211service.com
Freeman Dyson husket af folk, der kendte ham: en usædvanlig visionær
Freeman Dyson (i midten) med kolleger Predrag Cvitanovic
Freeman Dyson, der døde den 28. februar i en alder af 96, var en intellektuel kæmpe og velanset som fysiker, matematiker og offentlig intellektuel – og også som mentor, bedstefar og ven. Teknologigennemgang bedt en række af hans kolleger om at reflektere over hans liv og arbejde. Dette er nogle af svarene.
Edward Witten, Institute for Advanced Study
Wikimedia, Ojan
Freeman Dyson ydede grundlæggende bidrag til en utrolig bred vifte af felter inden for fysik og matematik.
Indhold
Blandt fysikere er Dyson mest af alt kendt som en af pionererne inden for kvanteelektrodynamikken. I 1920'erne havde fysikere lært at beskrive almindeligt stof via den mærkelige og ofte kontraintuitive teori kendt som kvantemekanik. Desuden var det kendt, at lys kommer i form af individuelle partikler eller kvanter, kendt som fotoner. Men forsøg i de dage på at forstå kvantemekanikken i lys, der interagerer med stof, førte til uoverskuelige vanskeligheder.
I slutningen af 1940'erne, da forskningen i fundamental fysik blev genoptaget efter Anden Verdenskrig, gjorde fremskridt inden for teknologi det muligt at lave eksperimenter, der testede de kvantemekaniske vekselvirkninger mellem fotoner og elektroner - hvilket skabte et tvingende behov for at udvikle en brugbar teori. Dyson var sammen med Hans Bethe, Richard Feynman, Julian Schwinger og Shinichiro Tomanaga en af pionererne, der opnåede dette. Meget groft sagt var Dysons rolle at etablere en bro mellem, hvad der havde set ud som meget forskellige og potentielt uforenelige tilgange. Dermed introducerede han ideer og metoder, som er meget brugt i dag.
Teorien om kvanteelektrodynamik, som han hjalp med at etablere, er den prototype, der til sidst blev udviklet til standardmodellen for partikelfysik.
I 1950'erne ydede Dyson flere vigtige bidrag til at fortsætte med at udvikle rammen for kvanteelektrodynamik. Dette arbejde blev udført i en forbløffende ung alder. De første gennembrud blev gjort i 1948 og 1949; Dyson fyldte 25 i 1948. Bemærkelsesværdigt nok havde han allerede på dette tidspunkt etableret et ry inden for et helt andet område: matematikområdet kendt som Diophantine tilnærmelse.
Den enkleste version af diofantisk tilnærmelse - som går tilbage til de gamle grækere, som navnet antyder - er at tilnærme et reelt tal såsom π ved rationelle tal. I en mere sofistikeret moderne version betragter man tilnærmelser ved hjælp af mere generelle algebraiske tal. Dyson ydede et grundlæggende bidrag i et papir udgivet i 1947, da han var 24 år gammel. Han bevarede en passion for talteori gennem hele sin karriere og ydede flere bidrag, hvoraf et vil blive nævnt om kort tid.
I 1960'erne og derefter bidrog Dyson i vid udstrækning til kvantestatistisk mekanik. Det generelle mål med dette emne er at forstå den kvantemekaniske opførsel af en samling af mange partikler - for eksempel elektronerne og atomkernerne i et stykke metal. I 1966 gav Dyson sammen med Andrew Lenard det første strenge bevis på, at Pauli-udelukkelsesprincippet mellem elektroner er nok til at sikre, at stof er stabilt og ikke undergår spontant sammenbrud. (Dette problem blev uafhængigt analyseret af Elliott Lieb og Walter Thirring.) Dyson gav mange subtile bidrag vedrørende faserne af kvantestof og nogle gange klassisk stof, idet han generaliserede det faktum, at vand har faste, flydende og gasfaser.
Fra 1962 var Dyson sammen med Eugene Wigner og andre i vid udstrækning ansvarlig for at udvikle det, der nu er kendt som tilfældig matrix-teori.
