デビッド・W・スノーク | |
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| 科学者としてのキャリア | |
| フィールド | 物理 |
| 機関 | ペンシルベニア州ピッツバーグ大学 アメリカ物理学会 |
デイビッド・W・スノークはピッツバーグ大学の物理学の特別教授[1]であり、ピッツバーグ量子研究所の共同所長である。2006年、彼は「半導体システムにおける動的光学過程の実験的および理論的理解に関する先駆的な研究」により、アメリカ物理学会のフェローに選出された。 [2] 2004年、彼は著名なインテリジェントデザイン提唱者のマイケル・ベヒーと物議を醸す論文を共同執筆した。2007年、彼の研究グループは、トラップ内のポラリトンのボース・アインシュタイン凝縮を初めて報告した。 [3] デイビッド・スノークと理論物理学者のジョナサン・キーリングは最近、ポラリトン凝縮の新時代を告げる記事を発表し、ポラリトンは「量子凝縮と超流動の奇妙な効果を日常の用途に利用する上で、おそらく最も有望な手段である」と述べた。 [4]
学歴
スノークはコーネル大学で物理学の学士号を取得し、イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で物理学の博士号を取得した。エアロスペース・コーポレーションに勤務し、マックス・プランク研究所の客員科学者および研究員を務めた。[5]
彼の実験的および理論的研究は、半導体光学における基本的な量子力学的過程、すなわち電子と正孔の相転移に焦点を当てています。2つの主な推進力は、励起子のボーズ・アインシュタイン凝縮[6] [7] [8] [9] [10] とポラリトン[11] [3]です。彼は数値生物学にも少し取り組んでおり、科学と神学の相互作用をテーマに出版しています。
ポラリトンのボース・アインシュタイン凝縮

2007年、ピッツバーグ大学のスノークの研究グループは、応力を利用してポラリトンを閉じ込められた領域にトラップした。 [3]これは、ボーズ・アインシュタイン凝縮実験で原子をトラップに閉じ込める方法に似ている。トラップ内のポラリトン凝縮の観察は、ポラリトンがレーザー励起スポットからずれているため、その効果をレーザー光の単純な非線形効果に帰することができなかった点で重要であった。スノークと共同研究者によるその後のマイルストーンには、ポラリトン凝縮と標準的なレーザー発振の明確な違いを示すこと、 [13]リング内のポラリトン凝縮の量子化された循環を示すこと、 [14]およびMITのキース・ネルソングループとの共同研究で、平衡状態にあるポラリトンのボーズ・アインシュタイン凝縮の最初の明確な実証 [12] (図1を参照) がある。この結果が出る前は、ポラリトン凝縮は常に平衡状態では観察されていなかった。 [15] [16]ポラリトンのボーズ・アインシュタイン凝縮に関する一般的な議論については、このページを参照してください。
非平衡ダイナミクス
平衡状態から外れた系がどのように平衡状態に近づくか(「平衡化」または「熱化」)という基本的な疑問は、物理学における長年の深い疑問を伴い、熱力学の「時間の矢」と呼ばれることもあり、その議論はボルツマンにまで遡ります。1989年、スノークは量子ボルツマン方程式の数値解を用いてボーズ・アインシュタイン凝縮体の平衡化のシミュレーションを行った最初の一人でした 。[17] 1994年、スノークは粒子分布の時間分解実験測定が量子ボルツマン方程式の解と一致することを示しました。[18] 2012年、スノークと理論家スティーブ・ガービンは量子ボルツマン方程式の解析に基づいて熱力学第二法則の正当性に関する独創的な論文 [19]を発表し、これは第二法則の哲学に影響を与えました。 [20]スノークの他の研究には、電子プラズマの非平衡ダイナミクス[21]や励起子ガスから電子正孔プラズマへのモット転移 [22]などがある 。
数値生物学
2004年、スノークはディスカバリー研究所の科学文化センターの上級研究員であるマイケル・ベヒーと共同で、科学雑誌「プロテインサイエンス」に論文を寄稿したが[23]、広く批判された。スノークの論文への貢献は、関連するべき乗法則、すなわち複数の中立突然変異を必要とする新しい特徴の場合、固定までの時間は集団サイズに準線形依存性があることを示した解析計算による数値結果を検証した付録であった。
ベヒーは、論文の結果は、進化が成功するために必要な突然変異の確率の計算に基づく、彼の不可減複雑性の概念を支持すると述べた。しかし、出版されたバージョンではその概念に直接触れられていなかった。ベヒーによると、不可減複雑性へのすべての言及は、査読者の要請により、論文の出版前に削除された。[24] マイケル・リンチが回答を執筆し、[25]ベヒーとスノークがそれに応えた。[26] Protein Science は論説で論文について論じた。[27] Protein Science は、次のような点を含む「ベヒーとスノークの論文と多くの意見の相違がある」手紙を受け取った。[27]
- 進化の過程では、系統間およびタンパク質上の部位間で、突然変異の固定率に大きなばらつきが生じます。これは現代の集団遺伝学の中心的な概念です [引用を削除]
- ある部位の変化は、タンパク質の他の部位の変異と受容率の変化を引き起こすことが知られており、一般に「補償的」変化と呼ばれています[引用削除]
