Джеймс Б. Андерсон - James B. Anderson

Джеймс Б. Андерсон
Джеймс Б. Андерсон
Родившийся	16 ноября 1935 г. (возраст85); Кливленд, Огайо
Род занятий	Химик и физик
Национальность	Американец
Интернет сайт
	www.personal.psu.edu/ jba/

Джеймс Бернхарт Андерсон (родился 16 ноября 1935 г.) - профессор Эван Пью Химия и Физика на Государственный университет Пенсильвании.^[1] Он специализируется на Квантовая химия к Методы Монте-Карло, молекулярная динамика реактивных столкновений, кинетики и механизмов газофазных реакций и теории редких событий.

Жизнь

Джеймс Андерсон родился в 1935 году в Кливленд, Огайо родившимся в Америке родителям шведского происхождения Бертилу и Лоррейн Андерсон. Он вырос в Моргантаун, Западная Вирджиния и провел лето детства на острове Пут-ин-Бэй, Огайо.

Андерсон получил Б.С. в химическая инженерия от Государственный университет Пенсильвании, РС. от Университет Иллинойса, и М.А. и Кандидат наук. из Университет Принстона.

Андерсон женился на своей жене Нэнси Андерсон (урожденная Троттер) в 1958 году. У них трое детей и шесть внуков. Андерсон в настоящее время живет с женой в Государственный колледж, Пенсильвания.

Карьера

Андерсон начал свою профессиональную карьеру в качестве инженера по нефтехимическим исследованиям и разработкам в компании Shell Chemical Company с 1958-60 гг. Дир-Парк, Техас. Свою академическую карьеру начал профессором кафедры химическая инженерия в Университет Принстона в 1964 г. и продолжил профессором инженерное дело в Йельский университет в 1968 году до переезда в Государственный университет Пенсильвании в 1974 г. С 1995 г. он был профессором Эвана Пью Химия и Физика в Государственном университете Пенсильвании. Андерсон также работал приглашенным профессором в Кембриджский университет, то Миланский университет, то Кайзерслаутернский университет, то Геттингенский университет, Свободный университет Берлина, и RWTH Ахенский университет.

Исследование

Андерсон внес ключевой вклад в несколько областей химия и физика. Основные области воздействия: кинетика реакции и молекулярная динамика, "редкостный" подход к химическим реакциям, Квантовый Монте-Карло (QMC), моделирование радиационных процессов Монте-Карло и прямое Монте-Карло моделирование реакционных систем.

Первые вклады Андерсона были экспериментальными и теоретическими в области сопла-источника. молекулярные пучки (сверхзвуковые лучи), а также реактивное топливо и скиммеры для генерации таких лучей. Это исследование способствовало успеху в создании молекулярных пучков с высокой энергией и узким распределением скоростей.

Опыты Андерсона со сверхзвуковыми пучками для реакции HI + HI → H₂ + Я₂ привела его к ранним исследованиям с использованием классических траекторных методов. Он провел первые расчеты системы F-H-H с изучением потребности в энергии для реакции H + HF → H₂ + F и после этой работы с расчетами для F + H₂ → HF + H, реакция, основанная на понимании молекулярная динамика.

Расчеты траектории реакции HI + HI, редкого события, привели к его работе по предсказанию редких событий в молекулярная динамика путем выборки траекторий, пересекающих поверхность в фазовом пространстве. Первоначально названная «вариационной теорией скорости реакции» Джеймс К. Кек (1960),^[2] с 1973 года его часто называют «методом реактивного потока». Андерсон расширил оригинальный метод Кека и защитил его от ряда критиков. Самые ранние приложения относились к реакциям трех и четырех тел, но теперь они были распространены на реакции в решение, к конденсированное вещество, к сворачивание белка, и совсем недавно катализируемые ферментами реакции.

Андерсон был пионером в разработке квантовый Монте-Карло (QMC) метод моделирования Уравнение Шредингера. В его статьях 1975-76 гг. Впервые были описаны приложения случайная прогулка методы для многоатомный системы и многоэлектронные системы. Сегодня методы QMC часто являются методами выбора для обеспечения высокой точности для ряда систем: малых и больших. молекулы, молекулы в решение, электронный газ, кластеры, твердый материалы, колеблющиеся молекулы и многие другие.

Андерсону удалось использовать возможности современных компьютеров для прямого моделирования реагирующих систем. Его расширение более раннего метода динамики разреженного газа Грэма Берда (1963)^[3] исключает использование дифференциальные уравнения и лечит кинетика реакции на вероятностной основе столкновение за столкновением. Это метод выбора для многих систем с низкой плотностью, связанных релаксацией и реакцией, а также с неравновесными распределениями. Он был применен для полного моделирования взрывов, а также для прогнозирования сверхбыстрых взрывов.

Награды и отличия

Бауш и Ломб Награда
Медаль Эвана Пью (серебро), Государственный университет Пенсильвании
Медаль Эвана Пью (золотая), Государственный университет Пенсильвании
Национальный фонд науки Аспирантура
Член Американского физического общества (1988)
Сотрудник Американская ассоциация развития науки
Медаль ученого факультета, Государственный университет Пенсильвании
Премия за высшие исследования, Фонд Александра фон Гумбольдта, Бонн, Германия

Избранные публикации

Видеть Группа Андерсона веб-страницу с полным списком публикаций.