Det oprindelige mål var at give en statistisk beskrivelse af energiniveauerne i atomkerner. Tilfældig matrixteori har udviklet sig til et stort emne med vidtstrakte anvendelser inden for fysik og matematik. I fysik forstås det nu som et af de grundlæggende værktøjer til at forstå kvantekaos. Det har også haft uventede anvendelser på kvantetyngdekraften. Ud over det er tilfældig matrixteori et vigtigt værktøj inden for datalogi og anvendt matematik.
En af de mest overraskende anvendelser opstod i 1970'erne, da Dyson kombinerede sine interesser i talteori med sin interesse for tilfældige matricer og foreslog, at tilfældig matrixteori kunne beskrive den statistiske opførsel af nullerne i Riemann zeta-funktionen. Disse er centrale objekter i talteori og emnet for Riemann-formodningen, en af de mest berømte uløste problemer i matematik.
Dysons idé om zeta-funktionens nuller er blevet bekræftet (og generaliseret til andre relaterede problemer) på mange forskellige måder, lige fra teoretiske beviser til computereksperimenter. I dag betragtes forbindelsen med tilfældig matrix-teori som et centralt fingerpeg om Riemann-formodningen, som stadig er uafklaret.
Kort sagt, Freeman Dyson satte sit præg på adskillige områder inden for fysik og matematik. Hans bidrag var så vidtfavnende, at det er praktisk talt umuligt for én person at opsummere dem tilstrækkeligt.
Dwight Neuenschwander, Southern Nazarene University
Dwight Neuenschwander høflighedsbillede
Ved receptionen, før professor Dyson holdt en tale, hvor han modtog Templeton-prisen i 2000, ventede en lang række fornemme mennesker på at give hånd til ham og hans kone, Imme. Jeg stod ved siden af og så på. Pludselig bragede hans børnebørn ind ad døren, et lille barn i alderen til omkring 6. De ignorerede rækken af højtstående personer og løb hen mod Freeman og råbte, far! Far! De næste par sekunder var rørende. Professor Dyson vendte sig fra rækken af højtstående personer og faldt på knæ, og de børn myldrede ud over ham. De mennesker, der stod i kø, måtte vente. Men de syntes ikke at have noget imod det – vi havde alle det privilegium at se et dyrebart øjeblik i livet for et halvt dusin børnebørn og deres elskede bedstefar.
På det tidspunkt havde jeg korresponderet med ham i årevis. I 1993 havde jeg sammen med nogle elever skrevet et brev til ham med nogle spørgsmål og kommentarer til hans bog Disturbing the Universe i håb om et kort svar. Han skrev længe tilbage et par dage senere, hvilket var begyndelsen på en korrespondance, der ville vare i årtier.
I øvrigt (eller ej; det er karakteristisk for ham), efter at han modtog Templeton Award, brugte han nogle af prismidlerne til at give et stipendium på mit universitet, så studerende kunne rejse til vores feltstation, Quetzal Education Research Center i Talamanca-bjergene skyskov i Costa Rica. Det har altid været en økonomisk kamp for studerende at tage dertil for at tage kurser og forske, men i flere år nu har vi haft Freeman Dyson Travel Scholarship.
Hop videre til 2012, hvor fysik-æressamfundet Sigma Pi Sigma holdt sit kvartårige møde eller kongres i Orlando. Omkring 800 mennesker deltog i det møde; omkring 600 af dem var bachelorstuderende i fysik. Professor Dyson var en fremhævet plenartaler, der var planlagt til at tale lørdag morgen. Konferencen begyndte torsdag aften. Den aften, ganske uventet, gik professor Dyson direkte fra lufthavnen med sin dokumentmappe. Han blev straks omgivet af den spontane modtagelse, man kunne forestille sig for et medlem af en kongefamilie, der tilfældigvis også er en rockstjerne.
I disse dage bruger jeg mere tid på at passe børn og mindre tid på at skrive bøger. Du ved aldrig, hvilket job der viser sig at være det vigtigste!
