James Bernhard Anderson (16 de noviembre de 1935-14 de enero de 2021) fue un químico y físico estadounidense. De 1995 a 2014 fue profesor Evan Pugh de Química y Física en la Universidad Estatal de Pensilvania . [1] Se especializó en Química Cuántica por métodos de Monte Carlo , dinámica molecular de colisiones reactivas, cinética y mecanismos de reacciones en fase gaseosa y teoría de eventos raros.
James B. Anderson | |
---|---|
![]() | |
Nació | 16 de noviembre de 1935 Cleveland, Ohio |
Fallecido | 14 de enero de 2021 (85 años) State College, Pennsylvania |
Ocupación | Químico y físico |
Nacionalidad | americano |
Sitio web | |
www |
La vida
James Anderson nació en 1935 en Cleveland, Ohio de padres estadounidenses de ascendencia sueca, Bertil y Lorraine Anderson. Se crió en Morgantown, West Virginia y pasó los veranos de su infancia en la isla de Put-in-Bay, Ohio .
Anderson obtuvo una licenciatura en ingeniería química de la Universidad Estatal de Pennsylvania , una maestría de la Universidad de Illinois y una maestría y un doctorado. de la Universidad de Princeton .
Anderson se casó con su esposa Nancy Anderson (de soltera Trotter) en 1958. Tienen tres hijos y seis nietos.
Murió el 14 de enero de 2021 en State College, Pennsylvania . [2]
Carrera profesional
Anderson comenzó su carrera profesional como ingeniero en investigación y desarrollo petroquímicos con Shell Chemical Company de 1958 a 1960 en Deer Park, Texas . Comenzó su carrera académica como profesor de ingeniería química en la Universidad de Princeton en 1964 y continuó como profesor de ingeniería en la Universidad de Yale en 1968 antes de trasladarse a la Universidad Estatal de Pensilvania en 1974. Desde 1995 hasta su jubilación en 2014, fue Evan Pugh. Profesor de Química y Física en la Universidad Estatal de Pensilvania. Anderson también se desempeñó como profesor invitado en la Universidad de Cambridge , la Universidad de Milán , la Universidad de Kaiserslautern , la Universidad de Göttingen , la Universidad Libre de Berlín y la Universidad RWTH Aachen .
Investigar
Anderson hizo contribuciones clave en varias áreas de la química y la física . Las principales áreas de impacto son: cinética de reacción y dinámica molecular , el enfoque de 'eventos raros' para reacciones químicas, métodos Quantum Monte Carlo (QMC), simulación Monte Carlo de procesos radiativos y simulación Monte Carlo directa de sistemas de reacción.
Las primeras contribuciones de Anderson fueron experimentales y teóricas en el área de los haces moleculares de fuente de tobera (haces supersónicos) y los combustibles para aviones libres y skimmers para generar dichos haces. Esta investigación contribuyó al éxito en la generación de haces moleculares de alta energía y distribuciones de velocidad estrechas.
Los experimentos de Anderson con haces supersónicos para la reacción HI + HI → H 2 + I 2 lo llevaron a los primeros estudios utilizando métodos clásicos de trayectoria. Realizó los primeros cálculos del sistema FHH con un estudio de los requisitos de energía para la reacción H + HF → H 2 + F y siguió este trabajo con cálculos para F + H 2 → HF + H, una reacción básica para la comprensión de la dinámica molecular .
Los cálculos de trayectoria para la reacción HI + HI, un evento raro, lo llevaron a trabajar en la predicción de eventos raros en la dinámica molecular mediante el muestreo de trayectorias que cruzan una superficie en el espacio de fase. Inicialmente llamada "teoría variacional de la velocidad de reacción" por James C. Keck (1960), [3] desde 1973 a menudo se le ha llamado "el método de flujo reactivo". Anderson amplió el método original de Keck y lo defendió contra varios críticos. Las primeras aplicaciones fueron en reacciones de tres y cuatro cuerpos, pero se ha extendido a reacciones en solución , a materia condensada , al plegamiento de proteínas y, más recientemente, a reacciones catalizadas por enzimas .
Anderson fue pionero en el desarrollo del método cuántico de Monte Carlo (QMC) para simular la ecuación de Schrödinger . Sus artículos de 1975-76 fueron los primeros en describir aplicaciones de métodos de caminata aleatoria a sistemas poliatómicos y sistemas de muchos electrones. Hoy en día, los métodos QMC son a menudo los métodos de elección para una alta precisión para una variedad de sistemas: moléculas pequeñas y grandes , moléculas en solución , gas de electrones , grupos , materiales sólidos , moléculas vibratorias y muchos otros.
