Freeman John Dyson

Freeman Dyson an der Harvard University

Freeman John Dyson (* 15. Dezember 1923 in Crowthorne in Berkshire) ist ein englischer/US-amerikanischer Physiker und Mathematiker.

Leben und Werk

Freeman Dyson ist Sohn des englischen Komponisten George Dyson. Er studierte Mathematik in Cambridge u.a. bei Godfrey Harold Hardy, wo er 1945 seinen Bachelor-Abschluss machte. Er veröffentlichte in den 1940er Jahren u.a. mathematische Arbeiten über die Theorie der Partitionen und Diophantische Approximation aus dem Umfeld des Thue-Siegel-Roth-Theorems. Freeman Dyson arbeitete während des Zweiten Weltkriegs als Analyst beim britischen Bomber Command (RAF Bomber Command).^[1] Nach dem Krieg wechselte er in die theoretische Physik und ging nach Princeton (USA), wo er 1948/9 und ab 1950 Mitglied des Institute for Advanced Study war, wo er seit 1953 ständiges Mitglied und Professor ist. 1957 wurde er US-amerikanischer Staatsbürger.

In den Nachkriegsjahren beschäftigte sich Dyson mit dem Beweis der Äquivalenz^[2] der zwei Formulierungen der Quantenelektrodynamik (QED), die zu dieser Zeit existierten, der anschaulichen Diagramm-Formulierung von Richard Feynman und des Variationsansatzes von Julian Schwinger und Shinichirō Tomonaga. Seine Aufsätze trugen wesentlich zur Akzeptanz der Feynmanschen Formulierung der QED bei. Auch der sog. Dyson'sche Zeitordnungsoperator, der in der Quantenmechanik eine grundlegende Rolle spielt ^[3], ist nach ihm benannt.

Von 1957 bis 1961 war er Mitarbeiter am Orion-Projekt, das die Möglichkeiten von Weltraumflügen mithilfe eines Nuklearantriebs untersuchte. Ein Prototyp mit konventionellem Sprengstoff wurde getestet, das Projekt wurde allerdings eingestellt, nachdem die Nutzung von Nuklearwaffen in der Atmosphäre durch den Vertrag zum Verbot von Nuklearwaffentests in der Atmosphäre, im Weltraum und unter Wasser verboten wurde.^[4]

In einer seiner wissenschaftlichen Arbeiten argumentierte Dyson, dass eine fortgeschrittene Zivilisation einen Stern vollständig mit einer Struktur umgeben könnte, um die Energiegewinnung zu maximieren (siehe Dyson-Sphäre). Doch selbst wenn dies gelänge und Licht aller Wellenlängen genutzt werden könnte, würde die Struktur Wärmestrahlung im Infrarotbereich abgeben. Er schlussfolgerte daraus, dass eine Methode zur Suche nach außerirdischem Leben darin bestünde, nach großen Objekten zu suchen, die im Infrarotbereich strahlen.^[5]

Dyson hat außerdem vorgeschlagen, einen sogenannten Dyson-Baum zu konstruieren, eine genetisch veränderte Pflanze, die in der Lage wäre, auf einem Kometen zu wachsen. Er vermutete, dass Kometen, ausgehöhlt und mit einer atembaren Atmosphäre ausgestattet, als Lebensraum für Menschen im äußeren Sonnensystem dienen könnten.

Bekannt ist Dyson vor allem als mathematischer Physiker. Beispielsweise behandelte er die Theorie der wechselwirkenden Spin-Wellen mit von ihm eingeführten "Dyson-Bosonen"^[6] und lieferte wichtige Beiträge zur Theorie der "Zufallsmatrizen (Random Matrices)". Anfang der 70er Jahre stellte er in einer Konversation mit dem Zahlentheoretiker Montgomery deren Beziehung zu der Verteilung der Nullstellen der Riemannschen Zetafunktion her. Bekannt ist auch sein Aufsatz "Time without end – physics and biology in an open universe", Reviews of modern physics, Bd. 51, 1979, in der er die Zukunft des Lebens in einem immer weiter expandierenden Universum untersucht.

In "Missed opportunities", Bulletin American Mathematical Society, 1972, setzt er sich kritisch mit der in der Geschichte häufig mangelnden Kommunikation zwischen Physikern und Mathematikern auseinander, und in "Unfashionable pursuits", Mathematical Intelligencer, 1983, bricht er eine Lanze für unkonventionelle Forschungsrichtungen (u. a. George Green, Hermann Grassmann).

In seinem Buch Origins of Life argumentiert er im Gegensatz zur herrschenden Meinung dafür, dass Proteine vor den Nukleinsäuren existierten.

