen Moser Lecture, su SIAM. URL consultato il 27 marzo 2022.
  5. ^ Boltzmann & Young Scientist Award | IUPAP: The International Union of Pure and Applied Physics, su archive2.iupap.org. URL consultato il 27 marzo 2022.
  6. ^ (EN) APS Fellow Archive, su aps.org. URL consultato il 27 marzo 2022.
  7. ^ (EN) Harry L. Swinney, su American Academy of Arts & Sciences. URL consultato il 27 marzo 2022.
  8. ^ (EN) Elected Fellows | American Association for the Advancement of Science, su aaas.org. URL consultato il 27 marzo 2022.
  9. ^ SIAM | Fellows, su siam.org. URL consultato il 27 marzo 2022.
  10. ^ H. L. Swinney e Herman Z. Cummins, Thermal Diffusivity of C${\mathrm{O}}_{2}$ in the Critical Region, in Physical Review, vol. 171, n. 1, 5 luglio 1968, pp. 152–160, DOI:10.1103/PhysRev.171.152. URL consultato il 27 marzo 2022.
  11. ^ Harry L. Swinney e Donald L. Henry, Dynamics of Fluids near the Critical Point: Decay Rate of Order-Parameter Fluctuations, in Physical Review A, vol. 8, n. 5, 1º novembre 1973, pp. 2586–2617, DOI:10.1103/PhysRevA.8.2586. URL consultato il 27 marzo 2022.
  12. ^ J. P. Gollub e Harry L. Swinney, Onset of Turbulence in a Rotating Fluid, in Physical Review Letters, vol. 35, n. 14, 6 ottobre 1975, pp. 927–930, DOI:10.1103/PhysRevLett.35.927. URL consultato il 27 marzo 2022.
  13. ^ (EN) P. R. Fenstermacher, Harry L. Swinney e J. P. Gollub, Dynamical instabilities and the transition to chaotic Taylor vortex flow, in Journal of Fluid Mechanics, vol. 94, n. 1, 1979-09, pp. 103–128, DOI:10.1017/S0022112079000963. URL consultato il 27 marzo 2022.
  14. ^ A. Brandstater e Harry L. Swinney, Strange attractors in weakly turbulent Couette-Taylor flow, in Physical Review A, vol. 35, n. 5, 1º marzo 1987, pp. 2207–2220, DOI:10.1103/PhysRevA.35.2207. URL consultato il 27 marzo 2022.
  15. ^ Alan Wolf, Jack B. Swift e Harry L. Swinney, Determining Lyapunov exponents from a time series, in Physica D: Nonlinear Phenomena, vol. 16, n. 3, 1985-07, pp. 285–317, DOI:10.1016/0167-2789(85)90011-9. URL consultato il 27 marzo 2022.
  16. ^ Andrew M. Fraser e Harry L. Swinney, Independent coordinates for strange attractors from mutual information, in Physical Review A, vol. 33, n. 2, 1º febbraio 1986, pp. 1134–1140, DOI:10.1103/PhysRevA.33.1134. URL consultato il 27 marzo 2022.
  17. ^ (EN) C. David Andereck, S. S. Liu e Harry L. Swinney, Flow regimes in a circular Couette system with independently rotating cylinders, in Journal of Fluid Mechanics, vol. 164, 1986-03, pp. 155–183, DOI:10.1017/S0022112086002513. URL consultato il 27 marzo 2022.
  18. ^ (EN) Jöel Sommeria, Steven D. Meyers e Harry L. Swinney, Laboratory simulation of Jupiter's Great Red Spot, in Nature, vol. 331, n. 6158, 1988-02, pp. 689–693, DOI:10.1038/331689a0. URL consultato il 27 marzo 2022.
  19. ^ (EN) Q. Ouyang e Harry L. Swinney, Transition from a uniform state to hexagonal and striped Turing patterns, in Nature, vol. 352, n. 6336, 1991-08, pp. 610–612, DOI:10.1038/352610a0. URL consultato il 27 marzo 2022.
  20. ^ Daniel P. Lathrop, Jay Fineberg e Harry L. Swinney, Transition to shear-driven turbulence in Couette-Taylor flow, in Physical Review A, vol. 46, n. 10, 1º novembre 1992, pp. 6390–6405, DOI:10.1103/PhysRevA.46.6390. URL consultato il 27 marzo 2022.