Молекулярные пучки и свободные струи (сверхзвуковые пучки)

Андерсон, Дж. Б .; Фенн, Дж. Б. (1965). «Распределение скоростей в молекулярных пучках от источников сопла». Phys. Жидкости. 8: 780–787. Дои:10.1063/1.1761320.
Abuaf, N .; Андерсон, Дж. Б .; Andres, R.P .; Fenn, J. B .; Марсден, Д. Г. Х. (1967). «Молекулярные пучки с энергией выше одного электрон-вольта». Наука. 155: 997–999. Дои:10.1126 / science.155.3765.997. PMID 17830486.
Андерсон, Дж. Б .; Давидовиц, П. (1975). «Разделение изотопов в засеянном пучке». Наука. 187: 642–644. Дои:10.1126 / science.187.4177.642. PMID 17810060.

Классический расчет траектории

Андерсон, Дж. Б. (1970). «Энергетические требования для химической реакции: H + HF → H₂ + F ». J. Chem. Phys. 52: 3849–50. Дои:10.1063/1.1673576.
Jaffe, R.L .; Андерсон, Дж. Б. (1971). "Классический траекторный анализ реакции F + H₂ → HF + H ». J. Chem. Phys. 54: 2224–2236. Дои:10.1063/1.1675156.

Теория редких событий (комбинированный метод фазово-пространственной траектории)

Андерсон, Дж. Б. (1973). «Статистические теории химических реакций. Распределения в переходной области». J. Chem. Phys. 58: 4684. Дои:10.1063/1.1679032.
Jaffe, R.L .; Генри, Дж. М .; Андерсон, Дж. Б. (1973). «Вариационная теория скоростей реакций: применение к F + H₂ ⇔ HF + H ». J. Chem. Phys. 59: 1128. Дои:10.1063/1.1680158.
Андерсон, Дж. Б. (1975). «Проверка применимости комбинированного метода фазового пространства / траектории». J. Chem. Phys. 62: 2446. Дои:10.1063/1.430721.
Jaffe, R.L .; Генри, Дж. М .; Андерсон, Дж. Б. (1976). "Молекулярная динамика реакций йодоводорода и водород-йодного обмена". Варенье. Chem. Soc. 98: 1140–1155. Дои:10.1021 / ja00421a016.
Андерсон, Дж. Б. (1995). «Прогнозирование редких событий в молекулярной динамике». Успехи химической физики. 91: 381.

Квантовый Монте-Карло

Андерсон, Дж. Б. (1975). "Моделирование уравнения Шредингера наугад: H₃⁺". J. Chem. Phys. 63: 1499. Bibcode:1975ЖЧФ..63.1499А. Дои:10.1063/1.431514.
Андерсон, Дж. Б. (1976). "Квантовая химия наугад: H ²P, H₃⁺ D_3ч ¹А₁, H₂ ³∑_ты⁺, Быть ¹S ". J. Chem. Phys. 65: 4121–4127. Bibcode:1976ЖЧФ..65.4121А. Дои:10.1063/1.432868.
Андерсон, Дж. Б. (1979). "Квантовая химия наугад: H₄ Квадрат". Международный журнал квантовой химии. 15: 109–120. Дои:10.1002 / qua.560150111.
Гармер, Д. Р .; Андерсон, Дж. Б. (1988). «Потенциальные энергии реакции F + H₂ → HF + H методом случайного блуждания ». J. Chem. Phys. 89: 3050. Дои:10.1063/1.454960.
Дидрих, Д. Л .; Андерсон, Дж. Б. (1992). "Точный расчет Монте-Карло высоты барьера для реакции H + H₂ → H₂ + H ". Наука. 258: 786–788. Дои:10.1126 / science.258.5083.786.
Соколова, С .; Lüechow, A .; Андерсон, Дж. Б. (2000). «Энергетика углеродных кластеров C₂₀ из полностью электронных квантовых расчетов Монте-Карло ». Chem. Phys. Латыш. 323: 229–233. Bibcode:2000CPL ... 323..229S. Дои:10.1016 / S0009-2614 (00) 00554-6.
Дж. Б. Андерсон, (Книга) Квантовый Монте-Карло: истоки, развитие, приложения, Oxford University Press, 2007. ISBN 0195310101.

Моделирование радиационных процессов.

Андерсон, Дж. Б .; Maya, J .; Гроссман, М. В .; Лагушенко, Р .; Уэймут, Дж. Ф. (1985). "Лечение методом Монте-Карло заключения резонансного излучения в люминесцентных лампах". Phys. Ред. А. 31: 2968–2975. Дои:10.1103 / PhysRevA.31.2968.

Прямая стимуляция химических реакций

Андерсон, Дж. Б .; Лонг, Л. Н. (2003). "Прямое моделирование методом Монте-Карло систем химических реакций: прогноз сверхбыстрых детонаций". J. Chem. Phys. 118: 3102–3110. Дои:10.1063/1.1537242.

Моделирование реакций, катализируемых ферментами

Андерсон, Дж. Б .; Андерсон, Л. Э .; Куссманн, Дж. (2010). "Моделирование методом Монте-Карло одно- и многоступенчатых последовательностей реакций, катализируемых ферментами: эффекты диффузии, размера клеток, колебаний ферментов, совместной локализации и сегрегации". Журнал химической физики. 133: 034104. Дои:10.1063/1.3459111.
Nangia, S .; Андерсон, Дж. Б. (2011). «Влияние температуры на реакции, катализируемые ферментами внутри клетки: моделирование методом Монте-Карло сопряженной реакции и диффузии». Письма по химической физике. 556: 372–375. Дои:10.1016 / j.cplett.2012.11.079.