ケネス・M・ゴールデン
ケネス・ゴールデン
母校ダートマス大学ニューヨーク大学
知られている海氷の数学
受賞歴
科学者としてのキャリア
フィールド応用数学地理数学複合材料
機関ラトガース大学プリンストン大学ユタ大学
論文解析接続による多成分媒体の有効パラメータの境界 （1984）
博士課程の指導教員ジョージ・C・パパニコロウ
Webサイトhttps://www.math.utah.edu/~golden/

ケネス・モーガン・ゴールデン（1958年9月30日生まれ）は、アメリカの応用数学者であり、ユタ大学の数学の特別教授です。また、同大学の生物医学工学の非常勤教授も務めています。彼は海氷を中心とした複雑な材料のモデリングに取り組んでいます。ゴールデンは、北極と南極の海氷の物理学と生物学を研究するために、19回の遠征に参加しています。

教育と訓練

ゴールデンの海氷への関心は高校時代、NASAゴダード宇宙飛行センターでジェイ・ズワリーと共に南極の海氷の衛星画像を研究したことに始まった。[ 1 ]ダートマス大学で数学と物理学を専攻するかたわら、1977年から1980年にかけてアメリカ陸軍寒冷地研究所でスティーブ・アクリーと共に、レーダーによる海氷の厚さ測定の研究に従事し、海氷を塩水を含む純粋な氷の複合体として扱った。この研究がきっかけとなり、1984年には複合材料の輸送特性に関する 研究でジョージ・パパニコロウと共にニューヨーク大学で数学の博士号を取得した。

ゴールデン氏は、ラトガース大学でジョエル・レボウィッツ氏と共に、全米科学財団（NSF）の数理科学ポストドクター研究員として拡散過程と準周期媒質を研究しました。1987年から1991年までプリンストン大学で数学の助教授を務め、数理物理学の研究を続けた後、1991年にユタ大学に准教授として移りました。

研究とキャリア

物質として、海氷は多くの長さのスケールで複雑な複合構造を示す。[ 2 ]ゴールデンの関心は、北極海規模の塩水微細構造から氷塊のダイナミクスまで、そして海氷藻類からホッキョクグマにまで及ぶ。[ 3 ]例えば、海氷の流体透過性は多孔質の微細構造に依存しており、北極の海氷表面の融解池の発達や藻類ブルームの栄養分の流れを制御している。ゴールデンと同僚は、海氷には浸透閾値[ 4 ]、つまり塩水経路が形成され流体が流れるために超えなければならない臨界多孔度または温度があることを発見し、浸透理論を使用して浸透性を正確に予測した。[ 5 ]融解池は、気候モデリングの重要なパラメーターである海氷反射率またはアルベドを決定する。池が成長して複雑になるにつれて、フラクタル構造の変化を経験する。[ 6 ] 100年前のイジングモデルは、もともと磁性材料を理解するために開発されたもので、融氷池の形状を正確に予測するために適応されました。[ 7 ]これらの研究は、地球の海氷面積とそれが支える生態系の予測精度を向上させており、[ 8 ]統計物理学が海氷のモデリングと予測にどのように貢献しているかを示す主要な例となっています。[ 9 ]

ゴールデンは、海氷の物理的性質がそこに生息する生物にどのような影響を与えるかだけでなく、生物の存在が海氷にどのような影響を与えるかにも関心を持っています。例えば、海氷藻類は、極限環境での生存を助けるために、海氷外高分子物質を分泌します。しかし、これは海水の微細構造[ 10 ]と流体の透過性[ 11 ]を変化させます。一方、海氷は局所的に非常に変動しやすいため、藻類の動態モデルにおけるパラメータは確率変数として扱う必要があります。このようなモデルは、不確実性定量化の手法を用いて解かれてきました。[ 12 ]

海氷の微細構造は、多くの天然および人工材料と類似点を持っています。海氷のモデリングは、しばしば他の分野の発展につながります。こうした相互作用の例としては、ねじれ二層複合材料[ 13 ]などの特異な特性を持つ新材料の開発、 多結晶媒体における電磁輸送理論[ 14 ]、骨粗鬆症の新たなモニタリング方法[ 15 ]などが挙げられます。

