ジェームズ・B・アンダーソン
ジェームズ・B・アンダーソン
生まれる1935年11月16日
オハイオ州クリーブランド
死亡2021年1月14日（85歳）
ペンシルベニア州ステートカレッジ
職業化学者および物理学者
国籍アメリカ人
Webサイト
www.personal.psu.edu/jba/​​​​​

ジェームズ・バーンハルト・アンダーソン（1935年11月16日 - 2021年1月14日）は、アメリカの化学者、物理学者。1995年から2014年まで、ペンシルベニア州立大学のエヴァン・ピュー化学物理学教授を務めた。[ 1 ]モンテカルロ法による量子化学、反応性衝突の分子動力学、気相反応の速度論と機構、稀事象理論 を専門とする。

人生

ジェームズ・アンダーソンは1935年、オハイオ州クリーブランドで、スウェーデン系アメリカ人の両親、バーティル・アンダーソンとロレイン・アンダーソンの子として生まれました。ウェストバージニア州モーガンタウンで育ち、幼少期の夏はオハイオ州プットインベイ島で過ごしました。

アンダーソン氏は、ペンシルベニア州立大学で化学工学の学士号、イリノイ大学で修士号、プリンストン大学で修士号と博士号を取得しました。

アンダーソンは1958年に妻ナンシー・アンダーソン（旧姓トロッター）と結婚した。二人の間には3人の子供と6人の孫がいる。

彼は2021年1月14日にペンシルベニア州ステートカレッジで亡くなった。[ 2 ]

キャリア

アンダーソンは、1958年から1960年までテキサス州ディアパークのシェルケミカル社で石油化学研究開発のエンジニアとしてキャリアをスタートしました。1964年にプリンストン大学で化学工学の教授として学者としてのキャリアを開始し、1968年にはイェール大学で工学の教授を務めた後、1974年にペンシルベニア州立大学に移りました。1995年から2014年に退職するまで、ペンシルベニア州立大学で化学および物理学のエヴァン・ピュー教授を務めました。アンダーソンは、ケンブリッジ大学、ミラノ大学、カイザースラウテルン大学、ゲッティンゲン大学、ベルリン自由大学、アーヘン工科大学の客員教授も務めました。

研究

アンダーソンは化学と物理学の複数の分野において重要な貢献を果たしました。主な影響分野は、反応速度論と分子動力学、化学反応への「稀事象」アプローチ、量子モンテカルロ法（QMC法）、放射過程のモンテカルロシミュレーション、反応系の直接モンテカルロシミュレーションです。

アンダーソンの最初の貢献は、ノズルソース分子ビーム（超音速ビーム）と、そのようなビームを生成するための自由ジェット燃料およびスキマーの分野における実験的および理論的な研究でした。この研究は、高エネルギーで狭い速度分布を持つ分子ビームの生成に成功しました。

アンダーソンは、超音速ビームを用いてHI + HI → H 2 + I 2反応の実験を行い、古典的軌道法を用いた初期の研究へと繋がった。彼は、H + HF → H 2 + F反応に必要なエネルギーを研究することで、FHH系の最初の計算を行い、続いて分子動力学の理解の基礎となる反応であるF + H 2 → HF + Hの計算を行った。

稀な事象であるHI + HI反応の軌道計算は、位相空間における表面を横切る軌道をサンプリングすることで分子動力学における稀な事象を予測するという彼の研究につながった。この方法は、当初ジェームズ・C・ケック（1960年）によって「反応速度の変分理論」と呼ばれていたが、[ 3 ] 1973年以降は「反応性フラックス法」と呼ばれるようになった。アンダーソンはケックの元の方法を拡張し、多くの批判に対してそれを擁護した。最も初期の応用は三体反応と四体反応であったが、溶液中の反応、凝縮物質、タンパク質の折り畳み、そして最近では酵素触媒反応へと拡張されている。

アンダーソンは、シュレーディンガー方程式をシミュレートする量子モンテカルロ法（QMC法）の開発の先駆者でした。1975年から76年にかけて発表された彼の論文は、ランダムウォーク法を多原子系および多電子系に適用した最初の論文でした。今日、QMC法は、小分子、大分子、溶液中の分子、電子ガス、クラスター、固体物質、振動分子など、様々な系において高精度な計算を行うためにしばしば選択される手法です。