- 組み換えは、複数の部位での独立した変異の結合速度を大幅に加速し、タンパク質に追加の機能と相互作用部位を持つ新しいドメインを移植して、新しい作用または制御モードを作成します[引用を削除]
- 選択は継続的に作用し、単一の強力な適応的変化ではなく累積的な効果がダーウィンのモデルにおける進化の基礎となります。したがって、中間状態も選択されると想定する必要があります。
この論文の前提は厳しく批判されており、その数学モデルから導き出された結論も批判され、矛盾も指摘されている。
- あるエッセイでは、この論文が「プロセスを過度に単純化し、疑わしい結論を導いた」と批判し、「その仮定は結果をより悲観的な数字に偏らせている」とした。その仮定には、「あらゆる状況でおそらく間違っている」仮定、別の仮定、「一般的におそらく間違っている」仮定、そしてタンパク質の機能を破壊するほどの「非常に高い」置換レベルを仮定している仮定などが含まれている。結論では、「皮肉なことに、これらの誤った仮定にもかかわらず、ベヒーとスノークは、ベヒーとスノークのモデルが適用される生物の種類を考えると、小さな多残基特性が進化する確率が極めて高いことを示している」としている。[28]
- 最近の研究では、ベヒーとスノークのモデル、さらにはリンチの反応でさえも、「適応的な突然変異の組み合わせを得る割合」を「大幅に過小評価していた」可能性があることが示唆されている。[29]
- この問題の生化学的分析は、正統的な進化論的見解を支持し、ベヒーとスノークのアプローチを「複数の同時アミノ酸変化による完全に新しい活動の進化などの『空中からの飛躍』を想定する不合理なモデル」として拒否した。[30]
2005 年 5 月 7 日、ベヒーはカンザス進化論公聴会での証言で、この論文を不可分複雑性の議論の提示に使用した。[31]同年後半のキッツミラー対ドーバー地区学区裁判では、この論文がベヒーとスコット・ミニッチの両者からインテリジェント デザインを支持するものとして引用された。判決でジョーンズ判事は「論文を精査すると、不可分複雑性や ID については言及されていないことがわかる。実際、ベヒー教授は、論文の基礎となった研究が多くの既知の進化メカニズムを否定するものではなく、生物学的に現実的な人口規模であれば、研究は実際に進化の道筋を支持する可能性があることを認めた」と述べた。[32]
2014年、デビッド・スノークは共著者のジェフリー・コックスとドナルド・ペッチャーとともに、新しい構造の進化に関する数値的研究をComplexity誌に発表した。[33]このモデルは、まだ機能していない新しい構造を可能にするコストと、最終的に得られる新しい機能の利点とのトレードオフという根本的な問題に取り組んでいると主張した。
科学と神学
彼の著書『古い地球の聖書的証拠』 (ベイカー・ブックス、2006年)は、アメリカ科学協会の「科学とキリスト教信仰の視点」の中で、法学教授のデイビッド・W・オプダーベックによる書評で、「『日齢』の見解が、聖書の無謬性を信奉するキリスト教徒にとって有効な選択肢であることを確立すること」には「見事に成功している」が、「創世記のテキストと現代科学の調和的理解を主張すること」には「説得力に欠ける」と評された。[34]スノークは2006年にアメリカ科学協会のフェローに選出された。 [5] 2014年にディスカバリー研究所に書評記事を発表し、[35]現代のシステム生物学の一般的なパラダイムはインテリジェント・デザインの観点を支持しており、すなわちシステム生物学者は一般的に「良いデザイン」パラダイムを前提としていると主張した。
文献
- 固体物理学:基本概念、 Addison-Wesley(2008年)発行。ISBN 978-0-8053-8664-6 ;第2版、2020年ISBN 978-1-1071-9198-3
- 「古い地球の聖書的証拠」、Baker Books (2006) 発行。ISBN 0-8010-6619-0
- 『自然哲学:物理学と西洋思想』、Access Research Network(2003年)より配布。
- アラン・グリフィン、サンドロ・ストリングリと共編著『ボーズ・アインシュタイン凝縮』ケンブリッジ大学出版局(1996年) ISBN 978-0-521-58990-1 ; ISBN 0-521-58990-8 [36]
- SAモスカレンコとの共著:ボーズ・アインシュタイン凝縮と励起子双励起子:励起子を用いたコヒーレント非線形光学、ケンブリッジ大学出版局(1999年)。ISBN 978-0521580991 ; ISBN 0521580994 [37 ]
- ニック・P・プロウカキス、ピーター・B・リトルウッドと共著:ボーズ・アインシュタイン凝縮の普遍的テーマ、ケンブリッジ大学出版局(2017年)ISBN 978-1107085695 ; ISBN 1107085691
参考文献
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外部リンク
- スノークラボ – 公式サイト
- 「フィジカルセミナー | デビッド・スノーク」。YouTube。NYUspms。2020年9月15日。
- 「光の超流体(デイビッド・スノーク、ピッツバーグ)」。YouTube。FLEETセンター。2021年11月23日。
