1928年1月15日,罗伯特·克拉奇南(Robert Kraichnan)出生于美国费城。他是现代湍流理论的先驱。
克拉奇南高中就开始研究广义相对论。他的研究赢得了白宫学生科学竞赛。1947年从麻省理工本科毕业时克拉奇南重新论述了这一课题,论文题目为《线性引力场的量子理论》(Quantum Theory of the Linear Gravitational Field)。1949年,克拉奇南从麻省理工获得博士学位。
从1949年到1950年,他在普林斯顿高等研究院担任阿尔伯特·爱因斯坦的助理。1962年离开学术界之前,克拉奇在哥伦比亚大学以及纽约大学科朗数学科学研究所(Courant Institute of Mathematical Sciences)工作过。
克拉奇南先后在新罕布什尔州和新墨西哥州建立了科学咨询业务,为洛斯阿拉莫斯国家实验室、美国国家航天航空局、国家大气研究中心、海军研究实验室、伍兹霍尔海洋研究所(Woods Hole Oceanographic Institution)等提供咨询服务。
克拉奇南在数个领域做过研究,包括广义相对论、量子场论、量子多体理论、统计物理学。
克拉齐南最重要的工作是关于湍流与流体力学。
克拉齐南的湍流研究
1957年,克拉奇南从量子多体问题出发(直接相互作用近似),用场理论的方法来研究湍流。这建立在前人安德雷·柯尔莫哥洛夫(Andrei Kolmogorov)、拉斯·昂萨格(Lars Onsager)、沃纳·海森堡(Werner Heisenberg)、卡尔·弗雷德里希·冯·魏茨泽克(Carl Friedrich von Weizsäcker)等人的湍流统计理论的基础上。
1964年到1965年,克拉奇南在拉格朗日图景下再一次研究此方法,添加了此前自己忽略的缩放校正。湍流统计理论用与尺度无关的液流速度场分布来描述粘性液体。这就是说,液体的速度大小一般是波数的幂次方。在稳定状态下,大尺度的涡旋的能量耗散到小尺度涡旋。这种类型的耗散并不是由分子层级的摩擦造成的,而是来自纳维尔-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)的非线性效应。直到最后在最小的尺度上,分子粘性开始变得重要,能量以热能的形式耗散。
1967年,克拉奇南提出二维湍流呈现逆能级流动(inverse Energy Cascade),即涡旋的能量从小尺度(大k)向大尺度(小k)流动。这是克拉奇南最重要的发现之一。它对海洋及大气研究很重要,因为它们的层状结构更接近一个二维模型,而非三维。
克拉奇南获得获得阿卜杜勒·萨拉姆国际理论物理中心2003年的狄拉克奖章,美国物理学会1993年的奥托·拉波特奖(Otto Laporte Award)及1997年的拉斯·昂萨格奖(Lars Onsager Prize)。2000年,克拉奇南成为美国科学院院士。
2003年,克拉奇南重返学术界,在约翰·霍普金斯大学做机械工程教授。
2008年,克拉奇南去世,时年80岁。
资料来源:

https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.6.6.20190115a/full/
https://www.nytimes.com/2008/03/08/us/08kraichnan.html?_r=1&ref=obituaries
https://en.wikipedia.org/wiki/Robert_Kraichnan
我们不需要英雄
但我们需要榜样
几只青椒
长按二维码关注
继续阅读
阅读原文