  21. ^ Gregory S. Lewis e Harry L. Swinney, Velocity structure functions, scaling, and transitions in high-Reynolds-number Couette-Taylor flow, in Physical Review E, vol. 59, n. 5, 1º maggio 1999, pp. 5457–5467, DOI:10.1103/PhysRevE.59.5457. URL consultato il 27 marzo 2022.
  22. ^ T. H. Solomon, Eric R. Weeks e Harry L. Swinney, Observation of anomalous diffusion and L\'evy flights in a two-dimensional rotating flow, in Physical Review Letters, vol. 71, n. 24, 13 dicembre 1993, pp. 3975–3978, DOI:10.1103/PhysRevLett.71.3975. URL consultato il 27 marzo 2022.
  23. ^ (EN) Paul B. Umbanhowar, Francisco Melo e Harry L. Swinney, Localized excitations in a vertically vibrated granular layer, in Nature, vol. 382, n. 6594, 1996-08, pp. 793–796, DOI:10.1038/382793a0. URL consultato il 27 marzo 2022.
  24. ^ Francisco Melo, Paul B. Umbanhowar e Harry L. Swinney, Hexagons, Kinks, and Disorder in Oscillated Granular Layers, in Physical Review Letters, vol. 75, n. 21, 20 novembre 1995, pp. 3838–3841, DOI:10.1103/PhysRevLett.75.3838. URL consultato il 27 marzo 2022.
  25. ^ Erin C. Rericha, Chris Bizon e Mark D. Shattuck, Shocks in Supersonic Sand, in Physical Review Letters, vol. 88, n. 1, 17 dicembre 2001, pp. 014302, DOI:10.1103/PhysRevLett.88.014302. URL consultato il 27 marzo 2022.
  26. ^ Matthias Schröter, Daniel I. Goldman e Harry L. Swinney, Stationary state volume fluctuations in a granular medium, in Physical Review E, vol. 71, n. 3, 30 marzo 2005, pp. 030301, DOI:10.1103/PhysRevE.71.030301. URL consultato il 27 marzo 2022.
  27. ^ (EN) Valery Petrov, Qi Ouyang e Harry L. Swinney, Resonant pattern formation in achemical system, in Nature, vol. 388, n. 6643, 1997-08, pp. 655–657, DOI:10.1038/41732. URL consultato il 27 marzo 2022.
  28. ^ J. Masel/ko e Harry L. Swinney, Complex periodic oscillations and Farey arithmetic in the Belousov–Zhabotinskii reaction, in The Journal of Chemical Physics, vol. 85, n. 11, 1º dicembre 1986, pp. 6430–6441, DOI:10.1063/1.451473. URL consultato il 27 marzo 2022.
  29. ^ (EN) Eran Sharon, Benoît Roman, Michael Marder, Gyu-Seun Shing e Harry L. Swinney, Buckling cascades in free sheets, in Nature, vol. 419, n. 6907, 2002-10, pp. 579–579, DOI:10.1038/419579a. URL consultato il 27 marzo 2022.
  30. ^ H. P. Zhang, B. King e Harry L. Swinney, Resonant Generation of Internal Waves on a Model Continental Slope, in Physical Review Letters, vol. 100, n. 24, 20 giugno 2008, pp. 244504, DOI:10.1103/PhysRevLett.100.244504. URL consultato il 27 marzo 2022.
  31. ^ Avraham Be'er, H. P. Zhang, E.-L. Florin, et al., Deadly competition between sibling bacterial colonies, in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 106, n. 2, 13 gennaio 2009, pp. 428–433, DOI:10.1073/pnas.0811816106. URL consultato il 27 marzo 2022.
  32. ^ Avraham Be’er, Gil Ariel, Oren Kalisman, et al., Lethal protein produced in response to competition between sibling bacterial colonies, in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, n. 14, 22 marzo 2010, pp. 6258–6263, DOI:10.1073/pnas.1001062107. URL consultato il 27 marzo 2022.
  33. ^ H. P. Zhang, Avraham Be’er e E.-L. Florin, Collective motion and density fluctuations in bacterial colonies, in Proceedings of the National Academy of Sciences, vol. 107, n. 31, 19 luglio 2010, pp. 13626–13630, DOI:10.1073/pnas.1001651107. URL consultato il 27 marzo 2022.

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