Anderson logró llevar el poder de las computadoras modernas a la simulación directa de sistemas reactivos. Su extensión de un método anterior para la dinámica de gases enrarecidos de Graeme Bird (1963) [4] elimina el uso de ecuaciones diferenciales y trata la cinética de reacción sobre una base probabilística colisión por colisión. Es el método de elección para muchos sistemas de baja densidad con relajación y reacción acopladas, y con distribuciones de no equilibrio. Se ha aplicado tanto a la simulación completa de detonaciones como a la predicción de detonaciones ultrarrápidas.
Premios y honores
- Premio Bausch & Lomb
- Medalla Evan Pugh (Plata), Universidad Estatal de Pensilvania
- Medalla Evan Pugh (oro), Universidad Estatal de Pensilvania
- Beca de posgrado de la Fundación Nacional de Ciencias
- Miembro de la Sociedad Estadounidense de Física (1988)
- Miembro de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia
- Medalla de académico de la facultad, Universidad Estatal de Pennsylvania
- Premio de investigación senior, Fundación Alexander von Humboldt , Bonn, Alemania
Publicaciones Seleccionadas
Consulte la página web de The Anderson Group para obtener una lista completa de publicaciones.
Haces moleculares y chorros libres (haces supersónicos)
- Anderson, JB; Fenn, JB (1965). "Distribuciones de velocidad en haces moleculares de fuentes de boquilla". Phys. Fluidos . 8 (5): 780–787. Código Bibliográfico : 1965PhFl .... 8..780A . doi : 10.1063 / 1.1761320 .
- Abuaf, N .; Anderson, JB; Andrés, RP; Fenn, JB; Marsden, DGH (1967). "Haces moleculares con energías superiores a un electrón voltio". Ciencia . 155 (3765): 997–999. Código bibliográfico : 1967Sci ... 155..997A . doi : 10.1126 / science.155.3765.997 . PMID 17830486 . S2CID 32104868 .
- Anderson, JB; Davidovits, P. (1975). "Separación de isótopos en un haz sembrado". Ciencia . 187 (4177): 642–644. Código bibliográfico : 1975Sci ... 187..642A . doi : 10.1126 / science.187.4177.642 . PMID 17810060 . S2CID 28655608 .
Cálculos de trayectoria clásica
- Anderson, JB (1970). "Requisitos de energía para la reacción química: H + HF → H 2 + F". J. Chem. Phys . 52 (7): 3849–50. Código Bibliográfico : 1970JChPh..52.3849A . doi : 10.1063 / 1.1673576 .
- Jaffe, RL; Anderson, JB (1971). "Análisis de trayectoria clásica de la reacción F + H 2 → HF + H". J. Chem. Phys . 54 (5): 2224–2236. Código Bibliográfico : 1971JChPh..54.2224J . doi : 10.1063 / 1.1675156 .
Teoría de eventos raros (método combinado de trayectoria espacio-fase)
- Anderson, JB (1973). "Teorías estadísticas de reacciones químicas. Distribuciones en la región de transición". J. Chem. Phys . 58 (10): 4684. Código Bibliográfico : 1973JChPh..58.4684A . doi : 10.1063 / 1.1679032 .
- Jaffe, RL; Henry, JM; Anderson, JB (1973). "Teoría variacional de las velocidades de reacción: aplicación a F + H 2 ⇔ HF + H". J. Chem. Phys . 59 : 1128. doi : 10.1063 / 1.1680158 .
- Anderson, JB (1975). "Una prueba de la validez del método combinado de espacio-fase / trayectoria". J. Chem. Phys . 62 (6): 2446. Código Bibliográfico : 1975JChPh..62.2446A . doi : 10.1063 / 1.430721 .
- Jaffe, RL; Henry, JM; Anderson, JB (1976). "Dinámica molecular de las reacciones de intercambio de yoduro de hidrógeno e hidrógeno-yodo". Mermelada. Chem. Soc . 98 (5): 1140-1155. doi : 10.1021 / ja00421a016 .
- Anderson, JB (1995). "Predicción de eventos raros en dinámica molecular". Avances en Física Química . 91 : 381.
