Henri Poincaré-prisen til Jan Philip Solovej

Henri Poincaré-prisen uddeles hvert tredje år ved åbningsceremonien til den Internationale Kongres i Matematisk Fysik. Årets kongres afholdes i Genève den 2.-7. august 2021, hvor Jan Philip Solovej, ud over at være prismodtager, også vil være plenarforedragsholder.

Henri Poincaré-prisen er nok den fornemmeste internationale pris i matematisk fysik. Blandt de tidligere modtagere finder man nogle af de mest berømte og indflydelsesrige matematiske fysikere, flere af dem er Fieldsmedalje-vindere og der er en enkelt Abelprisvinder.

- Blandt de tidligere prismodtagere er der mange, som jeg har beundret og set op til. Det er derfor med meget stor stolthed, men også en del ydmyghed, at jeg modtager denne pris. Jeg opfatter det som en kæmpe anerkendelse af min forskning, at det internationale matematik-fysik samfund har valgt at tildele mig denne pris, siger Jan Philip.

Matematikken i kvantemekanikken

Jan Philip modtager prisen for ”fremragende bidrag til analysen af kvante-mange-legemeproblemer, der spænder fra den elektroniske struktur af store atomer til Lee-Huang-Yang asymptotikken af grundtilstandsenergi af Bose-gasser”.

Vi har bedt Jan Philips kollega, Søren Fournais fra Aarhus Universitet, om at uddybe erklæringen fra priskomiteen:

- Jan Philip får prisen for sit arbejde med at forstå matematikken i kvantemekanikken. Der er mange meget fine balancer i kvantemekanik, der har enorm betydning for, at verden ser ud som den gør. Kvantemekanikken blev i høj grad opfundet fordi et atom ikke kunne være stabilt i klassisk mekanik: Elektronen ville lynhurtigt styrte ind i atomkernen. Et klassisk problem i Matematisk Fysik er “Stabilitiet af stof”, der undersøger, hvorvidt ikke bare et, men mange atomer også bliver stabilt kvantemekanisk.

- Tænk her på, at et hvilket som helst makroskopisk objekt (f.eks. et glas vand) indeholder milliarder af milliarder af atomer. Hvis ikke stof var stabilt ville der ske en enorm energiudladning, når man f.eks. hælder to glas vand sammen.

- De klassiske resultater om Stabilitet af Stof blev vist af Dyson og Lenard, og senere af Lieb og Thirring. Jan Philip har givet bidrag til forståelsen af dette spørgsmål i blandt andet modeller, der indeholder magnetiske felter og relativistiske effekter, fortæller Søren Fournais. 

Ioniseringsformodningen

- Et af Jan Philips første store resultater handler om den såkaldte “Ioniseringsformodning”: Hvor mange elektroner kan en atomkerne med kerneladning Z binde? Det virker intuitivt klart, at hvis først et atom er blevet negativt, altså at der er flere end Z elektroner, så vil en “ny” elektron blive elektrisk frastødt og derfor ikke blive bundet til atomet. Denne forklaring er dog forkert, hvilket følger af klassiske resultater af Benguria og Lieb. Den rigtige forklaring involverer Paulis udelukkelsesprincip og er resultatet af en meget finere balance og en forståelse af korrellationer i atomet. Jan Philip har bevist de bedste resultater vi har om ioniseringsformodningen, nemlig et fuldstændigt bevis i Hartree-Fock modellen.

- Det sidste emne, der bliver nævnt i priskomiteens udtalelse, handler om Bose-Einstein kondensering. Det var først i ‘90erne at denne nye tilstand af stof blev eksperimentelt realiseret - en bedrift, der gav de involverede fysikere Nobelprisen. Vores matematiske forståelse for disse systemer er dog langt fra fuldstændig. Det drejer sig igen om systemer med mange, meget korrellerede, kvantepartikler. Jan Philip har over en lang årrække udviklet matematiske værktøjer og forståelse for disse korrellerede systemer. Et foreløbigt højdepunkt, publiceret i 2020 (sammen med undertegnede), var beviset for det fundamentale Lee-Huang-Yang bidrag til energien for en Bose gas.

- Inden for den matematiske fysik er der blevet arbejdet på at forstå rigtigheden af Lee-Huang-Yang bidraget i over 60 år, fordi det er vigtigt i forståelsen af Bose-Einstein kondensaters helt specielle superflydende egenskaber, forklarer Søren Fournais. 

---

Jan Philip Solovej

Jan Philip Solovej (født 14. juni 1961 i København) er professor i matematisk fysik. Uddannet cand.scient. fra Københavns Universitet i 1985 og blev i 1989 ph.d. i matematik fra Princeton University i USA, hvor han også senere var assistant professor i en årrække. Han var i mere end 10 år forsker ved forskellige universiteter i USA. 1995-1997 var han forskningsprofessor ved Institut for Matematik ved Aarhus Universitet og har siden 1997 været professor ved Institut for Matematiske Fag, Københavns Universitet. I 2016 blev han centerleder ved Villum Centre of Excellence for the Mathematics of Quantum Theory (QMATH).

Han har været formand for DFF Forskningsrådet for Natur og Univers, og er medlem af Videnskabernes Selskab. I 2001 modtog han undervisningsprisen Årets Harald og i 2002 modtog han Friedman rescue award for "significant contributions to mathematical physics". I 2020 blev han medlem af Academia Europaea.

Emner