ユタ大学在学中、ゴールデン氏は連邦政府の資金提供を受けた複数の分野にまたがる複数の機関のプロジェクトを主導し、材料数学や関連分野で働く教員の雇用にも成功しました。[ 3 ] 高校や学部生から博士課程やポスドクまで100人以上の若手研究者を指導し、その多くが南極や北極でのフィールド実験を支援しました。[ 16 ]ゴールデン氏は6大陸で500回以上の招待講演を行っており、その中には米国議会での4回のプレゼンテーションも含まれています。また、教育、指導、科学コミュニケーションで数々の賞を受賞しています。

メディアと映画

ゴールデン氏の研究や公開講演は、サイエンス誌[ 17 ] 、サイエンティフィック・アメリカン誌[ 18 ] 、フィジックス・トゥデイ誌[ 19] 、ポピュラーメカニクス誌[ 20 ]、BBC [ 21 ]など、世界中のメディアで取り上げられてきました。また、ラジオ、テレビ、オンラインでインタビューを受け、NSF [ 22 ]、[ 23 ]、応用数学協会[ 24 ] 、 NBCニュース、ユタ大学[ 25 ]が制作した短編映画にも登場しています。

2013年の合同数学会議におけるゴールデンのポーター公開講演に関するサンディエゴトリビューンの記事[ 26 ]では、ゴールデンは「数学のインディ・ジョーンズ」というニックネームが付けられ、このニックネームは彼の経歴に関する他の様々な記事にも登場している。[ 27 ]

