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主修物理数学的库基尔曼获得了杰斐逊奖

Jefferson Prize winner
杰弗逊奖得主 12岁的阿里·库基尔曼(Ari Cukierman)进入威廉玛丽学院(William & 玛丽),打算主修音乐和哲学。转学物理和数学后,他对这两个学科的研究都做出了重要贡献。约瑟夫·麦克莱恩摄

阿里·库基尔曼(Ari Cukierman)是威廉玛丽学院(William & 玛丽)的大一新生,打算主修音乐和哲学。2012年,他将以数理化双学位的优异成绩毕业,并至少发表一篇重要的同行评议论文。

库基尔曼是2012年托马斯·杰斐逊自然哲学奖的获得者。该奖项由托马斯·杰斐逊纪念基金会的受托人授予,旨在表彰在科学和数学方面的卓越成就,并纪念杰斐逊与威廉·斯莫尔教授的关系。斯莫尔教授与威廉·斯莫尔物理佳博体育同名,是杰斐逊在威廉与玛丽学院的科学和数学导师。杰斐逊奖是传统上在纪念学院成立的宪章日颁发的奖项之一。

库基尔曼在很小的时候就对宇宙的运行产生了兴趣,当时他的母亲会带他出去仰望星空。后院天文学远远超出了北斗七星的识别。

“我母亲不是科学家,”库基尔曼说,“但她能告诉我一些天体物理学的知识。”

他从小就对物理感兴趣,并受益于费尔法克斯县托马斯杰斐逊科技高中的课程。但库基尔曼对音乐也很感兴趣——钢琴、吉他、合唱,甚至作曲。高中时,库基尔曼凭借罗伯特·弗罗斯特(Robert Frost)的《雪夜停在树林边》(stop by Woods on a Snowy Evening)的原创作品赢得了亚历山大合唱协会(Alexandria choir Society)主办的比赛。

库基尔曼说,在认真思考了他想在威廉玛丽学院学习什么之后,他开始专注于数学和物理。大二时,他在卡罗内的高级经典力学课上遇到了物理学教授克里斯托弗·卡罗内。卡罗内成为库基尔曼关于暗物质的荣誉论文研究的导师和顾问。暗物质是科学家在遥远星系的旋转运动中观察到的异常现象的一种假设解释。

暗物质是一种不发射或散射光的物质。我们有各种理由相信它存在,但我们不确定它是否存在,”库基尔曼解释说。“不过我们很有信心,因为我们可以探测到它对我们能看到的东西的引力影响。”

库基尔曼与卡罗内和研究生雷纳德·普里穆兰多一起研究了一种研究暗物质的新方法。卡罗内说,暗物质最初的概念是一种稳定的、不衰变的粒子,“但如果暗物质只有一点点不稳定呢?这些暗物质粒子中很少有一个会衰变。”

如果暗物质确实会衰变,它就可以解释物理学的另一个谜题,即宇宙射线电子和正电子的观测比预期的要大。此外,合作者还假设了卡罗内称之为“更奇特”的东西:一种暗物质粒子,它主要衰变为三种不同的粒子。

2011年,库基尔曼、卡罗内和普里姆兰多在备受尊敬的同行评审期刊《物理快报b》上发表了他们的论文《关于三体轻子味暗物质衰变的宇宙射线光谱》,卡罗内说,库基尔曼是一个重要的贡献者。

卡罗内在一封支持库基尔曼提名的信中写道:“阿里获得了一致的结果,需要复杂的数值模拟,速度和准确性与我的五年级博士生一样。”

库基尔曼还在数学系做过研究,他正在撰写第二篇荣誉论文。库基尔曼与数学助理教授于革新共同参与了国家科学基金会资助的csum项目,对于革新对图论的研究进行了一些改进。

余在支持信中写道:“我把这个证明给几个同事看,他们不相信这是一个只上过一门数学证明课的本科生写的。”Cukierman的发现被收录在一篇题为《无限六边形网格顶点识别码最小密度的新界限》的论文中,目前正在一本顶尖的数学杂志上接受审查。

校长教授兼物理系主任David Armstrong代表系里提名了Cukierman,并指出他3.87的GPA是所有物理专业毕业生中最高的。

阿姆斯特朗写道:“从阿里的学术成绩、研究活动以及与师生的互动来看,他作为一名物理学家具有巨大的潜力。”“阿里打算继续在研究生院学习,他很有可能被许多顶尖的物理学研究生项目录取。”