Mitchell Feigenbaum

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Mitchell Feigenbaum im Niels-Bohr-Institut, 2006

Mitchell Jay Feigenbaum (* 19. Dezember 1944 in Philadelphia, Pennsylvania; † 30. Juni 2019 in New York City<ref>Mitchell Feigenbaum, physicist who pioneered chaos theory, has died, The Rockefeller University, abgerufen am 4. Juli 2019.</ref>) war ein US-amerikanischer Physiker und Pionier in der Chaosforschung. Er gilt als Entdecker der Universalität der Periodenverdopplung.

Leben

Der Sohn jüdischer Immigranten aus Polen und der Ukraine wuchs im Stadtteil Brooklyn von New York City auf. Sein Vater Abraham Joseph Feigenbaum war Chemiker und seine Mutter Mildred Sugar Lehrerin. Er besuchte die Samuel J. Tilden High School und das City College of New York, wo er in den Jahren 1960–1964 zunächst Elektrotechnik studierte. Am Massachusetts Institute of Technology erhielt er 1970 den Doktorgrad für seine Arbeit im Bereich der Physik der Elementarteilchen. Die folgenden vier Jahre verbrachte Feigenbaum recht erfolglos an der Cornell University und dem Virginia Polytechnic Institute (1972 bis 1974). Erfolglos deshalb, weil er die für Nachwuchswissenschaftler nötigen Veröffentlichungen nicht erbrachte. Auf Nachfrage seiner Betreuer, was mit einem bestimmten Problem sei, antwortete er „Oh, ich habe es verstanden.“<ref name="Oh, I understood it.">James Gleick: Chaos. The Amazing Science of the Unpredictable. 1998, Vintage Random House, London, ISBN 0-7493-8606-1, S. 159–160.</ref>

Im Jahre 1974 wechselte Feigenbaum an das Los Alamos National Laboratory und untersuchte Turbulenzen, insbesondere in Flüssigkeiten. Die Forschungsgruppe, in der er arbeitete, konnte keine erklärende Theorie in diesem Gebiet finden, jedoch nutzte Feigenbaum diese Forschung zur Studie chaotischer Funktionen.

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Bifurkations- oder Feigenbaumdiagramm

Viele mathematische Funktionen, denen ein einziger linearer Parameter zugrunde liegt, zeigen scheinbar zufällige Verläufe, auch als Chaos bekannt, wenn der Parameter innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt. Wenn der Parameter sich diesem Bereich annähert, zeigt die Funktion eine Verzweigung oder Bifurkation bei bestimmten Werten des Parameters. Anfänglich gibt es nur einen stabilen Punkt, danach oszilliert die Funktion zwischen zwei Punkten, später vier und so weiter. Im Jahre 1975 entdeckte Feigenbaum mit Hilfe seines HP-65 (des ersten programmierbaren Taschenrechners), dass das Verhältnis der Differenz zwischen den Werten aufeinanderfolgender Periodenverdopplungen eine Konstante von 4,6692016091 aufweist. Er war daraufhin in der Lage, den mathematischen Beweis für dieses Phänomen zu erbringen, und zeigte, dass eine große Anzahl mathematischer Funktionen das gleiche Verhalten und die gleiche Konstante kurz vor dem Eintritt von Chaos aufweisen. Mit Hilfe dieser universellen Konstante war es Forschern erstmals möglich, das zufällig erscheinende Verhalten chaotischer Systeme zu untersuchen. Sie ist heute als Feigenbaum-Konstante bekannt.

Feigenbaum zeichnete weiterhin verantwortlich für die Einführung neuer fraktaler Methoden in der Kartografie, die es erlaubten, unter Zuhilfenahme von Computern skalierbare Karten von Küstenlinien, Grenzverläufen und Gebirgszügen zu zeichnen.

Im Jahr 1982 wurde er Professor an der Cornell University, erhielt im Jahre 1984 ein MacArthur Fellowship<ref> John D. and Catherine T. MacArthur Foundation; ehemals im Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar); abgerufen am 8. Juli 2019 ().@1@2Vorlage:Toter Link/www.macfound.org (Seite nicht mehr abrufbar. Suche im Internet Archive) </ref> sowie 1986 den Wolf-Preis für Physik zusammen mit Albert Libchaber und 1987 den Dickson Prize in Science. Er war seit 1986 Professor an der Rockefeller University und Direktor des dortigen Center for Studies in Physics and Biology.

