آلان سي. نيويل

آلان سي. نيويل (مواليد 5 نوفمبر 1941 في دبلن ^{[ 1 ]} ) هو عالم رياضيات أيرلندي/أمريكي وأستاذ جامعي في جامعة أريزونا . حصل على زمالة غوغنهايم عام 1976 ^{[ 2 ]} ، وفي عام 2004 ألقى محاضرة جون فون نيومان لجمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية . ^{[ 3 ]} كان عالمًا بارزًا وزميلًا في مؤسسة هومبولت في الفترة 1988-1989، وانتُخب زميلًا في جمعية الرياضيات الصناعية والتطبيقية عام 2009. ^{[ 4 ]}

على مدى ثلاثين عامًا (1971-2000)، قاد آلان سي. نيويل بنجاح قسم الرياضيات وعلوم الحاسوب في جامعة كلاركسون (1971-1979)، وبرنامج الرياضيات التطبيقية في جامعة أريزونا (1981-1985)، وقسم الرياضيات في جامعة أريزونا (1985-1996)، وقسم الرياضيات في جامعة وارويك (1996-2000). وقد حقق آلان سي. نيويل هذا الإنجاز مع الحفاظ في الوقت نفسه على نشاطه التدريسي (من محاضرات جامعية كبيرة إلى دورات دراسات عليا) وإسهاماته البحثية (منشورات، تمويل خارجي، محاضرات مدعوة) وسجله الحافل بالإنجازات العلمية الشاملة.

قدم آلان سي. نيويل إسهامات رائدة في مواضيع متنوعة في الرياضيات التطبيقية والفيزياء:

• تكوين الأنماط. تم تطوير معادلات الغلاف والتعديل، بالتعاون مع الزملاء وايتهيد، كروس، باسوت، وإركولاني، لوصف سلوكيات معلمات ترتيب الأنماط. (أ) تم بحث الحلول الضعيفة لمعادلة انتشار الطور المنتظم في بعدين وثلاثة أبعاد، وتصنيف العيوب النقطية والخطية المتعارف عليها. (ب) تم توضيح كيف يمكن لأنظمة تكوين الأنماط، بدءًا من التناظرات الانتقالية والدورانية فقط، أن تخضع، تحت تأثير الضغوط الخارجية، لانتقالات طورية تُنتج أجسامًا مشابهة للكواركات واللبتونات، والتي تشترك في العديد من الشحنة الجزئية والخصائص الرئيسية للأجسام الناشئة في النموذج القياسي. (ج) سلسلة من المقالات حول أنماط النباتات، تُظهر كيف يمكن أن تنتج العديد من السمات الترتيبية للأوراق من نماذج آلية تتضمن عوامل كيميائية حيوية مثل الأوكسين وقوى ميكانيكية، مما يُنتج أنماطًا تُشبه الملاحظات بشكل كبير، وتُقدم تناقضًا مثيرًا للاهتمام مع المناهج الخوارزمية لدودي وكودر.

• الموجات غير الخطية وحلولها. كان من أوائل من اشتقوا (مع بيني) معادلة شرودنغر غير الخطية كمعادلة شاملة لأغلفة الموجات التشتتية غير الخطية. وقدّم إسهاماتٍ قيّمة مع زملائه (أبلوويتز، وكاوب، وسيغور، وفلاشكا، وراتيو) في الأنظمة التكاملية وشبه التكاملية والتشوهات متساوية المونودرومية. وتركزت اهتماماته مؤخرًا على فهم تأثير إدخال وسط عشوائي على انتشار الموجات غير الخطية. وباستخدام الشفافية الذاتية للنبضات الضوئية في الأوساط المتوسعة بشكل غير متجانس كنموذج، درس اعتماد مسافة توطين أندرسون على سعة الموجة وشكلها.