For resten af mødet, under enhver pause, dannede der sig umiddelbart en meget lang kø før professor Dyson. Alle ville give ham hånden, få ham til at signere en bog eller få lavet et foto med ham. Han talte tålmodigt med hver enkelt. Lørdag morgen sluttede han sig til eleverne i rundbordsgrupperne. Da mødet brød op lørdag aften, hjalp jeg personalet med at tage ned til registreringsboden kl. Kongrescentret var øde, bortset fra nogle få efterladte. Disse efterladte var studerende, der stadig havde samtaler med professor Dyson. Bortset fra mødepersonalet og kongrescenterets personale var han bogstaveligt talt den sidste, der forlod mødet. Han gik ikke, før alle, der ville tale med ham, havde gjort det. Selvfølgelig var han meget yngre dengang - kun 89!
I et håndskrevet brev til min klasse beskrev han at bruge tid med sin datters børn og sagde: I disse dage bruger jeg mere tid på at passe børn og mindre tid på at skrive bøger. Du ved aldrig, hvilket job der viser sig at være vigtigere! Jeg har tænkt meget over det gennem årene, mens jeg har forsøgt at balancere de til tider ortogonale krav til at opdrage børn og opbygge en karriere.
Mine elever spurgte meget om videnskab og religion. I sit allersidste brev til os af 10. december 2019, som svar på vores spørgsmål om det optimale forhold mellem tvivl og tro, svarede han: Det optimale forhold mellem tvivl og tro er fredelig sameksistens. Begge er afgørende for udviklingen af et kreativt menneskeligt samfund. Tro til at forfølge umulige mål, tvivl til at komme sig over katastrofale fejl. Vi skal lære at tolerere en bred vifte af trosretninger og tvivl.
Professor Dyson var mere for mig end forfatteren til en elsket lærebog. Han var en inspiration, og han blev en ven. Jeg er så velsignet, at min vej krydsede hans. Og jeg taler for over 3.000 studerende, der har det på samme måde, som gennem de sidste 25 år er kommet for at møde ham og dele hans visdom gennem hans bøger og breve.
Harold Feiveson, Princeton University
Sidste gang, jeg så Freeman, var for tre uger siden, da han kom til et foredrag, jeg holdt i Princeton, om rollen som videnskabsmænd i Anden Verdenskrig. Freeman var selvfølgelig en af disse videnskabsmænd, der arbejdede i operationsforskningsgruppen i Royal Air Force. Jeg startede min tale med at observere, at i begyndelsen af 1942, hvor nazisterne kontrollerede hele Europa undtagen Storbritannien og den japanske opstigende overalt, ville få have været sikre på, at de allierede ville sejre. Freeman var med det samme uenig med sin skæve sans for humor. Nej, sagde han – når først tyskerne havde invaderet Sovjetunionen, var han overbevist om, at de allierede ville vinde krigen. Jeg kørte Freeman hjem den dag, og hans sind var lige så skarp som altid, selvom han ikke var så sikker på sin krop.
Det var for tre uger siden. Men jeg tænker tilbage for over 50 år siden, da jeg første gang hørte om Freeman. I 1963 sluttede jeg mig til Science Bureau for US Arms Control and Disarmament Agency, et agentur, der nyligt blev oprettet af Kennedy-administrationen. Jeg fik vist en undersøgelse, som Freeman havde lavet i sommeren 1962 for agenturet, Implikationer af nye våbensystemer for strategisk politik og nedrustning.
Det var noget af et studie, med flere spændende tanker om mulige fremtidige tekniske udviklinger såsom lavtydende atomvåben og laser-anti-missilsystemer. Hvad der imidlertid var mere interessant, var den første antydning af temaer, som Freeman efterfølgende udtalte med endnu større kraft: at atomvåben er umoralske og ikke særlig nyttige og burde skaffes af med; at anti-missil defensive systemer ikke nødvendigvis er dårlige; og at nedrustning kunne ske på måder, man ikke dengang havde forestillet sig.
For at give varme og luft ville der blive dyrket træer på kometerne, og på grund af kometernes lave tyngdekraft kunne træerne nå højder på hundrede miles!