1978 und 1984 war er am Institute for Advanced Study und 1980/81 am IHES.

Er war Mitglied der National Academy of Sciences (1988), der American Physical Society und der American Academy of Arts and Sciences (1987).

1996 gründete er mit Alexander Sokol, Nigel Goldenfeld und Michael Goodkin die Firma für Hochleistungssoftware für den Derivatenmarkt Numerix.

Seit 2017 zählte ihn Clarivate Analytics aufgrund der Zahl seiner Zitationen zu den Favoriten auf einen Nobelpreis für Physik (Clarivate Citation Laureates, früher Thomson Reuters Citation Laureates).<ref>[ ] In: Archiviert vom Vorlage:Referrer (nicht mehr online verfügbar) am 20. September 2017; abgerufen am 21. September 2017. </ref>

Schriften

• Quantitative Universality for a class of nonlinear transformations, Journal of Statistical Physics, Band 19, 1978, S. 25–52.
• The universal metric properties of nonlinear transformations, Journal of Statistical Physics, Band 21, 1979, S. 669–706.
• Universal behavior in nonlinear systems, Los Alamos Science, Band 1, 1980, S. 4–27 (Nachdruck in H. Bai-Lin, Chaos, Band 1, World Scientific 1984)
• The transition to aperiodic behavior in turbulent systems, Comm. Math. Phys., Band 77, 1980, S. 65–86.
• Presentation functions, fixed points and a theory of scaling function dynamics, Journal of Statistical Physics, Band 52, 1988, S. 527–568.
• mit Leo Kadanoff, Scott Shenker: Quasiperiodicity in dissipative systems: a renormalization group analysis, Physica D, Band 5, 1982, S. 370–386.

Weblinks

• John J. O’Connor, Edmund F. Robertson: Mitchell Jay Feigenbaum. In:  (englisch).
• Homepage an der Rockefeller University (englisch)
• Vorlage:PhysHistNetw
• Mitchell J. Feigenbaum in der Datenbank zbMATH

Einzelnachweise

<references />

Vorlage:Klappleiste/Anfang 1978: Chien-Shiung Wu | 1979: George Eugene Uhlenbeck, Giuseppe Occhialini | 1980: Michael E. Fisher, Leo Kadanoff, Kenneth Wilson | 1981: Freeman J. Dyson, Gerard ’t Hooft, Victor Weisskopf | 1982: Leon Max Lederman, Martin Lewis Perl | 1983/4: Erwin Hahn, Peter B. Hirsch, Theodore Maiman | 1984/5: Conyers Herring, Philippe Nozières | 1986: Mitchell Feigenbaum, Albert J. Libchaber | 1987: Herbert Friedman, Bruno Rossi, Riccardo Giacconi | 1988: Roger Penrose, Stephen Hawking | 1989: nicht vergeben | 1990: Pierre-Gilles de Gennes, David J. Thouless | 1991: Maurice Goldhaber, Valentine Telegdi | 1992: Joseph Hooton Taylor, Jr. | 1993: Benoît Mandelbrot | 1994/5: Witali Ginsburg, Yōichirō Nambu | 1995/6: nicht vergeben | 1996/7: John Archibald Wheeler | 1998: Yakir Aharonov, Michael Berry | 1999: Dan Shechtman | 2000: Raymond Davis junior, Masatoshi Koshiba | 2001: nicht vergeben | 2002/3: Bertrand Halperin, Anthony James Leggett | 2004: Robert Brout, François Englert, Peter Higgs | 2005: Daniel Kleppner | 2006/7: Albert Fert, Peter Grünberg | 2008–2009: nicht vergeben | 2010: John Clauser, Alain Aspect, Anton Zeilinger | 2011: Maximilian Haider, Harald Rose, Knut Urban | 2012: Jacob Bekenstein | 2013: Peter Zoller, Ignacio Cirac | 2014: nicht vergeben | 2015: James Bjorken, Robert Kirshner | 2016: Yoseph Imry | 2017: Michel Mayor, Didier Queloz | 2018: Charles H. Bennett, Gilles Brassard | 2019: nicht vergeben | 2020: Rafi Bistritzer, Pablo Jarillo-Herrero, Allan H. MacDonald | 2021: Giorgio Parisi | 2022: Anne L’Huillier, Paul Corkum, Ferenc Krausz | 2023: nicht vergeben | 2024: Martin Rees | 2025: James P. Eisenstein, Moti Heiblum, Jainendra K. Jain Vorlage:Klappleiste/Ende