Gary Felder
Professor of Physics; Chair, Department of Physics
Biography
Gary Felder grew up in North Carolina. He studied physics at Oberlin College, 离开三年背包环游欧洲, Israel and Central America, and then returned to school to get a Ph.D. in physics at Stanford University. 他的毕业论文是和安德烈·林德一起研究早期宇宙的. After getting his doctorate, 费尔德在多伦多的加拿大理论天体物理研究所做了两年的博士后. 他与罗斯玛丽·麦克诺顿结婚,育有两个孩子,詹姆斯和塞西莉亚·菲尔德.
Books
加里·费尔德与他的兄弟肯尼·费尔德合著了两本教科书.
- 工程与物理中的数学方法, published by John Wiley, 是为工程和物理学生准备的数学课教材吗.
- Modern Physics, published by Cambridge University Press, 一本教科书是关于相对论和量子力学的入门课程吗.
For more information see felderbooks.com.
Research
加里·费尔德(Gary Felder)的研究使用计算机模拟来研究那些行为过于复杂而无法用直接计算解决的系统. 例子包括早期宇宙的演化和太阳中的波传播.
菲尔德目前的研究集中在一个叫做“量子混沌”的领域.” Many systems display chaotic behavior, 这意味着初始条件的微小变化会导致系统行为的剧烈变化. 例子包括天气(也许一只蝴蝶扇动翅膀可以引起或阻止飓风), and turbulent flow of air and water. 这种混沌行为是否出现在原子和粒子的量子领域,目前是一个悬而未决的问题.
While this sounds highly technical, 对学习计算物理感兴趣的所有层次的本科生都可以(并且已经)解决其中的许多问题.
费尔德还致力于开发教学工具,如主动学习练习和互动动画,以帮助教授物理概念.
Numerical Codes
LATTICEEASY: Working together with Igor Tkachev of CERN, 费尔德开发了一个c++程序,用于进行相互作用标量场的晶格模拟, 它被用于早期宇宙宇宙学的许多研究项目. 该程序可以在网络上免费获得,包括文档. 2007年11月,Felder发布了CLUSTEREASY,一个并行计算版本的LATTICEEASY.
FFTEASY2000年5月,Felder编写了一系列C函数,用于计算任意维数的实数或复数数据的快速傅里叶变换.
CurvedLandStephanie Erickson和Gary Felder开发了一个绘图程序来说明曲线几何. 你可以放置物体并在它们周围导航,就像在MapQuest或谷歌地图等地图程序中一样, 但是当你移动周围的物体时,由于空间的几何形状,你似乎在弯曲的路径上移动.
Science for the General Public
加里·费尔德经常就天文学、宇宙学和现代物理学等主题发表公开演讲. For more information, or to book a talk, see Booking Gary Felder as a Speaker."
Gary Felder wrote and recorded a 关于早期宇宙的12讲视频课程 for "The Great Courses."
费尔德的爱好之一是撰写科学主题的论文,他认为这些论文应该适合没有数学或科学背景的人. These papers are hosted on the Math and Physics Help Home Page maintained by Gary Felder's brother. Following are a few direct links to papers.
The Expanding Universe
本文是对宇宙大爆炸模型的介绍, 包括宇宙膨胀的含义以及我们所说的“大爆炸”的含义."
《超越大爆炸:暴胀与早期宇宙
本文讨论了标准大爆炸模型的一些问题,以及宇宙学家如何用一种被称为“膨胀”的理论来解决这些问题.正如论文所解释的那样,暴胀并没有取代大爆炸模型,而是补充了它.
量子力学:年轻双缝实验
Gary and Kenny Felder co-authored this paper, 哪个介绍了量子力学的基本概念. 为了说明这一点,他们使用了著名的双缝实验, 这说明物质既像粒子又像波.
量子力学:如何处理波函数?
这是另一项合作,这篇论文是这一堆论文中唯一需要物理学背景的. 它是为那些正在或已经上过量子力学课程的人设计的,他们需要一些帮助,将所有的想法和数学结合在一起,以看到大局.
幽灵般的超距作用:贝尔定理的解释
这篇论文概述了贝尔的证明,即量子力学的实验结果只有在粒子能够在远距离上瞬间相互影响时才会出现. 与所有这些论文一样,不需要数学或科学背景.
Things Fall Apart: An Introduction to Entropy
从物理专业的学生到大众科学文献的读者,每个人都听说过熵是一种无序的度量,而且它在宇宙中总是增加的. 在这篇论文中,费尔德解释了熵是什么以及它为什么总是增加. 换句话说,这篇论文解释了为什么自然界中的一些过程是不可逆的.
颠簸与摆动:广义相对论导论
As the title suggests, 本文介绍了爱因斯坦广义相对论的一些基本思想:弯曲时空, black holes and more. 这篇文章最好在费尔德兄弟的狭义相对论论文之后再读.