アンダーソンは、現代のコンピュータの能力を反応系の直接シミュレーションに応用することに成功した。彼は、グレアム・バード（1963）[ 4 ]による希薄気体力学の初期の手法を拡張し、微分方程式の使用を排除し、衝突ごとの確率論的基礎に基づいて反応速度論を扱う。この手法は、緩和と反応が連成し、非平衡分布を持つ多くの低密度系において最適な手法である。この手法は、デトネーションの完全シミュレーションだけでなく、超高速デトネーションの予測にも応用されている。

賞と栄誉

選定された出版物

出版物の全リストについては、 Wayback MachineウェブページにあるThe Anderson Group Archived 2018-09-27 を参照してください。

分子ビームと自由ジェット（超音速ビーム）

古典的な軌道計算

稀事象理論（位相空間軌道法の組み合わせ）

  • アンダーソン, JB (1973). 「化学反応の統計理論．遷移領域における分布」. J. Chem. Phys . 58 (10): 4684. Bibcode : 1973JChPh..58.4684A . doi : 10.1063/1.1679032 .
  • Jaffe, RL; Henry, JM; Anderson, JB (1973). 「反応速度の変分理論：F + H 2 ⇔ HF + Hへの応用」. J. Chem. Phys . 59 (3): 1128. doi : 10.1063/1.1680158 .
  • アンダーソン, JB (1975). 「位相空間/軌道法の併用による妥当性の検証」. J. Chem. Phys . 62 (6): 2446. Bibcode : 1975JChPh..62.2446A . doi : 10.1063/1.430721 .
  • Jaffe, RL; Henry, JM; Anderson, JB (1976). 「ヨウ化水素および水素-ヨウ素交換反応の分子動力学」. J. Am. Chem. Soc . 98 (5): 1140– 1155. Bibcode : 1976JAChS..98.1140J . doi : 10.1021/ja00421a016 .
  • アンダーソン, JB (1995). 「分子動力学における稀な事象の予測」.化学物理学の進歩. 91 : 381.

量子モンテカルロ

放射過程のシミュレーション

化学反応の直接シミュレーション

  • アンダーソン, JB; ロング, LN (2003). 「化学反応システムの直接モンテカルロシミュレーション：超高速デトネーションの予測」. J. Chem. Phys . 118 (7): 3102– 3110. Bibcode : 2003JChPh.118.3102A . doi : 10.1063/1.1537242 .

酵素触媒反応のシミュレーション

  • Anderson, JB; Anderson, LE; Kussmann, J. (2010). 「単段階および多段階酵素触媒反応シーケンスのモンテカルロシミュレーション：拡散、細胞サイズ、酵素の変動、共局在、および分離の影響」. Journal of Chemical Physics . 133 (3): 034104. Bibcode : 2010JChPh.133c4104A . doi : 10.1063/1.3459111 . PMID  20649305 .
  • Nangia, S.; Anderson, JB (2011). 「細胞内酵素触媒反応に対する温度の影響：反応と拡散の連成に関するモンテカルロシミュレーション」. Chemical Physics Letters . 556 : 372– 375. doi : 10.1016/j.cplett.2012.11.079 .

参考文献

  1. ^アンダーソン・グループ（ペンシルベニア州立大学のWayback Machineに2018年9月27日アーカイブ）。2020年10月20日にアクセス。
  2. ^ 「ジェームズ・アンダーソン死亡記事（1935–2021）– Centre Daily Times」 www.legacy.com . 2021年1月21日閲覧。
  3. ^ Keck, JC (1960). 「三体再結合への化学反応速度の変分理論の適用」J. Chem. Phys . 32 (4): 1035. Bibcode : 1960JChPh..32.1035K . doi : 10.1063/1.1730846 .
  4. ^ Bird, GA (1963). 「剛体球状気体における遷移平衡へのアプローチ」. Phys. Fluids . 6 (10): 1518. Bibcode : 1963PhFl....6.1518B . doi : 10.1063/1.1710976 .
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