På dette sidste punkt gjorde Freeman efterfølgende opmærksom på bogen Kamelen og Hjulet , af Richard Bulliet, en historiker af den tidlige arabiske civilisation. Som Bulliet hævdede, begyndte teknologien til transport på hjul, velkendt i Mellemøsten i romertiden, at forsvinde omkring 500 e.Kr., da karavaner af kameler overtog transportbranchen. Veje forfaldt hurtigt; de nødvendige færdigheder til at bygge og reparere hjulvogne blev glemt. Inden for et par generationer forsvandt hjulkøretøjer i de arabiske territorier. Selv mindet om deres eksistens forsvandt fra den arabiske verden. Freeman bemærkede, at hvis atomvåben skal forsvinde, er det sandsynligt, at de vil følge en lignende vej og gradvist falde ind i irrelevans, fordi ingen vil have brug for dem.
Jeg lærte først Freeman at kende, før jeg kom til Princeton i 1967, hvor jeg blev introduceret for ham som miljøforkæmper. I 1972 organiserede min kollega Robert Socolow og jeg en kollokvieserie med titlen On Wilderness. Freemans tale i denne serie, Outer Space: A Final Wilderness, var slående. I dette foredrag afviste Freeman asteroiderne eller planeterne som egnede steder for kolonisering og vildmarkseventyr, men spekulerede i stedet om kometer, som har rigeligt med vand, nitrogen og kulstof. For at give varme og luft ville der blive dyrket træer på kometerne, og på grund af kometernes lave tyngdekraft kunne træerne nå højder på hundrede miles! Freeman læste fra guvernør William Bradfords dagbøger for at vise, hvor enormt vi har undervurderet de menneskelige og økonomiske omkostninger ved Mayflower-kolonien, inklusive omkostningerne for de oprindelige folk. I mange henseender er disse omkostninger, hævdede Freeman, sammenlignelige med og måske større end dem, vi ville stå over for i det næste århundrede, når vi satte os for at etablere en rumkoloni. Allerede i Freemans tale var flere temaer, som han senere gjorde meget mere ud af. Jeg vil nævne tre.
Hurtigt er smukt . Hvis nye former for industrielle processer, transportsystemer, energiteknologier og så videre tager mere end kort tid at producere, er de sandsynligvis en dårlig idé; det tager for lang tid at finde fejl og rette dem. (Dette betyder ikke, at Freeman kun så med gunst på små teknologier; han deltog i Project Orion, Ted Taylors projekt om at bygge atom-eksplosionsdrevne rumskibe!)
Teknologien er uforudsigelig. På grund af uforudsigeligheden ønsker vi at forblive fleksible nok til at ændre os, hvis vi bliver nødt til det på grund af uforudsete miljøpåvirkninger. For at uddybe dette punkt, trak Freeman på Lynn Whites arbejde, hvis papir Technology Assessment from the Stance of a Medieval Historian viste, hvor umuligt det ville have været at lave en teknologivurdering af de fleste af de teknologier, der blev udviklet i middelalderen – som f.eks. som briller, destillation af brændevin, armbrøsten, strikning, spindehjulet, knapper og pejsen. For eksempel ved at øge privatlivets fred kan skorstenen og pejsen have (i Whites opfattelse og L.J. Dresbecks ord) påvirket kærlighedens kunst mere end troubadourerne gjorde.
Mangfoldighed skal have ros. Freemans lovprisning af mangfoldighed går dybt ind i mange områder af menneskelig bestræbelse, men for miljøet er det hovedsageligt, tror jeg, en bøn til videnskabsmænd og andre om ikke alle at arbejde med det samme problem, men snarere at tackle en lang række spørgsmål.
Alt dette førte til, at Freeman var en stærk fortaler for vedvarende energi på trods af hans velkendte skepsis over for mange af computermodellerne for global opvarmning. Freeman mente, at vedvarende energiteknologier i kraft af deres skala og teknologiske enkelhed på området og i kraft af det faktum, at næsten alle udviklingslande er rige på sol, vind og biomasse, omsider kunne give folk mulighed for at forme energi til menneskers reelle behov, herunder de fattige på landet i udviklingslandene. Med hensyn til global opvarmning bør jeg også nævne Freemans stærke fortaler for at dyrke biomasse i meget stor skala for at tage kulstof ud af atmosfæren.
