N. David Mermin

N. David Mermin
Ilustracja
Mermin podczas wykładu w Sztokholmie, 2009
Państwo działania

 Stany Zjednoczone

Data i miejsce urodzenia

30 marca 1935
New Haven, Connecticut, USA

Zawód, zajęcie

fizyk

doktor fizyki
Specjalność: fizyka materii skondensowanej, podstawy mechaniki kwantowej
Alma Mater

Uniwersytet Harvarda

Doktorat

1961 – fizyka
Uniwersytet Harvarda

nauczyciel akademicki
uczelnia

Uniwersytet Cornella

Nagrody

Nagroda Lilienfelda
Nagroda Majorany

N. David Mermin, właśc. Nathaniel David Mermin (ur. 30 marca 1935 w New Haven w stanie Connecticut) – amerykański fizyk ciała stałego, profesor emerytowany Uniwersytetu Cornella. Zajmował się przede wszystkim fizyką materii skondensowanej, fizyką statystyczną oraz podstawami mechaniki kwantowej. Do jego najbardziej znanych wyników należą twierdzenie Mermina-Wagnera (zwane też twierdzeniem Hohenberga-Mermina-Wagnera), relacja Mermina-Ho oraz funkcja dielektryczna Lindharda-Mermina, a w fizyce kwantowej – prace nad nieklasycznymi korelacjami i podstawami informatyki kwantowej[1][2].

Wspólnie z Neilem Ashcroftem napisał Solid State Physics – szeroko używany akademicki podręcznik fizyki ciała stałego[1]. Spopularyzował też zaczerpnięty z literatury termin boojum jako nazwę osobliwości w nadciekłym helu-3. Był członkiem National Academy of Sciences, Amerykańskiej Akademii Sztuk i Nauk oraz Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego, a wśród przyznanych mu wyróżnień są m.in. Nagroda Lilienfelda, Klopsteg Memorial Award, Nagroda Majorany i Nagroda VIZE 97[3].

Życiorys

Mermin urodził się w 1935 w New Haven w stanie Connecticut. W 1956 uzyskał na Uniwersytecie Harvarda stopień licencjata z matematyki, kończąc studia z wyróżnieniem summa cum laude. Na tej samej uczelni zdobył w 1957 stopień magistra z fizyki, a w 1961 obronił doktorat z fizyki[3]. W latach 1961–1963 odbył staż podoktorski na Uniwersytecie w Birmingham, a w latach 1963–1964 na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego[3].

W 1964 Mermin dołączył do kadry Uniwersytetu Cornella jako adiunkt, w 1967 został profesorem nadzwyczajnym, a w 1972 profesorem zwyczajnym. W latach 1984–1990 kierował uczelnianym Laboratorium Fizyki Atomowej i Ciała Stałego (LASSP). W 1990 objął katedrę Horace’a White’a, którą zajmował do 2006, gdy przeszedł na emeryturę jako profesor emerytowany[3].

Działalność naukowa

We wczesnym okresie kariery Mermin zajmował się fizyką statystyczną i fizyką materii skondensowanej, w tym badaniem materii w niskich temperaturach, zachowaniem gazów elektronowych, klasyfikacją kwazikryształów oraz chemią kwantową. Później skupił się na informatyce kwantowej i podstawach mechaniki kwantowej[1].

Jego najbardziej znanym wynikiem jest twierdzenie Mermina-Wagnera, sformułowane i udowodnione wspólnie z Herbertem Wagnerem, a niezależnie przez Pierre’a Hohenberga. Zgodnie z nim w układzie o oddziaływaniach krótkozasięgowych, w równowadze termodynamicznej i temperaturze różnej od zera, nie może dojść do spontanicznego złamania ciągłej symetrii w jednym lub dwóch wymiarach przestrzennych[4]. Z prac Mermina nad ciekłym helem-3 wywodzi się relacja Mermina-Ho, wiążąca pole wektorowe parametru porządku z polem prędkości w nadciekłej fazie A[5], a w teorii ekranowania w metalach – funkcja dielektryczna Lindharda-Mermina, uogólniająca teorię Lindharda o efekty zderzeń[1]. Mermin uogólnił także twierdzenie Hohenberga-Kohna na przypadek temperatury skończonej, co dało początek teorii funkcjonału gęstości w temperaturze różnej od zera[6]. Wniósł również wkład w topologiczną teorię defektów w ośrodkach uporządkowanych oraz w krystalograficzną klasyfikację kryształów aperiodycznych[1].

