David Snoke

För annan användning, se Snoke (disambiguation) .
David W. Snoke
Vetenskaplig karriär
Fält Fysik
institutioner
University of Pittsburgh i Pennsylvania American Physical Society

David W. Snoke är fysikprofessor vid University of Pittsburgh vid institutionen för fysik och astronomi. 2006 valdes han till Fellow i American Physical Society "för sitt banbrytande arbete med den experimentella och teoretiska förståelsen av dynamiska optiska processer i halvledarsystem." År 2004 skrev han ett kontroversiellt dokument med den framstående intelligenta designförespråkaren Michael Behe . 2007 var hans forskargrupp den första som rapporterade Bose-Einsteins kondensation av polaritoner i en fälla. David Snoke och teoretisk fysiker Jonathan Keeling publicerade nyligen en artikel som tillkännager en ny era för polaritonkondensat som säger att polaritoner utan tvekan är det "...bästa hoppet för att utnyttja de märkliga effekterna av kvantkondensering och superfluiditet i vardagliga tillämpningar."

Akademisk karriär

Snoke tog sin kandidatexamen i fysik från Cornell University och sin doktorsexamen i fysik från University of Illinois i Urbana-Champaign . Han har arbetat för The Aerospace Corporation och var gästforskare och fellow vid Max Planck Institute .

Hans experimentella och teoretiska forskning har fokuserat på grundläggande kvantmekaniska processer inom halvledaroptik, dvs fasövergångar av elektroner och hål. Två huvuddrag har varit Bose-Einstein-kondensering av excitoner och polaritoner . Han har också gjort mindre insatser inom numerisk biologi, och har publicerat på ämnet samspelet mellan vetenskap och teologi.

Bose-Einstein-kondensering av polaritoner

Figur 1: Energifördelning av polaritoner i jämvikt, vid olika tätheter. De heldragna linjerna passar Bose-Einsteins jämviktsfördelning. De två uppsättningarna av data vid de högsta tätheterna är inte anpassade till Bose-Einstein-fördelningen eftersom de har ett kondensat som är starkt förändrat i dess impulsfördelning genom interaktioner mellan partiklarna. Från Ref.

År 2007 använde Snokes forskargrupp vid University of Pittsburgh stress för att fånga polaritoner i begränsade områden, på samma sätt som atomer är inneslutna i fällor för Bose–Einsteins kondensationsexperiment . Observationen av polaritonkondensation i en fälla var signifikant eftersom polaritonerna förflyttades från laserexcitationsfläcken, så att effekten inte kunde tillskrivas en enkel olinjär effekt av laserljuset. Senare milstolpar från Snoke och medarbetare inkluderar att visa en tydlig skillnad mellan polaritonkondensering och standardlasering, att visa kvantiserad cirkulation av ett polaritonkondensat i en ring, och den första tydliga demonstrationen av Bose-Einstein-kondensering av polaritoner i jämvikt (se figur 1), i samarbete med Keith Nelson-gruppen vid MIT. Före detta resultat observerades alltid polaritonkondensat utanför jämvikt. För en allmän diskussion om Bose-Einstein-kondensering av polaritoner, se den här sidan .

Ej jämviktsdynamik

De grundläggande frågorna om hur system utanför jämvikt närmar sig jämvikt ("jämvikt" eller "termalisering") har inneburit långvariga djupa fysikfrågor, ibland kallade den termodynamiska " tidens pil ", med debatter som går tillbaka till Boltzmann . 1989 var Snoke en av de första som utförde simuleringar av jämvikten av ett Bose-Einstein-kondensat, med hjälp av numerisk lösning av Boltzmann-kvantmekvationen . 1994 visade Snoke överensstämmelse med tidsupplösta experimentella mätningar av en partikelfördelning till lösning av kvant Boltzmann-ekvationen. 2012 publicerade han och teoretikern Steve Girvin en framstående artikel om berättigandet av termodynamikens andra lag baserat på analys av Boltzmann-kvantekvationen, vilket har påverkat filosofin bakom den andra lagen. Annat arbete av Snoke har inkluderat icke-jämviktsdynamik hos elektronplasma och Mott-övergången från excitongas till elektronhålsplasma.

Numerisk biologi

År 2004 skrev Snoke tillsammans med Michael Behe , en senior fellow vid Discovery Institutes Center for Science and Culture , en artikel i den vetenskapliga tidskriften Protein Science , som fick omfattande kritik. Snokes bidrag till uppsatsen var en appendix som verifierade de numeriska resultaten med analytiska beräkningar som visade den relevanta maktlagen, nämligen att för en ny egenskap som kräver flera neutrala mutationer, har tiden till fixering ett sublinjärt beroende av populationsstorleken.