Som han ville sige om sig selv, var Freeman besat af fremtiden. Han tænkte på, hvordan vores handlinger i dag vil påvirke fremtidige generationer, og han var, nærmest i religiøs forstand, optimistisk med hensyn til den fremtid.
Arthur Jaffe, Harvard University
Wikimedia, Lubos Motl
Jeg mødte Freeman Dyson første gang, da jeg var kandidatstuderende i Princeton for næsten 60 år siden. Han havde allerede et tårnhøjt ry og var noget af en gåde for min generation af studerende.
Jeg husker, at Dyson begyndte sit kursus i kvanteteori med at fortælle os: Hvis nogen fortæller dig, at de forstår kvanteteori, taler de ikke sandheden. Vi var fascineret af hans foredrag, og derfor inviterede jeg ham med en lille gruppe venner til middag. Jeg husker, at han advarede os om, at den største forandring i vores liv ville komme fra Kinas økonomiske udvikling. Dette var et scenarie, som få mennesker var parate til at tro ville ændre verden i det omfang, den har. Ingen forudsagde på det tidspunkt, hvordan Kinas økonomiske fremkomst, og den medfølgende regeringsprioritering af uddannelse og forskning, ville føre til den overvældende pulje af ekstraordinært talentfulde unge kinesiske matematikere og fysikere, som vi har i dag.
Min lærer Arthur Wightman havde enorm respekt for Dyson, og han pegede ofte på Dysons mange præstationer inden for kvantefeltteori og mange-legeme kvantesystemer, inklusive Dyson-serien, Dyson-repræsentationen, hans arbejde med stabilitet af kvantestof osv. Wightman også sagde, at Dysons første udkast til et papir generelt ville være dets sidste udkast, da han kunne formulere sine ideer og ord så sammenhængende, før han satte dem på papir. Desuden rapporterede han, at Dyson var en glubsk læser; hver dag kunne han til frokost fortælle om den nye udvikling, han læste i de fortryk, der lige var ankommet med posten.
Jeg har længe været fascineret af to af Dysons essays. I sin Gibbs-forelæsning fra 1972 til American Mathematical Society, med titlen Missed Opportunities, skrev Dyson:
Jeg er tilfældigvis en fysiker, der startede livet som matematiker. Som en arbejdende fysiker er jeg meget opmærksom på, at ægteskabet mellem matematik og fysik, som var så enormt frugtbart i de sidste århundreder, for nylig er endt med skilsmisse.
Skilsmissen var i en periode så komplet, at Dyson huskede at have stirret på en række tal, som han i retrospekt troede burde have virket bekendt: 3, 8, 10, 14, 15, 21, 24, 26, 28, 35, 36, . .. Han skrev:
Da jeg foreløbig var talteoretiker, gav de ingen mening for mig. Mit sind var så godt opdelt, at jeg ikke huskede, at jeg havde mødt de samme tal mange gange i mit liv som fysiker … talteoretikeren Dyson og fysikeren Dyson talte ikke med hinanden.
Som et resultat gik Dyson glip af at opdage en grundlæggende forbindelse mellem to forskellige matematiske objekter kaldet Lie-algebraer og modulære former. Heldigvis har fysik og matematik haft en forsoning, så nogle forskere som Dyson bliver igen respekteret både som matematikere og som fysikere.
I sit essay fra 2009 Birds and Frogs sammenlignede Dyson to tilgange til opdagelse i matematik ved at sammenligne dem med disse skabninger:
Fugle flyver højt i luften og ser brede perspektiver af matematik ud til den fjerne horisont. De glæder sig over koncepter, der forener vores tænkning og samler forskellige problemer fra forskellige dele af landskabet. Frøer lever i mudderet nedenfor og ser kun de blomster, der vokser i nærheden. De glæder sig over detaljerne i bestemte genstande, og de løser problemer én ad gangen. Jeg er tilfældigvis en frø, men mange af mine bedste venner er fugle.... Matematik har brug for både fugle og frøer.
