1. Cuộc đời
Kenneth G. Wilson đã trải qua một cuộc đời và sự nghiệp học thuật đầy ấn tượng, với những đóng góp sâu sắc cho vật lý lý thuyết và giáo dục khoa học.
1.1. Thời thơ ấu và giáo dục
Wilson sinh ngày 8 tháng 6 năm 1936 tại Waltham, Massachusetts, Hoa Kỳ. Ông là con cả của bà Emily Buckingham Wilson, một nhà vật lý được đào tạo, và ông E. Bright Wilson, một nhà hóa học nổi tiếng tại Đại học Harvard, người đã có những công trình quan trọng về phát xạ vi sóng.
Ông theo học nhiều trường khác nhau, trong đó có Magdalen College School ở Oxford, Anh, trước khi tốt nghiệp George School ở miền đông Pennsylvania. Ông đã nhảy lớp một lần, và vào năm 16 tuổi (1952), Wilson vào Đại học Harvard, chuyên ngành Toán học và cũng theo học Vật lý học. Trong các năm 1954 và 1956, ông hai lần lọt vào top 5 của Cuộc thi Toán học William Lowell Putnam. Ông cũng là một vận động viên điền kinh xuất sắc, đại diện cho Harvard ở nội dung một dặm. Trong các kỳ nghỉ hè, ông làm việc tại Viện Hải dương học Woods Hole.
Ông nhận bằng tiến sĩ từ Caltech vào năm 1961, dưới sự hướng dẫn của Murray Gell-Mann. Luận án của ông có tiêu đề "An investigation of the Low equation and the Chew-Mandelstam equations". Sau khi hoàn thành bằng tiến sĩ, ông tiếp tục công trình nghiên cứu sau tiến sĩ tại Harvard và CERN.
1.2. Sự nghiệp học thuật
Năm 1963, Wilson gia nhập Đại học Cornell với tư cách là giảng viên trẻ tại Khoa Vật lý, và trở thành giáo sư chính thức vào năm 1970. Năm 1974, ông được bổ nhiệm làm Giáo sư Vật lý James A. Weeks tại Cornell. Trong thời gian này, ông cũng tiến hành nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Gia tốc Quốc gia SLAC.
Năm 1985, ông được bổ nhiệm làm Giám đốc Trung tâm Lý thuyết Cornell (Trung tâm Lý thuyết và Mô phỏng trong Khoa học và Kỹ thuật của Cornell), một trong năm trung tâm siêu máy tính quốc gia được thành lập bởi Quỹ Khoa học Quốc gia. Năm 1988, Wilson gia nhập đội ngũ giảng viên của Đại học bang Ohio và tiếp tục cộng tác với trường này cho đến khi nghỉ hưu vào năm 2008.
Các nghiên cứu sinh tiến sĩ của ông bao gồm Roman Jackiw, H. R. Krishnamurthy, Michael Peskin, Serge Rudaz, Paul Ginsparg, Steven R. White và Steve Shenker. Anh trai của Wilson, David B. Wilson, cũng là giáo sư tại Cornell thuộc khoa Sinh học Phân tử và Di truyền cho đến khi qua đời ở tuổi 77. Vợ ông từ năm 1982, bà Alison Brown, là một nhà khoa học máy tính nổi bật.
2. Các công trình khoa học chính
Các công trình của Wilson trong vật lý bao gồm việc xây dựng một lý thuyết toàn diện về tỉ lệ (scaling), tức là cách các tính chất cơ bản và lực của một hệ thống thay đổi tùy thuộc vào thang đo mà chúng được đo lường. Ông đã phát minh ra một chiến lược "chia để trị" phổ quát để tính toán cách các chuyển tiếp pha xảy ra, bằng cách xem xét từng thang đo một cách riêng biệt và sau đó trừu tượng hóa mối liên hệ giữa các thang đo liền kề, trong một cách tiếp cận mới lạ về lý thuyết nhóm tái chuẩn hóa.
2.1. Lý thuyết nhóm tái chuẩn hóa và hiện tượng tới hạn
Công trình của Wilson đã mang lại những hiểu biết sâu sắc về lĩnh vực các hiện tượng tới hạn và chuyển tiếp pha trong vật lý thống kê, cho phép thực hiện các phép tính chính xác. Ông được trao Giải Nobel Vật lý năm 1982 cho những đóng góp này, đặc biệt là việc phát triển cách tiếp cận mang tính xây dựng, kết hợp cơ học lượng tử và cơ học thống kê, để giải quyết các chuyển tiếp pha bậc hai trong hiện tượng tới hạn.