Montecarlo cuántico
- Anderson, JB (1975). "Una simulación de paseo aleatorio de la ecuación de Schrödinger: H 3 + ". J. Chem. Phys . 63 (4): 1499. Código Bibliográfico : 1975JChPh..63.1499A . doi : 10.1063 / 1.431514 .
- Anderson, JB (1976). "Química cuántica por caminata aleatoria: H 2 P, H 3 + D 3h 1 A 1 , H 2 3 ∑ u + , Be 1 S". J. Chem. Phys . 65 : 4121–4127. Código Bibliográfico : 1976JChPh..65.4121A . doi : 10.1063 / 1.432868 .
- Anderson, JB (1979). "Química cuántica por Random Walk: H 4 Square". Revista Internacional de Química Cuántica . 15 : 109-120. doi : 10.1002 / qua.560150111 .
- Garmer, DR; Anderson, JB (1988). "Energías potenciales para la reacción F + H 2 → HF + H por el método de caminata aleatoria". J. Chem. Phys . 89 (5): 3050. Código bibliográfico : 1988JChPh..89.3050G . doi : 10.1063 / 1.454960 .
- Diedrich, DL; Anderson, JB (1992). "Un cálculo de Monte Carlo preciso de la altura de la barrera para la reacción H + H 2 → H 2 + H". Ciencia . 258 (5083): 786–788. doi : 10.1126 / science.258.5083.786 . PMID 17777031 . S2CID 31105184 .
- Sokolova, S .; Lüechow, A .; Anderson, JB (2000). "Energética de los racimos de carbono C 20 a partir de cálculos de Monte Carlo cuánticos de todos los electrones". Chem. Phys. Lett . 323 (3–4): 229–233. Código Bibliográfico : 2000CPL ... 323..229S . doi : 10.1016 / S0009-2614 (00) 00554-6 .
- JB Anderson, (Libro) Quantum Monte Carlo: Orígenes, desarrollo, aplicaciones , Oxford University Press, 2007. ISBN 0195310101 .
Simulación de procesos radiativos
- Anderson, JB; Maya, J .; Grossman, MW; Lagushenko, R .; Waymouth, JF (1985). "Tratamiento de Monte Carlo de encarcelamiento por radiación de resonancia en lámparas fluorescentes". Phys. Rev. A . 31 (5): 2968-2975. Código Bibliográfico : 1985PhRvA..31.2968A . doi : 10.1103 / PhysRevA.31.2968 . PMID 9895851 .
Simulación directa de reacciones químicas
- Anderson, JB; Long, LN (2003). "Simulación directa de Monte Carlo de sistemas de reacción química: predicción de detonaciones ultrarrápidas". J. Chem. Phys . 118 (7): 3102–3110. Código bibliográfico : 2003JChPh.118.3102A . doi : 10.1063 / 1.1537242 .
Simulaciones de reacciones catalizadas por enzimas
- Anderson, JB; Anderson, LE; Kussmann, J. (2010). "Simulaciones de Monte Carlo de secuencias de reacción catalizadas por enzimas de una o varias etapas: efectos de difusión, tamaño celular, fluctuaciones enzimáticas, co-localización y segregación". Revista de Física Química . 133 (3): 034104. Código bibliográfico : 2010JChPh.133c4104A . doi : 10.1063 / 1.3459111 . PMID 20649305 .
- Nangia, S .; Anderson, JB (2011). "Efectos de la temperatura en reacciones catalizadas por enzimas dentro de una célula: simulaciones de Monte Carlo para reacción acoplada y difusión". Letras de física química . 556 : 372–375. doi : 10.1016 / j.cplett.2012.11.079 .
Referencias
- ^ El grupo de Anderson en la Universidad Estatal de Pensilvania. Consultado el 20-10-2020.
- ^ "Obituario de James Anderson (1935 - 2021) - Center Daily Times" . www.legacy.com . Consultado el 21 de enero de 2021 .
- ^ Keck , JC (1960). "Teoría variacional de las tasas de reacción química aplicada a las recombinaciones de tres cuerpos". J. Chem. Phys . 32 (4): 1035. Código bibliográfico : 1960JChPh..32.1035K . doi : 10.1063 / 1.1730846 .
- ^ Bird, GA (1963). "Aproximación al equilibrio de transición en un gas de esfera rígida". Phys. Fluidos . 6 (10): 1518. Bibcode : 1963PhFl .... 6.1518B . doi : 10.1063 / 1.1710976 .