Vi vil savne Dyson ikke kun som en ven, men som en usædvanlig visionær, der ikke er bange for at udfordre konventionelle tanker, når og hvor han kunne.
Elliott Lieb, Princeton University
Wikimedia, E. Lieb
At tale om Freemans karriere er som at blive sat i position som de blinde Jain-munke, der blev bedt om at beskrive en elefant. Hans videnskabelige arbejde dækker så mange områder i en sådan dybde, at få, hvis nogen, kan forstå mere end dele af det. Hvis vi også ser på det ikke-videnskabelige, politiske, litterære og upublicerede regeringsværk, så er det i alt en elefant med mindst seks ben og måske to snabel.
Men Freeman ønsker måske ikke at blive sammenlignet med en elefant - selvom det må siges, at han er registreret som engang om at omtale sig selv som en frøforsker, der kan lide at lege i det lokale mudder i stedet for en fugleforsker, der foregiver at en ophøjet syn. Faktisk var han begge dele. Hvorom alting er, så duer en elefant ikke.
På et tidspunkt havde jeg fornøjelsen af at gå i en tropisk regnskov og ramte den rigtige metafor for Freeman, en der mere passende fanger hans aktiviteter. I skoven kan man finde enormt store træer, der hver understøtter alle slags økosystemer, der klæber sig til den i forskellige højder. Freeman er som sådan et kæmpe træ, der står midt i den statistiske mekanikskov. Mange af de emner, vi arbejder med, ville ikke være i live, hvis Freeman ikke havde startet en virksomhed, der voksede til en klynge af aktiviteter centreret omkring hans oprindelige indsigt. Et eksempel er 'Dyson dynamics', opfundet i 1962, hvis relevans for tilfældig matrix-teori for nylig blev opdaget og førte til et stort gennembrud. Desuden bevarer disse aktiviteter deres vitalitet, hvilket er mere, end der kan siges om nogle af de moder, der lejlighedsvis markerer den teoretiske fysiks fremskridt.
Hans karriere, som startede i gymnasiet, var først i ren matematik, nærmere bestemt talteori. Han beskriver dette aspekt af sit arbejde som anvendt matematik - grunden er, at ren matematik handler om opfindelsen af nye matematiske ideer og ikke med løsningen af gamle problemer. Han gad som bekendt aldrig tage en ph.d., hvilket passer ham godt, men der er få mennesker som ham, der kan få en stjernevidenskabelig karriere uden at gå igennem de ritualer, som professionen har fastsat.
Det originale bevis på stoffets kvantemekaniske stabilitet af Dyson og Andrew Lenard i 1967 må bestemt tælles som et af de mest avancerede stykker hård matematisk analyse indtil da. Den havde to fremragende Dyson-kendetegn. Den ene var evnen til at genkende et kerneproblem i fysikken – selvom den modtagne visdom dengang var, at der ikke var noget interessant her. Den anden er evnen til at skabe den matematik, der er nødvendig for at løse problemet.
Siden dengang er matematisk fysik nået langt, og vi er ikke overraskede over at se lejlighedsvise gennembrud, hvor nyopfundne bulldozere rydder stier gennem skoven. Men den slags præstationer var ikke set tidligere.
Mange af de emner, vi arbejder med, ville ikke være i live, hvis Freeman ikke havde startet en virksomhed, der voksede til en klynge af aktiviteter centreret omkring hans oprindelige indsigt.
Efter at have citeret disse aspekter af Freemans bidrag, må vi vende tilbage til epicentret af hans dynamiske liv. Freeman beskrev sig selv som en ekspert i matematisk fysik, som han karakteriserede som en disciplin af mennesker, der forsøger at nå en dyb forståelse af fysiske fænomener ved at følge matematikkens strenge stil og metode. Han fortsatte: Det er en disciplin, der ligger på grænsen mellem fysik og matematik. Formålet med matematiske fysikere er ikke at beregne fænomener kvantitativt, men at forstå dem kvalitativt. De arbejder med teoremer og beviser, ikke med tal og computere. Deres mål er at kvalificere de begreber, som fysiske teorier bygger på, med matematisk præcision.
