Alan C. Newell นักคณิตศาสตร์ผู้บุกเบิกด้านคณิตศาสตร์ประยุกต์และฟิสิกส์

Alan C. Newell (เกิดวันที่ 5 พฤศจิกายน ค.ศ. 1941 ณ กรุงดับลิน) เป็นนักคณิตศาสตร์ชาวไอริช-อเมริกัน และศาสตราจารย์ระดับ Regents Professor ที่มหาวิทยาลัยแอริโซนา (University of Arizona) เขาเป็นบุคคลที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนาทฤษฎีทางคณิตศาสตร์ที่นำไปประยุกต์ใช้ในปรากฏการณ์ทางฟิสิกส์ที่ซับซ้อน

ประวัติการศึกษาและการทำงาน

Newell สำเร็จการศึกษาจากสถาบันชั้นนำระดับโลก ได้แก่ Trinity College Dublin และ Massachusetts Institute of Technology (MIT)

ตลอดระยะเวลากว่า 30 ปี (ค.ศ. 1971–2000) เขาได้ดำรงตำแหน่งผู้นำในภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ในหลายสถาบัน ได้แก่:

• มหาวิทยาลัยคลาร์กสัน (Clarkson University): หัวหน้าภาควิชาคณิตศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ (1971–1979)
• มหาวิทยาลัยแอริโซนา (University of Arizona): ผู้นำโปรแกรมคณิตศาสตร์ประยุกต์ (1981–1985) และหัวหน้าภาควิชาคณิตศาสตร์ (1985–1996)
• มหาวิทยาลัยวอริก (University of Warwick): หัวหน้าภาควิชาคณิตศาสตร์ (1996–2000)

นอกจากงานบริหารแล้ว เขายังคงรักษาบทบาทในการสอนและการวิจัยอย่างเข้มข้น ทั้งในระดับปริญญาตรีและบัณฑิตศึกษา

ผลงานทางวิชาการที่โดดเด่น

Alan C. Newell ได้สร้างผลงานที่พลิกโฉมวงการคณิตศาสตร์ประยุกต์และฟิสิกส์ในหลายด้าน ดังนี้:

1. การก่อตัวของรูปแบบ (Pattern Formation)

เขาและคณะได้พัฒนาสมการ envelope และ modulation เพื่ออธิบายพฤติกรรมของพารามิเตอร์ลำดับของรูปแบบ รวมถึงการศึกษาคำตอบแบบอ่อน (weak solutions) ของสมการการแพร่กระจายเฟส และการสาธิตว่าระบบที่ก่อตัวเป็นรูปแบบสามารถเกิดการเลื่อนเฟสภายใต้ความเค้นภายนอก ซึ่งสร้างวัตถุที่คล้ายกับควาร์กและเลปตอนในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค

2. คลื่นไม่เชิงเส้นและคำตอบ (Nonlinear Waves and Solutions)

Newell เป็นหนึ่งในกลุ่มแรกๆ (ร่วมกับ Benney) ที่อนุพัทธ์สมการ Schrödinger ไม่เชิงเส้น (Nonlinear Schrödinger Equation) ซึ่งเป็นสมการสากลสำหรับซองคลื่นแบบกระจายตัวไม่เชิงเส้น นอกจากนี้เขายังศึกษาผลกระทบของตัวกลางแบบสุ่มที่มีต่อการแพร่กระจายของคลื่นไม่เชิงเส้น และการระบุระยะการระบุตำแหน่งของ Anderson (Anderson localization distance)

3. ทัศนศาสตร์ (Optics)

เขามีส่วนร่วมในการพัฒนาผลลัพธ์ที่มีประโยชน์เกี่ยวกับกฎของสเนลล์แบบไม่เชิงเส้น (Nonlinear Snell's Laws), ความไม่เสถียรทางแสง (optical bistability), การก่อตัวของรูปแบบในเลเซอร์ที่มีรูรับแสงกว้าง และความเสียหายของดวงตาที่เกิดจากเลเซอร์

4. ความปั่นป่วนของคลื่น (Wave Turbulence)

เขาได้พัฒนาการอนุพัทธ์ที่สอดคล้องกันของการปิดความปั่นป่วนของคลื่น (wave turbulence closure) และเขียนบทความที่ได้รับการอ้างอิงอย่างสูงเกี่ยวกับความปั่นป่วนทางแสง (optical turbulence) รวมถึงการค้นพบความผิดปกติของความจุจำกัด (finite capacity anomaly) ในความปั่นป่วนของแมกนีโตไฮโดรไดนามิกแบบอ่อน

5. พลาสมาและของไหล (Plasmas and Fluids)

Newell ได้ใช้คุณสมบัติพลาสมาไม่เชิงเส้นเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการสื่อสารกับยานอวกาศขณะกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ และหาวิธีปรับปรุงการลดแรงต้านและลักษณะการบินของยานยนต์ความเร็วเหนือเสียง (hypersonic vehicles)

6. โครงสร้างที่สอดคล้องกัน (Coherent Structures)

เขาร่วมกับ Benno Rumpf พัฒนาคำอธิบายสำหรับการปรากฏขึ้นของโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สอดคล้องกันในระบบที่ไม่สามารถหาคำตอบได้ (nonintegrable systems) ซึ่งมีผลการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในระบบไม่เชิงเส้น

รางวัลและความสำเร็จ

• ได้รับทุน Guggenheim Fellowship ในปี ค.ศ. 1976
• ได้รับรางวัลบรรยาย John von Neumann Lecture จาก Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM) ในปี ค.ศ. 2004
• เป็นนักวิจัยอาวุโส Humboldt Fellow ในปี ค.ศ. 1988–1989
• ได้รับเลือกเป็น Fellow ของ Society for Industrial and Applied Mathematics (SIAM) ในปี ค.ศ. 2009