Норман Джулиус Забуски (; 4 января 1929, Нью-Йорк — 5 февраля 2018, Беэр-Шева) — американский и , автор работ по нелинейной физике, вычислительной гидродинамике и экспериментальной математике, наиболее известный по совместному с Мартином Крускалом открытию солитонов в уравнении Кортевега — де Фриза.

Биография Норман Забуски родился в 1929 году в Бруклине в семье Хаймана и Анны Забуски. После окончания Бруклинской технической школы () он поступил в Городской колледж Нью-Йорка, где в 1951 году получил степень бакалавра по электротехнике. Два года спустя он получил степень магистра по электротехнике в Массачусетском технологическом институте, а в 1959 году — докторскую степень по теоретической физике, защитив в Калифорнийском технологическом институте диссертацию на тему «Гидромагнитная устойчивость цилиндрических потоков плазмы» (, научные руководители — и Леверетт Дейвис мл.). Следующий год Забуски провёл в качестве постдока в Институте физики Общества Макса Планка в Мюнхене, а затем стал исследователем в Лаборатории физики плазмы Принстонского университета. Уже в 1961 году он перешёл в Лаборатории Белла, где в 1968 году возглавил первый отдел вычислительных исследований. В 1976—1988 годах учёный занимал пост профессора математики в Питтсбургском университете, после чего перебрался в Ратгерский университет, где работал сначала профессором вычислительной гидродинамики (), а в 2000—2005 годах — профессором прикладной физики (). Кроме того, в начале 1990-х годов в университете Забуски основал и руководил Лабораторией визиометрики и моделирования (). После выхода в отставку он был приглашённым исследователем в Институте Вейцмана в Израиле.

Забуски активно занимался правозащитной деятельностью. С 1981 года он был членом и в течение ряда лет состоял в его консультативном совете. В 1970-е — 1980-е годы учёный выступал в защиту советских «отказников», во время визита в СССР в 1983 году встречался с рядом лишённых работы и права выезда физиков, из-за чего по распоряжению властей был выслан из страны.

Забуски скончался 5 февраля 2018 года от идиопатического лёгочного фиброза.

Научная деятельность Забуски принадлежит ряд важных результатов в нелинейной физике, вычислительной гидродинамике, экспериментальной математике. В первой половине 1950-х годов он участвовал в прикладных исследованиях, связанных с военными разработками, — занимался расчётами системы обратной связи для управления движением торпед и моделированием динамики полёта управляемых ракет типа «Спэрроу». Во второй половине 1950-х годов областью его исследований стала физика плазмы, в частности вопросы устойчивости потоков замагниченной плазмы, актуальные для решения проблем управляемого термоядерного синтеза. Выбор данного направления исследований вывел учёного на более общие и фундаментальные задачи, связанные с решением нелинейных уравнений.

В 1965 году вместе с Мартином Крускалом Забуски обнаружил устойчивое локализованное решение нелинейного уравнения Кортевега — де Фриза (КдФ), которое описывает длинные волны на мелководье и которое они получили в при рассмотрении известной . Хотя импульсные решения этого уравнения были известны и ранее, численные расчёты позволили выявить их новые неожиданные свойства. Оказалось, что эти импульсы ведут себя подобно частицам, не разрушаясь при прохождении друг через друга, а начальные возбуждения в системе распадаются на серию таких импульсов. Такие решения, которые Забуски и Крускал назвали солитонами, стали первым примером такого рода нелинейных волн, встречающихся в различных физических, химических, биологических системах. Их обнаружение оказалось мощным стимулом для развития нелинейной динамики, в частности для разработки в течение следующих нескольких лет метода обратной задачи рассеяния.

Во второй половине 1960-х годов Забуски совместно с Гэри Димом () численно исследовал солитонные решения так называемого модифицированного уравнения КдФ и поведение нелинейной цепочки в проблеме ФПУ с изменёнными начальными условиями, обнаружив новые её состояния (так называемые n-curve states, разновидность дискретного ). Вместе с Крускалом он исследовал законы сохранения для уравнения КдФ, нашёл несколько новых его инвариантов и доказал их единственность. В 1971 году Забуски и Гэлвин провели первое успешное сравнение результатов численного решения уравнения КдФ с экспериментальными измерениями волн на воде. С конца 1960-х годов научные интересы Забуски сместились в сторону вычислительной гидродинамики, в частности моделирования турбулентных потоков. Так, он показал необходимость учёта вихревых процессов для объяснения экспериментальных результатов, связанных с полётом баллистических ракет (1969, 1971); разработал алгоритм контурной динамики () для двумерного уравнения Эйлера (1973) и обобщил этот метод на случай ионизированной плазмы в ионосфере (1980); ввёл представление о так называемых V-состояниях, представляющих собой поступательно движущийся и вращающийся неизменный одиночный вихрь (1978) и т. д.

В ходе работы по численному решению нелинейных уравнений Забуски пришёл к выводу о важности визуализации получаемых решений. В 1990 году вместе с Франсуа Битцем (François Bitz) он предложил термин «визиометрика» () для обозначения основанного на визуализации подхода к анализу свойств динамических и волновых систем и в дальнейшем активно популяризировал данное направление исследований.

Награды Стипендия Гуггенхайма (1971) Медаль Говарда Поттса (1986) «за работу в области математической физики и творческое сочетание анализа и вычислений, а также за работу по свойствам солитонов» Премия Отто Лапорте (2003) «за новаторский и продолжительный вклад в нелинейную и вихревую физику и вычислительную гидродинамику, в том числе: за солитон; контурную динамику и V-состояния для двумерных потоков; вихревые снаряды для ускоренных неоднородных потоков; и визиометрику для облегчения моделирования»

Избранные публикации

Примечания

Литература

Ссылки

Категория:Выпускники Городского колледжа Нью-Йорка Категория:Выпускники Массачусетского технологического института Категория:Выпускники Калифорнийского технологического института Категория:Сотрудники Bell Labs Категория:Преподаватели Питтсбургского университета Категория:Преподаватели института Вейцмана Категория:Преподаватели Ратгерского университета Категория:Стипендиаты Гуггенхайма Категория:Умершие от лёгочного фиброза