栄誉

参考文献

  1. ^ 「数理物理学者は寒い中で何をしているのか？」 Physics Today 2016年3月29日2024年7月19日閲覧。
  2. ^ Golden, Kenneth M.; Bennetts, Luke G.; Cherkaev, Elena; Eisenman, Ian; Feltham, Daniel; Horvat, Christopher; Hunke, Elizabeth; Jones, Christopher; Perovich, Donald K.; Ponte-Castañeda, Pedro; Strong, Courtenay; Sulsky, Deborah; Wells, Andrew J. (2020年11月). 「海氷のモデリング」(PDF) .アメリカ数学会報: 1535– 1555.
  3. ^ a b「KENNETH M GOLDEN - ホーム - 教員プロフィール - ユタ大学」faculty.utah.edu . 2024年6月25日閲覧。
  4. ^ Golden, KM; Ackley, SF; Lytle, VI (1998-12-18). 「海氷におけ​​る浸透相転移」 . Science . 282 (5397): 2238– 2241. Bibcode : 1998Sci...282.2238G . doi : 10.1126/science.282.5397.2238 . ISSN 0036-8075 . PMID 9856942 .  
  5. ^ Golden, KM; Eicken, H.; Heaton, AL; Minor, J.; Pringle, DJ; Zhu, J. (2007年8月). 「海氷におけ​​る透過率と微細構造の熱的変化」 .地球物理学研究論文集. 34 (16): 1– 6. Bibcode : 2007GeoRL..3416501G . doi : 10.1029/2007GL030447 .
  6. ^ Hohenegger, C.; Alali, B.; Steffen, KR; Perovich, DK; Golden, KM (2012-10-19). 「北極の融解池におけるフラクタル幾何学の変遷」 . The Cryosphere . 6 (5): 1157– 1162. Bibcode : 2012TCry....6.1157H . doi : 10.5194/tc-6-1157-2012 . ISSN 1994-0416 . 
  7. ^ Ma, Yi-Ping; Sudakov, Ivan; Strong, Courtenay; Golden, Kenneth M. (2019年6月21日). 「北極海氷上の融解池のイジングモデル」 . New Journal of Physics . 21 (6). arXiv : 1408.2487 . Bibcode : 2019NJPh...21f3029M . doi : 10.1088/1367-2630/ab26db .
  8. ^ゴールデン、ケネス・M. (2009年5月). 「気候変動と海氷輸送の数学」(PDF) .アメリカ数学会報. 56 (5): 562–584 .
  9. ^ Banwell, Alison F.; Burton, Justin C.; Cenedese, Claudia; Golden, Kenneth; Åström, Jan (2023年7月12日). 「氷圏の物理学」 . Nature Reviews Physics . 5 (8): 446– 449. Bibcode : 2023NatRP...5..446B . doi : 10.1038/s42254-023-00610-2 . ISSN 2522-5820 . 
  10. ^クレンブス、クリストファー、アイケン、ジョディ・W. デミング（2011年2月14日）「海氷の物理的特性におけるエキソポリマーの変化と、温暖化した北極圏における氷の居住可能性および生物地球化学への影響」米国科学アカデミー紀要108 ( 9): 3653– 3658. doi : 10.1073/pnas.1100701108 . ISSN 0027-8424 . PMC 3048104. PMID 21368216 .   
  11. ^ Steffen, Kyle R.; Epshteyn, Yekaterina; Zhu, Jingyi; Bowler, Megan J.; Deming, Jody W.; Golden, Kenneth M. (2018年1月). 「海氷中の流体輸送における混入エキソポリマー物質のネットワークモデリング」 .マルチスケールモデリング＆シミュレーション. 16 (1): 106– 124. doi : 10.1137/17M1117513 . ISSN 1540-3459 . 
  12. ^ Reimer, Jody R.; Adler, Frederick R.; Golden, Kenneth M.; Narayan, Akil (2022年9月). 「ランダムパラメータを用いた生態学的モデルの不確実性定量化」 . Ecology Letters . 25 (10): 2232– 2244. Bibcode : 2022EcolL..25.2232R . doi : 10.1111/ele.14095 . ISSN 1461-023X . PMID 36068942 .  
  13. ^ Morison, David; Murphy, N. Benjamin; Cherkaev, Elena; Golden, Kenneth M. (2022-06-14). 「準周期的複合材料における秩序から無秩序へ」 Communications Physics . 5 (1): 148. Bibcode : 2022CmPhy...5..148M . doi : 10.1038/s42005-022-00898-z . ISSN 2399-3650 . 
  14. ^ Gully, A.; Lin, J.; Cherkaev, E.; Golden, KM (2015年2月). 「解析接続による多結晶材料の複素誘電率の境界」 . Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences . 471 (2174) 20140702. Bibcode : 2015RSPSA.47140702G . doi : 10.1098 / rspa.2014.0702 . ISSN 1364-5021 . PMC 4309131. PMID 25663811 .   
  15. ^ Golden, Kenneth M.; Murphy, Benjamin N.; Cherkaev, Elena (2011-01-11). 「骨における多孔質微細構造のスペクトル解析と接続性」 . Journal of Biomechanics . Bone Tissue: Hierarchical Simulations for Clinical Applications. 44 (2): 337– 344. doi : 10.1016/j.jbiomech.2010.10.029 . ISSN 0021-9290 . PMID 21094945 .  
  16. ^ 「ケネス・ゴールデン - 数学系譜プロジェクト」 www.mathgenealogy.org . 2024年6月25日閲覧。
  17. ^マッケンジー、ダナ（2009年4月3日）「冷たい方程式：ケン・ゴールデンのプロフィール」（PDF）サイエンスマガジン、 32～ 33ページ 。
  18. ^ Sloman, Leila (2019年7月24日). 「磁石とニューロンモデルも北極海の海氷融解を予測」 . Scientific American . 2024年6月27日閲覧。
  19. ^ Feder, Toni (2016年3月29日). 「数理物理学者は寒い中で何をしているのか？」 . Physics Today (3): 12078. Bibcode : 2016PhT..2016c2078 . doi : 10.1063/PT.5.9055 . 2024年6月27日閲覧。
  20. ^ベルンハルト、アドリアン（2023年6月15日）「原子スケールの幾何学がエレクトロニクスの未来を形作る可能性」『ポピュラーメカニクス』
  21. ^ 「地球を救うために数学者に頼る」。地球を救うために数学者に頼る。2024年6月27日閲覧。
  22. ^ 「マルチメディアギャラリー - 数学者が数字への愛と海氷の融解予測に活用 | NSF - 全米科学財団」www.nsf.gov . 2014年1月13日. 2024年6月25日閲覧。
  23. ^ 「発見 - ビデオ - ケン・ゴールデンと一緒に極地の冒険に出かけ、海氷で何が起こっているのかを数学的に探究しましょう | NSF - 全米科学財団」 www.nsf.gov 2015年2024年6月25日閲覧。
  24. ^ Society for Industrial and Applied Mathematics (2017年9月).海氷と変化する地球の背後にある数学. 2024年6月25日閲覧– YouTubeより。
  25. ^ユタ大学 (2021年2月25日).南極に数学教授？ | ユタ大学気候変動研究. 2024年6月25日閲覧– YouTubeより。
  26. ^ Brennan, Deborah Sullivan (2013年1月11日). 「数学者、薄氷を踏む」 .サンディエゴ・ユニオン・トリビューン. 2024年6月25日閲覧。
  27. ^ギラー、ジェフリー（2014年3月13日）「海氷の数学的パターンが融解ダイナミクスを明らかにする」サイエンティフィック・アメリカン。 2024年6月25日閲覧。
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