Lad mig slutte af med at hengive mig til et par personlige erindringer om min egen gæld til Freeman. Min første omgang med ham var som kandidatstuderende i 1950'erne. Der var i det væsentlige ingen bog tilgængelig at lære den moderne kvantefeltteori af, bortset fra Freemans bog Avanceret kvantemekanik . Disse kursusnotater er for nylig blevet genudgivet og er tilgængelige online. Han skrev den i 1951, da han var 28 år gammel. Hvor mange mennesker kan skrive en ledende bog i den alder? Jeg forsøgte at forstå det og gjorde det ikke rigtig, før jeg var 38, men det forhindrede mig ikke i at skrive en ph.d.-afhandling om emnet i 1956!
Freemans positive anmeldelse fra 1967 i Physics Today af min bog med Dan Mattis om endimensionel fysik hjalp os meget, men pointen for øjeblikket er, at den endnu en gang viste hans interesse for de skøre ideer og hans vilje til at gå på kamp. for dem. Han skrev, og jeg citerer, En mand bliver gammel, hvis han hele tiden arbejder på uløselige problemer, og en tur til den smukke verden af én dimension vil genopfriske hans fantasi bedre end en dosis LSD.
Dele af Elliott Liebs essay dukkede tidligere op i artikler i Kommunikation i Matematisk Fysik og Verdens videnskabelige fejrer Freeman Dysons 80- og 90-års fødselsdage og bruges her med tilladelse.
N.D. Hari Dass , Institut for Matematiske Videnskaber, Chennai, Indien
Freeman Dyson kom til Max Planck Institut for Fysik og Astrofysik i München for et længere besøg i 1974. Jeg var flyttet dertil fra UCLA året før. Dysons kontor lå to døre nede fra mit. Werner Heisenbergs kontor lå to døre efter hans. Heisenberg kom stadig på instituttet en gang om ugen, og ved de fleste sådanne besøg gik han også ned i kælderen for at spille bordtennis.
I oktober 1974 bragte Dyson nyheden om, at Russell Hulse og Joseph Taylor havde opdaget en binær pulsar. Dette var et af de mest bemærkelsesværdige astrofysiske objekter nogensinde opdaget: Hulse og Taylor ville senere vinde Nobelprisen. Ingen var endnu sikker på, hvad det var - sandsynligvis en neutronstjerne eller et sort hul, der var tæt kredset om af en ledsagerstjerne. Dyson fik os til at tale om vigtigheden af at studere systemet. Fordi det var det mest kompakte gravitationsbundne system, der endnu er opdaget, var det et ideelt laboratorium til at studere Einsteins generelle relativitetsteori.
Dyson gennemførte sine diskussioner på klart og upåklageligt tysk. En af de test af GR, som jeg havde været særligt interesseret i, var den såkaldte Stanford Gyroscope Test foreslog af den anerkendte fysiker Leonard Schiff i 1960, som forudsagde meget små, men påviselige effekter, som den generelle relativitetsteori ville have på præcessionen af et roterende gyroskop. Selv i 1974, næsten 15 år efter det oprindelige forslag, kunne det ikke gennemføres på grund af dets ekstreme tekniske kompleksitet. (Gravity Probe B, en NASA-sonde lanceret i 2004 ville senere bekræfte Schiffs beregninger .)
Det, der interesserede mig ved dette på det tidspunkt, var, at det forblev en af de uprøvede forudsigelser i Einsteins teori. Efter det allerførste diskussionsmøde blev det klart for mig, at med pulsarer som de mest mekanisk stabile gyroskoper, var dette binære pulsarsystem det bedste sted at se effekten i naturen. Så i den tredje uge af oktober 1974 lavede jeg en foreløbig beregning af denne effekt, og da jeg fandt, at den var flere tusinde gange den effekt, som var forudsagt af Stanford-eksperimentet, viste jeg den til Dyson. Dyson var meget opmuntrende og gjorde diskussionsgruppen opmærksom på det med det samme. Hans Hari Dass hat hier calculiert ... ringer stadig levende efter 46 år! At en mand med så mange store præstationer så let opmuntrede en ung, gjorde et dybt indtryk på mig.