Behe har uppgett att resultaten av artikeln stöder hans föreställning om irreducerbar komplexitet, baserat på beräkningen av sannolikheten för mutationer som krävs för att evolutionen ska lyckas. Den publicerade versionen tog dock inte upp konceptet direkt; enligt Behe ​​eliminerades alla hänvisningar till irreducerbar komplexitet före tidningens publicering på uppdrag av recensenterna. Michael Lynch skrev ett svar som Behe ​​och Snoke svarade på. Protein Science diskuterade tidningarna i en ledare. Protein Science fick brev som "innehöll många punkter av oenighet med Behe ​​and Snoke-artikeln", inklusive punkterna som:

  • Betydande variation i hastigheten för mutationsfixering inträffar, både mellan linjer och mellan ställen på ett protein under evolution. Detta är ett centralt begrepp inom modern populationsgenetik [citat borttagna]
  • Förändringar på en plats är kända för att orsaka förändringar i mutations- och acceptanshastigheten på andra platser i ett protein, allmänt kallade "kompensatoriska" förändringar [citat borttagna]
  • Rekombination accelererar kraftigt hastigheten för sammanfogning av oberoende mutationer på flera ställen och för att ympa nya domäner med ytterligare funktioner och ställen för interaktion till proteiner för att skapa nya verkningssätt eller reglering [citat borttagna]
  • Urvalet verkar kontinuerligt, och kumulativa effekter, snarare än en enda starkt adaptiv förändring, är grunden för evolution under en darwinistisk modell. Således måste även mellantillstånd antas vara valda.

Tidningens antaganden har kritiserats hårt och slutsatserna den drar från sin matematiska modell har både kritiserats och motsägits:

  • En uppsats kritiserade uppsatsen för en "överförenklad processen, vilket resulterade i tvivelaktiga slutsatser", att "[d]arnes antaganden snedvrider sina resultat mot mer pessimistiska siffror", inklusive ett antagande som "förmodligen är falskt under alla omständigheter", ett annat det är "förmodligen falskt som en allmän regel" och antar "alldeles för hög" en nivå av substitutioner som skulle förstöra proteinets funktion. Den avslutar "[och ironiskt nog, trots dessa felaktiga antaganden, visar Behe ​​och Snoke att sannolikheten för att små multi-rester-egenskaper utvecklas är extremt hög, givet de typer av organismer som Behe ​​och Snokes modell gäller."
  • Nyare forskning tyder på att Behe ​​och Snokes modell, och till och med Lynchs svar, kan ha varit "avsevärda underskattningar" "av hastigheten för att erhålla en adaptiv kombination av mutationer".
  • Biokemisk analys av frågan har stött en ortodox evolutionär syn och förkastat Behes och Snokes synsätt som en "orimlig modell som antar "hopp i tomma luften", såsom utvecklingen av helt nya aktiviteter via flera och samtidiga aminosyraförändringar" .

Den 7 maj 2005 beskrev Behe ​​uppsatsen genom att presentera argument för irreducibel komplexitet i sitt vittnesmål vid Kansas evolution hearings . Vid i Kitzmiller mot Dover Area School District senare samma år var det den enda artikel som både Behe ​​och Scott Minnich hänvisade till som stöd för intelligent design. I sin dom domare Jones att "En granskning av artikeln indikerar att den inte nämner varken irreducibel komplexitet eller ID. Faktum är att professor Behe ​​medgav att studien som ligger till grund för artikeln inte uteslöt många kända evolutionära mekanismer. och att forskningen faktiskt kan stödja evolutionära vägar om en biologiskt realistisk populationsstorlek användes."

2014 publicerade David Snoke, tillsammans med medförfattarna Jeffrey Cox och Donald Petcher, en numerisk studie av utvecklingen av nya strukturer, i tidskriften Complexity. Modellen påstod sig ta itu med det grundläggande problemet med avvägningen av kostnaden för att tillåta nya strukturer som ännu inte är funktionella, kontra fördelen med den eventuella nya funktionen.

Vetenskap och teologi

Hans bok, A Biblical Case for an Old Earth (Baker Books, 2006) beskrevs i en recension av juridikprofessor David W. Opderbeck, i American Scientific Affiliation's Perspectives on Science and Christian Faith som "lyckas beundransvärt" i " fastställer att "dagsåldern"-synen är ett giltigt alternativ för kristna som håller fast vid bibliska fel", men som "mindre övertygande" när det gäller att "argumentera för en konkordisk förståelse av Genesis-texterna och modern vetenskap." Snoke valdes till Fellow of the American Scientific Affiliation 2006. 2014 publicerade han en översiktsartikel för Discovery Institute och hävdade att det rådande paradigmet inom modern systembiologi gynnar ett intelligent designperspektiv, nämligen att systembiologer vanligtvis antar en "bra design". ” paradigm.

Bibliografi

  •     Solid State Physics: Essential Concepts , publicerad av Addison-Wesley (2008). ISBN 978-0-8053-8664-6 ; 2:a upplagan, 2020 ISBN 978-1-1071-9198-3
  •   A Biblical Case for an Old Earth , utgiven av Baker Books (2006). ISBN 0-8010-6619-0
  • Natural Philosophy: Physics and Western Thought , distribuerad av Access Research Network (2003).
  •     som redaktör med Allan Griffin och Sandro Stringari : Bose–Einstein Condensation , publicerad av Cambridge University Press (1996). ISBN 978-0-521-58990-1 ; ISBN 0-521-58990-8
  •     med SA Moskalenko [ ru ] : Bose-Einstein Condensation of Excitons and Biexcitons: and Coherent Nolinear Optics with Excitons , publicerad av Cambridge University Press (1999). ISBN 978-0521580991 ; ISBN 0521580994
  •     som redaktör med Nick P. Proukakis och Peter B. Littlewood : Universal Themes of Bose-Einstein Condensation , publicerad av Cambridge University Press (2017). ISBN 978-1107085695 ; ISBN 1107085691

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=David_Snoke&oldid=1136367412 "