In jüngster Zeit befasste er sich mit Fragestellungen um die globale Erwärmung, und insbesondere dem Einfluss der erhöhten Kohlendioxid-Konzentration in der Atmosphäre auf diese. Wohl in Anlehnung an seinen "Dyson-Baum" erhofft er sich für die Zukunft die Entwicklung von genetisch veränderten Bäumen, die – als CO₂-Senken dienend – über weite Flächen der Erde angebaut werden sollten.^[7]

1969 wurde ihm die Max-Planck-Medaille verliehen. 1965 bekam er den Dannie-Heineman-Preis, 1966 die Lorentz-Medaille der Königlich Niederländischen Akademie der Wissenschaften und 1968 die Hughes Medal der Londoner Royal Society. 2000 bekam er den Templeton-Preis, der für Arbeiten zur Verbindung von Wissenschaft und Religion vergeben wird. 2003 erhielt er den Pomerantschuk-Preis. 1991 erhielt er die Oersted Medal. Er ist seit 1952 Mitglied der Londoner Royal Society und seit 1964 der National Academy of Sciences der USA. Er ist Ehrendoktor der Yeshiva University (1968), der Universitäten von Glasgow (1974) und Princeton (1974). Seit 1975 ist er korrespondierendes Mitglied der Bayerischen Akademie der Wissenschaften.

Dyson ist der Vater von Esther Dyson.

Schriften

• Selected papers with commentary, American Mathematical Society 1996 (Kommentar von Dyson)
• Freeman J. Dyson: Disturbing the Universe, First Edition, New York: Harper & Row 1979, ISBN 0060111089 (autobiographische Aufsätze)
• Infinite in all directions, 1988
• From Eros to Gaia, 1992
• Imagined worlds, 1997
• Origins of Life, Cambridge 1985, 1999
• The Sun, the Genome and the Internet, 1999
• Freeman J. Dyson: Die Sonne, das Genom und das Internet: wissenschaftliche Innovation und die Technologien der Zukunft. Frankfurt am Main: S. Fischer 2000, ISBN 3-10-015335-9
• Freeman J. Dyson: Disturbing The Universe, New Edition, New York: Basic Books 2001, ISBN 0465016774

Literatur

• Silvan S. Schweber: Quantum electrodynamics and the men who made it, Princeton 1994

Weblinks

• Literatur von und über Freeman Dyson im Katalog der Deutschen Nationalbibliothek (Datensatz zu Freeman Dyson • PICA-Datensatz • Einträge im Musikarchiv)
• Freeman Dysons Homepage
• Nicholas Dawidoff: The Civil Heretic - Freeman Dyson - Profile ("New York Times", 29. März 2009, engl.)
• Gravity is Cool, or, Why our Universe is Hospitable to Life: Text der Oppenheimer Vorlesung (University of California, Berkeley, 9. März 2000)
• Dyson "George Green and I", Erinnerungen
• Dyson als Mathematiker
• Dyson: Lectures on Advanced Quantum Mechanics (QED), Cornell 1951
• Dyson The S-Matrix in QED, Physical Review 1949
• Dyson Radiation theories of Tomonaga, Schwinger and Feynman, Physical Review 1949
• Dyson „Birds and Frogs“, Notices AMS 2009, runterladbar als pdf Datei

Einzelnachweise

1. ↑ Siehe Disturbing the universe
2. ↑ Dyson Radiation theories of Schwinger, Tomonaga and Feynman, Physical Review Bd. 75, 1949, 486, und The S-Matrix in Quantum Electrodynamics, ibid., 1736. Wiederabgedruckt in Schwinger ed. "Selected papers on QED", dover. Seine "Lectures on Advanced Quantum mechanics", Cornell 1951, sind online
3. ↑ Siehe z. B. Mathematische Struktur der Quantenmechanik
4. ↑ Siehe seinen Bericht in Disturbing the universe. Sowie Dyson Interstellar transport, physics today Oktober 1968.
5. ↑ Dyson Search for artificial sources of infrared radiation, Science Bd.131, 1960, 1667, auch in Cameron "Interstellar communication", sowie The search for extraterrestrial technology, in Marshak ed. "Perspectives in modern physics", 1966 (Bethe-Festschrift)
6. ↑ Physical Review Bd.102, 1956, 1217
7. ↑ Fremann Dyson: The Question of Global Warming, The New York Review of Books, Volume 55, Number 10 · June 12, 2008

Personendaten
NAME	Dyson, Freeman John
KURZBESCHREIBUNG	englischer-US-amerikanischer Physiker und Mathematiker
GEBURTSDATUM	15. Dezember 1923
GEBURTSORT	Crowthorne