Selvom han var meget opmuntrende, formanede han mig mildt for at bruge cirkulære baner og bad mig lave en mere realistisk beregning ved hjælp af elliptiske baner. Vi begyndte at diskutere, hvordan man observerer denne effekt i det binære system. I den første uge af november skulle jeg køre fra Tyskland til Indien ad landevejen gennem Østrig, Jugoslavien, Bulgarien, Tyrkiet, Iran og Afghanistan. Jeg spurgte specifikt Dyson, hvordan radioteleskoperne i Indien kunne bruges til dette formål. Det overraskede mig at finde ud af detaljerne om de indiske radioteleskoper Dyson allerede var klar over! Han var af den stærke opfattelse, at Ooty-teleskopet havde mange fordele i forhold til teleskoper andre steder.
Den binære pulsar skulle sættes på bagen, indtil jeg nåede Bangalore, Indien, i slutningen af december. Efter anbefaling af Ramanath Cowsik, astrofysikeren, i hvis bil vi kørte til Indien, mødte jeg V. Radhakrishnan, den berømte radioastronom og direktøren for Raman Research Institute i Bangalore. Jeg viste ham mine beregninger og fortalte også om mine diskussioner med Dyson om observationer. Vi udarbejdede derefter i detaljer, hvordan effekten kunne observeres ved at overvåge pulsbredden og polarisationssweep.
I mellemtiden blev jeg meget opmærksom på en alvorlig teoretisk lakune i mine beregninger af den observerbare effekt; de havde brugt de eksisterende beregninger baseret på Einsteins GR, som kun var gyldige, når gyroskopmassen var ubetydelig sammenlignet med gravitationslegemets (Jorden, i tilfældet med Stanford-eksperimentet). Men i tilfældet med binære pulsarer var de to komponentpulsarer sammenlignelige i masse. Min tillid til at omarbejde gravitationsproblemet med to krop var rystende. Men på det tidspunkt kom jeg mere og mere under indflydelse af Julian Schwingers kildeteori. Da jeg vendte tilbage til München i februar, var jeg lettet over at opdage, at astrofysikerne endnu ikke havde fundet ud af problemet, og Dyson var der stadig! Jeg indledte min kollega partikelfysiker Ching-Fai Cho (også ved Max Planck Institute) i en kildeteori-baseret beregning, som vi afsluttede på mindre end to måneder. Ehlers-gruppen afsluttede også deres beregninger, dog en måned eller deromkring efter os, og de to var enige! Vi var euforiske over at have slået generalrelativistiske metoder i spillet, og vi lod os rive med i vores manuskript. Igen diskuterede vi vores arbejde med Dyson løbende. Da vi viste ham vores færdige manuskript, spøgte han, at vi havde ydet et værdifuldt bidrag, men noget af det at blæse i ens egen trompet kunne gøres op med!
Dysons kontor var altid åbent. Da vi gav ham vores manuskript til hans kommentarer og besøgte ham et par dage senere, trak han en stor manila-konvolut frem, hvorpå der var skrevet et stort antal navne, inklusive vores, med nogle overstreget. Dette var hans at læse liste over artikler, skrevet af unge, gamle, etablerede og begyndende videnskabsmænd … alle behandlet med samme seriøsitet.
Vi plejede at mødes til frokost næsten hver dag. En masse brainstorming plejede at ledsage disse frokoster, som bragte den menneskelige side af Dyson endnu varmere frem. Ved en særlig mindeværdig lejlighed sagde han, at efter hans mening er sprogs oprindelse et endnu sværere problem end livets oprindelse. Flere årtier senere grubler jeg stadig over det.
Med Freeman Dyson væk, vil det rastløse univers være endnu mere rastløst.