Алдер, Берни

Хотя Алдер родился в Германии, он был гражданином Швейцарии. В 1932 году его семья переехала в Цюрих. В 1941 году Алдер покинул Швейцарию, оказавшись в конце концов в США. В 18 лет он поступил на службу в Военно-морские силы США. Окончил Калифорнийский университет в Беркли со степенями бакалавра химии (1947) и магистра химической инженерии (1948). В 1951 году в Калифорнийском технологическом институте получил степень доктора философии по химии (научный руководитель — Джон Кирквуд), после чего преподавал в альма-матер в Беркли. С 1953 года работал консультантом, а с 1955 года являлся сотрудником Ливерморской национальной лаборатории. В 1963 году участвовал в создании факультета прикладных наук Калифорнийского университета в Дейвисе. Был одним из основателей и редактором журнала Journal of Computational Physics.

Научные работы Алдера посвящены статистической механике и вычислительной физике, в особенности развитию методов компьютерного моделирования применительно к задаче о строении и динамике атомов и молекул. Этой проблемой он заинтересовался ещё во время работы над диссертацией, когда начал использовать механические счётные машины для расчёта движения молекул друг относительно друга в жидкостях и твёрдых телах. Представив молекулы твёрдыми шариками, Алдер совместно со Стэном Фрэнкелом разработал один из ранних алгоритмов Монте-Карло для расчёта свойств системы таких шариков.

В середине 1950-х годов, получив доступ к новым электронным компьютерам Ливерморской национальной лаборатории, Алдер вернулся к задаче о свойствах системы шариков и вместе с Томасом Уэйнрайтом (англ. Thomas Wainwright) разработал ряд алгоритмов для описания таких систем. В частности, они предложили метод молекулярной динамики, который позволяет следить за изменением состояния системы в результате столкновений между шариками. В последующие годы этот метод нашёл множество применений в различных областях науки. С помощью этого подхода Алдер и Уэйнрайт получили несколько важных результатов в статистической механике. В 1957 году они продемонстрировали переход системы шариков из жидкого в твёрдое состояние, что свидетельствовало об энтропийном характере этого явления. Другими словами, поскольку между шариками нет никаких взаимодействий, затвердевание системы определяется не минимизацией её энергии, а максимизацией энтропии. В 1970 году учёные показали, что флуктуации в системе шариков затухают гораздо дольше, чем считалось ранее. Этот факт играет важную роль в микроскопическом описании процесса установления термодинамического равновесия в жидкостях.

В дальнейшем Алдер расширял метод молекулярной динамики, в том числе для учёта взаимодействия между молекулами, которое должно описываться законами квантовой механики. Им было получено решение квантовой задачи для некоторых важных случаев. В частности, в 1980 году Алдер совместно с Дэвидом Сеперли промоделировал однородную систему электронов, что стало отправным пунктом для многих последующих исследований микроскопических свойств конденсированных сред.

• Стипендия Гуггенхайма (1954)
• Joel Henry Hildebrand Award (1985)
• Медаль Больцмана (2001)
• Член Американской академии искусств и наук (2008)
• Национальная научная медаль (2009)[3]

• Ceperley D. Berni Alder (1925–2020) // Nature. — 2020. — Vol. 586. — P. 356. — doi:10.1038/d41586-020-02858-5.

• Berni Alder на сайте Lawrence Livermore National Laboratory
• Stark A.M. Berni Alder: A pioneer of the times // Lawrence Livermore National Laboratory. — 2015.