• البصريات. طوّرتُ، بالتعاون مع زملائي (أسيفيس، ماكلوغلين، مولوني، ليغا، لفوف، رايت)، نتائجَ قيّمةً فيما يتعلق بقوانين سنيل غير الخطية، والاستقرار البصري الثنائي والتغذية الراجعة، وتشكيل الأنماط في ليزرات الفتحة الواسعة، وتلف العين الناتج عن الليزر، وليزر أشباه الموصلات. وبالتعاون مع لفوف، بحثتُ دور توازن التدفق المحدود (بدلاً من توازن فيرمي-ديراك) في معادلة الحركة الكمومية الفرميونية في تعزيز خرج الليزر. وكجزء من منحة MURI AFOSR، طوّرتُ، بالتعاون مع غلاسنر، وكوسيليك، ومولوني، المعادلة الأساسية لتوزيع النبضات فائقة القصر.

• اضطراب الموجات. طوّرنا (مع بيني) اشتقاقًا متسقًا لإغلاق اضطراب الموجات بالاعتماد على الحد الأدنى من الافتراضات الإحصائية المسبقة. وكتبنا، مع دياشينكو وبوشكاريف وزاخاروف، ورقة بحثية حظيت باقتباسات كثيرة حول الاضطراب البصري، حيث قدّمنا مفهوم دورة التقطع. وطوّرنا (مع نازارينكو وبيفن وكونوتون) شروطًا على نطاقات الأعداد الموجية التي تكون فيها صلاحية أطياف كولموغوروف-زاخاروف (KZ) صحيحة لكي يكون إغلاق اضطراب الموجات صحيحًا. وكتبنا، مع غالتير ونازارينكو وبوكيه، ورقة بحثية حظيت باقتباسات كثيرة حول اضطراب المغناطيسية المائية الضعيفة، واكتشفنا شذوذ السعة المحدودة، الذي تمّت معالجته لاحقًا لتفاعلات الموجات الثلاث في ورقة بحثية مع كونوتون، حيث تمّ تحقيق طيف أنظمة الاضطراب بطريقة غريبة للغاية. بالتعاون مع رومبف وزاخاروف، تم حل معضلة نظرية الاضطراب الموجي (MMT) التي تنص على أن النظام غير الخطي الضعيف في البداية لا يسترخي إلى حالة اضطراب موجي تهيمن عليها الموجات الرنانة، بل إلى حالة تهيمن عليها هياكل متماسكة مشعة. وقد أدى هذا، في ورقتين بحثيتين استعراضيتين مع رومبف، إلى عدة اقتراحات حول المقدمات المسبقة المطلوبة لصحة إغلاق الاضطراب الموجي. كما أشار بالتعاون مع زاخاروف إلى الدور المحوري الذي قد يلعبه طيف فيليبس المعمم في الاضطراب الموجي.

• البلازما والسوائل. تم تطوير نتائج مفيدة بالتعاون مع الزملاء (نازارينكو، روبينتشيك، زاخاروف) فيما يتعلق باستخدام خصائص البلازما غير الخطية لتحسين التواصل مع المركبات الفضائية العائدة إلى الغلاف الجوي. كما تم، بالتعاون مع نفس المؤلفين المشاركين، بحث طرقًا جديدة لتحسين تقليل مقاومة الهواء وخصائص الطيران للمركبات فائقة السرعة.

• البنى المتماسكة. بالتعاون مع بينو رومبف، طورنا تفسيراً لظهور بنى قوية وكبيرة ومتماسكة في الأنظمة غير القابلة للتكامل ذات عدم الاستقرار التعديلي (التركيز الذاتي) والمقيدة بأكثر من قانون حفظ. لهذه النتيجة تطبيقات واسعة النطاق. اقترحنا منهجاً لتطوير نظرية H للأنظمة غير المعزولة، مما يعني أن البنى المتماسكة تلعب دوراً حيوياً في تمكين الأنظمة غير الخطية للغاية من الوصول إلى حالة استقرار إحصائي.