Mermin jako pierwszy zauważył, że trójcząstkowy stan GHZ – maksymalnie splątany stan trzech cząstek – pozwala wykazać sprzeczność przewidywań mechaniki kwantowej z lokalnymi teoriami zmiennych ukrytych bez odwoływania się do nierówności Bella[7][8]. Rozwijając wcześniejszą konstrukcję Ashera Peresa, przedstawił dowód określany jako „magiczny kwadrat” (Mermina–Peresa) – układ obserwabli, którego nie da się opisać żadnym przypisaniem wartości niezależnym od kontekstu pomiaru, co stanowi kolejny przykład niezgodności mechaniki kwantowej ze zmiennymi ukrytymi[9]. Richard Feynman określił inną pracę Mermina z tej dziedziny jako „jedną z najpiękniejszych prac w fizyce”[10]. We współpracy z Charlesem Bennettem i Gilles’em Brassardem wniósł istotny wczesny wkład w kryptografię kwantową[11]. Od 2012 propaguje interpretację mechaniki kwantowej znaną jako kwantowy bayesianizm, czyli QBism, traktującą funkcję falową jako opis wiedzy obserwatora, a nie obiektywnego stanu układu[12].

W 2003 czasopismo Foundations of Physics opublikowało bibliografię prac Mermina, obejmującą trzy książki, 125 artykułów naukowych, 18 artykułów dydaktycznych, 21 artykułów popularnych, 34 recenzje książek oraz 24 artykuły z cyklu „Reference Frame” z czasopisma Physics Today[13].

W 1970 Mermin został wybrany na członka (ang. fellow) American Physical Society[3], a w 1991 na członka National Academy of Sciences[14]. W 2015 został też wybrany na członka Amerykańskiego Towarzystwa Filozoficznego[3].

Terminologia i popularyzacja

Zainspirowany komicznym poematem Lewisa Carrolla Wyprawa na żmirłacza Mermin wprowadził do słownictwa fizyki materii skondensowanej termin boojum – określenie osobliwości pola parametru porządku przy powierzchni nadciekłego helu-3[15].

W książce It’s About Time (2005), jednej z kilku jego prac popularyzujących szczególną teorię względności, zaproponował, by angielską jednostkę stopę (0,3048 metra) nieznacznie zmodyfikować do około 0,2998 m. Propozycję tę wykorzystywał jako dydaktyczny sposób powiązania jednostek długości i czasu w geometrii czasoprzestrzeni[16].

Mermin wskazywał, że to on ukuł wyrażenie „shut up and calculate!” („zamknij się i licz!”), później często błędnie przypisywane Richardowi Feynmanowi, by scharakteryzować podejście wielu fizyków do interpretacji mechaniki kwantowej[17].

Wybrane publikacje

  • N. David Mermin, Space and Time in Special Relativity, McGraw Hill, 1968 (ang.).
  • Neil Ashcroft, N. David Mermin, Solid State Physics, Holt, Rinehart and Winston, 1976, ISBN 0-03-083993-9 (ang.).
  • N. David Mermin, Boojums All the Way Through, Cambridge University Press, 1990, ISBN 0-521-38880-5 (ang.).
  • N. David Mermin, It’s About Time: Understanding Einstein’s Relativity, Princeton University Press, 2005, ISBN 978-0-691-12201-4 (ang.).
  • N. David Mermin, Quantum Computer Science, Cambridge University Press, 2007, ISBN 978-0-521-87658-2 (ang.).
  • N. David Mermin, Why Quark Rhymes with Pork: and Other Scientific Diversions, Cambridge University Press, 2016, ISBN 978-1-107-02430-4 (ang.).