Một ví dụ về một vấn đề quan trọng trong vật lý chất rắn mà ông đã giải quyết bằng cách sử dụng phương pháp tái chuẩn hóa là mô tả định lượng hiệu ứng Kondo.
2.2. Lý thuyết trường lượng tử và lý thuyết gauge mạng tinh thể
Wilson đã mở rộng những hiểu biết về tỉ lệ để trả lời các câu hỏi cơ bản về bản chất của lý thuyết trường lượng tử và sự mở rộng tích toán tử (operator product expansion), cũng như ý nghĩa vật lý của nhóm tái chuẩn hóa.
Ông cũng là người tiên phong trong việc hiểu rõ sự giam hãm quark bên trong các hadron, sử dụng lý thuyết gauge mạng tinh thể. Phương pháp này đã mở ra khả năng thực hiện các phép tính tương tác mạnh phức tạp trên máy tính. Trên cấu trúc mạng tinh thể này, ông tiếp tục làm sáng tỏ đối xứng chiral, một đặc điểm quan trọng của các tương tác hạt cơ bản.
3. Giải thưởng và vinh danh
Wilson đã nhận được nhiều giải thưởng và danh hiệu học thuật uy tín trong suốt sự nghiệp của mình:
- Giải Dannie Heineman về Vật lý Toán học, 1973
- Huy chương Boltzmann, 1975
- Được bầu làm thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ và hội viên của Học viện Nghệ thuật và Khoa học Hoa Kỳ, cả hai vào năm 1975.
- Giải Wolf Vật lý, 1980 (cùng với Michael E. Fisher và Leo Kadanoff)
- Đại học Harvard, Bằng Tiến sĩ Khoa học danh dự (D.Sc (Hon.)), 1981
- Caltech, Giải thưởng Cựu sinh viên Ưu tú, 1981
- Huy chương Franklin, 1982
- Giải Nobel Vật lý, 1982
- Giải thưởng Đĩa vàng của Học viện Thành tựu Hoa Kỳ, 1983
- Được bầu làm thành viên của Hội Triết học Hoa Kỳ vào năm 1984.
- Huy chương A. C. Eringen, 1984
- Huy chương Dirac (Institute of Physics), 1989
- Giải thưởng Aneesur Rahman, 1993
- Đại học Quốc gia Úc, Học giả Danh dự, 1996
- Hội viên Hội Vật lý Hoa Kỳ, 1998
4. Cuối đời và các hoạt động xã hội
Năm 1995, Kenneth G. Wilson chuyển đến Gray, Maine. Mặc dù đã chuyển địa điểm, ông vẫn tiếp tục cộng tác với Đại học bang Ohio cho đến khi chính thức nghỉ hưu vào năm 2008.
Trước khi qua đời, ông vẫn tích cực tham gia vào nghiên cứu về giáo dục vật lý và là người ủng hộ sớm cho phương pháp "tham gia tích cực" (tức là Khoa học thông qua tìm tòi) của học sinh từ cấp Mầm non đến Lớp 12 trong các môn khoa học và toán học.
5. Qua đời
Kenneth G. Wilson qua đời tại Saco, Maine vào ngày 15 tháng 6 năm 2013, ở tuổi 77. Nguyên nhân cái chết là do các biến chứng của u lympho. Ông đã được các đồng nghiệp của mình tưởng nhớ và ghi nhận những đóng góp to lớn.
6. Di sản và ảnh hưởng
Công trình của Kenneth G. Wilson về nhóm tái chuẩn hóa và các hiện tượng tới hạn đã cách mạng hóa khoa học lý thuyết. Ông đã cung cấp một câu trả lời cơ bản cho các câu hỏi như "Lý thuyết trường lượng tử là gì?" và "Tái chuẩn hóa là gì?". Cách tiếp cận tiên phong của ông, đặc biệt là việc sử dụng lý thuyết gauge mạng tinh thể và khái niệm vòng lặp Wilson, đã cho phép thực hiện các phép tính tương tác mạnh mẽ trên máy tính, mở ra những khả năng mới trong vật lý lý thuyết và vật lý hạt.
Những đóng góp của ông đã ảnh hưởng sâu sắc đến nhiều thế hệ nhà vật lý và tiếp tục là nền tảng cho nghiên cứu trong các lĩnh vực vật lý chất rắn, vật lý hạt và vật lý thống kê.