Nagrody i wyróżnienia

Otrzymał m.in.[3]:

Przypisy

  1. 1 2 3 4 5 N. David Mermin [online], Laboratory of Atomic and Solid State Physics, Cornell University [dostęp 2026-06-09] [zarchiwizowane z adresu 2026-03-07] (ang.).
  2. ↑ Letters from the Past – A PRL Retrospective, „Physical Review Letters”, 12 lutego 2014 [dostęp 2026-06-09] [zarchiwizowane z adresu 2026-03-26] (ang.).
  3. 1 2 3 4 5 6 7 N. David Mermin, Curriculum Vitae [online], Cornell University, 15 czerwca 2022 [dostęp 2026-06-09] [zarchiwizowane z adresu 2022-10-06] (ang.).
  4. ↑ N.D. Mermin, H. Wagner, Absence of Ferromagnetism or Antiferromagnetism in One- or Two-Dimensional Isotropic Heisenberg Models, „Physical Review Letters”, 17 (22), 1966, s. 1133–1136, DOI: 10.1103/PhysRevLett.17.1133 (ang.).
  5. ↑ N.D. Mermin, T.-L. Ho, Circulation and Angular Momentum in the A Phase of Superfluid Helium-3, „Physical Review Letters”, 36 (11), 1976, s. 594–597, DOI: 10.1103/PhysRevLett.36.594 (ang.).
  6. ↑ N. David Mermin, Thermal Properties of the Inhomogeneous Electron Gas, „Physical Review”, 137 (5A), 1965, A1441–A1443, DOI: 10.1103/PhysRev.137.A1441 (ang.).
  7. ↑ Carlton M. Caves, Christopher A. Fuchs, Rüdiger Schack, Unknown quantum states: The quantum de Finetti representation, „Journal of Mathematical Physics”, 43 (9), 2002, s. 4537–4559, DOI: 10.1063/1.1494475, arXiv:quant-ph/0104088 (ang.).
  8. ↑ N. David Mermin, Quantum mysteries revisited, „American Journal of Physics”, 58 (8), 1990, s. 731–734, DOI: 10.1119/1.16503 (ang.).
  9. ↑ N. David Mermin, Hidden variables and the two theorems of John Bell, „Reviews of Modern Physics”, 65 (3), 1993, s. 803–815, DOI: 10.1103/RevModPhys.65.803, arXiv:1802.10119 (ang.).
  10. ↑ Richard P. Feynman, Perfectly Reasonable Deviations from the Beaten Track: The Letters of Richard P. Feynman, Basic Books, 2008, s. 366–368, ISBN 978-0-7867-2242-6 (ang.).
  11. ↑ Charles H. Bennett, Gilles Brassard, N. David Mermin, Quantum cryptography without Bell’s theorem, „Physical Review Letters”, 68 (5), 1992, s. 557–559, DOI: 10.1103/PhysRevLett.68.557, PMID: 10045931 (ang.).
  12. ↑ N. David Mermin, Commentary: Quantum mechanics: Fixing the shifty split, „Physics Today”, 65 (7), 2012, s. 8–10, DOI: 10.1063/pt.3.1618 (ang.).
  13. ↑ Publications of N. David Mermin, „Foundations of Physics”, 33 (12), 2003, s. 1797–1809, DOI: 10.1023/A:1026233805919 (ang.).
  14. ↑ N. David Mermin [online], National Academy of Sciences [dostęp 2026-06-09] [zarchiwizowane z adresu 2022-11-28] (ang.).
  15. ↑ Alex Kwan, Boojums help turn physicist and pianist David Mermin into offbeat science writer [online], Cornell Chronicle, 15 września 2005 [dostęp 2026-06-09] [zarchiwizowane z adresu 2025-11-23] (ang.).
  16. ↑ N. David Mermin, It’s About Time: Understanding Einstein’s Relativity, Princeton University Press, 2005, s. 22, ISBN 978-0-691-12201-4 (ang.).
  17. ↑ N. David Mermin, Could Feynman Have Said This?, „Physics Today”, 57 (5), 2004, s. 10–11, DOI: 10.1063/1.1768652 (ang.).
  18. ↑ N. David Mermin, Mysl, smysl, svet, „arXiv”, 14 października 2017, arXiv:1710.05229 (ang.).

Dalsza lektura

  • N. David Mermin, Autobiographical Notes of a Physicist, „Physics in Perspective”, 26 (1), 2024, s. 3, DOI: 10.1007/s00016-024-00310-z, arXiv:2401.04711 (ang.).
  • Daniel Greenberger, Abner Shimony, The Presence of David Mermin, „Foundations of Physics”, 33 (10), 2003, s. 1419–1422, DOI: 10.1023/A:1026033228750 (ang.).

Linki zewnętrzne

This article is issued from Wikipedia. The text is available under Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 unless otherwise noted. Additional terms may apply for the media files.