David W. Snoke es profesor de física en el Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de Pittsburgh . En 2006 fue elegido miembro de la Sociedad Estadounidense de Física "por su trabajo pionero en la comprensión experimental y teórica de los procesos ópticos dinámicos en sistemas semiconductores". [1] En 2004, coescribió un artículo controvertido con el destacado defensor del diseño inteligente Michael Behe . En 2007, su grupo de investigación fue el primero en informar sobre la condensación de polaritones de Bose-Einstein en una trampa. [2]
David Snoke y el físico teórico Jonathan Keeling publicaron recientemente un artículo anunciando una nueva era para los condensados de polaritones diciendo que los polaritones son posiblemente la "... mejor esperanza para aprovechar los extraños efectos de la condensación cuántica y la superfluidez en aplicaciones cotidianas". [3]
Su investigación experimental y teórica se ha centrado en los procesos mecánicos cuánticos fundamentales en la óptica de semiconductores, es decir, las transiciones de fase de electrones y huecos. Dos impulsores principales han sido la condensación de excitones de Bose-Einstein [5] [6] [7] [8] [9]
y polaritones . [10] [2] También ha realizado esfuerzos menores en biología numérica y ha publicado sobre el tema de la interacción de la ciencia y la teología.
Condensación de polaritones de Bose-Einstein
Figura 1: Distribución de energía de polaritones en equilibrio, en diversas densidades. Las líneas continuas se ajustan a la distribución de equilibrio de Bose-Einstein. Los dos conjuntos de datos en las densidades más altas no se ajustan a la distribución de Bose-Einstein porque tienen un condensado cuya distribución de momento está fuertemente alterada por las interacciones de las partículas. De la referencia. [11]
En 2007, el grupo de investigación de Snoke en la Universidad de Pittsburgh utilizó el estrés para atrapar polaritones en regiones confinadas, [2] de forma similar a la forma en que los átomos se confinan en trampas para los experimentos de condensación de Bose-Einstein . La observación de la condensación de polaritones en una trampa fue significativa porque los polaritones estaban desplazados del punto de excitación del láser, de modo que el efecto no podía atribuirse a un simple efecto no lineal de la luz láser. Los hitos posteriores de Snoke y sus colaboradores incluyen mostrar una clara diferencia entre la condensación de polaritones y el láser estándar, [12] que muestra la circulación cuantificada de un condensado de polaritones en un anillo, [13] y la primera demostración clara de la condensación de polaritones en equilibrio de Bose-Einstein [ 11] (ver Figura 1), en colaboración con el grupo Keith Nelson del MIT. Antes de este resultado, los condensados de polariton siempre se observaban fuera de equilibrio. [14] [15] Para una discusión general sobre la condensación de polaritones de Bose-Einstein, consulte esta página .
Dinámica de desequilibrio
Las preguntas básicas sobre cómo los sistemas fuera de equilibrio se aproximan al equilibrio (“equilibrio” o “termalización”) han involucrado cuestiones profundas y de larga data de la física, a veces llamada la “ flecha del tiempo ” termodinámica, con debates que se remontan a Boltzmann . En 1989, Snoke fue uno de los primeros en realizar simulaciones del equilibrio de un condensado de Bose-Einstein, utilizando la solución numérica de la ecuación cuántica de Boltzmann
. [16] En 1994, Snoke demostró la concordancia de las mediciones experimentales resueltas en el tiempo de una distribución de partículas con la solución de la ecuación cuántica de Boltzmann. [17] En 2012, él y el teórico Steve Girvin publicaron un artículo fundamental [18] sobre la justificación de la Segunda Ley de la Termodinámica basada en el análisis de la ecuación cuántica de Boltzmann, que ha impactado la filosofía de la Segunda Ley. [19] Otros trabajos de Snoke han incluido la dinámica de desequilibrio del plasma de electrones [20] y la transición de Mott del gas excitón al plasma con huecos de electrones. [21]
biología numérica
En 2004, Snoke fue coautor de un artículo con Michael Behe , miembro principal del Centro para la Ciencia y la Cultura del Discovery Institute , en la revista científica Protein Science , [22] que recibió amplias críticas. La contribución de Snoke al artículo fue un apéndice que verificó los resultados numéricos con cálculos analíticos que mostraban la ley de potencia relevante, es decir, que para una característica novedosa que requiere múltiples mutaciones neutras, el tiempo hasta la fijación tiene una dependencia sublineal del tamaño de la población.
Behe ha afirmado que los resultados del artículo respaldan su noción de complejidad irreducible, basada en el cálculo de la probabilidad de mutaciones necesarias para que la evolución tenga éxito. Sin embargo, la versión publicada no abordó el concepto directamente; Según Behe, todas las referencias a la complejidad irreducible fueron eliminadas antes de la publicación del artículo a instancias de los revisores. [23] Michael Lynch escribió una respuesta, [24] a la que respondieron Behe y Snoke. [25] Protein Science analizó los artículos en un editorial. [26] Protein Science recibió cartas que "contenían muchos puntos de desacuerdo con el artículo de Behe y Snoke", incluidos los puntos que: [26]
Se produce una variación sustancial en la tasa de fijación de mutaciones, tanto entre linajes como entre sitios de una proteína durante la evolución. Este es un concepto central de la genética de poblaciones moderna [citas eliminadas]
Se sabe que los cambios en un sitio causan cambios en la mutación y la tasa de aceptación en otros sitios de una proteína, generalmente llamados cambios "compensatorios" [citas eliminadas]
La recombinación acelera fuertemente la velocidad de unión de mutaciones independientes en múltiples sitios y de injerto de nuevos dominios con funciones y sitios de interacción adicionales a las proteínas para crear nuevos modos de acción o regulación [citas eliminadas]
La selección actúa continuamente y los efectos acumulativos, más que un único cambio fuertemente adaptativo, son la base de la evolución según un modelo darwiniano. Por lo tanto, también se deben suponer que se seleccionan estados intermedios.
Las suposiciones del artículo han sido severamente criticadas y las conclusiones que extrae de su modelo matemático han sido criticadas y contradichas:
Un ensayo criticaba el artículo por "simplificar excesivamente el proceso, lo que da lugar a conclusiones cuestionables", que "sus suposiciones sesgan sus resultados hacia cifras más pesimistas", incluida una suposición que es "probablemente falsa en todas las circunstancias", otra esto es "probablemente falso como regla general" y supone un nivel "demasiado alto" de sustituciones que destruiría la función de la proteína. Concluye "[e] irónicamente, a pesar de estas suposiciones erróneas, Behe y Snoke muestran que la probabilidad de que evolucionen pequeñas características de múltiples residuos es extremadamente alta, dados los tipos de organismos a los que se aplica el modelo de Behe y Snoke". [27]
Investigaciones más recientes sugieren que el modelo de Behe y Snoke, e incluso la respuesta de Lynch, pueden haber sido "subestimaciones sustanciales" "de la tasa de obtención de una combinación adaptativa de mutaciones". [28]
El análisis bioquímico de la cuestión ha apoyado una visión evolutiva ortodoxa y ha rechazado el enfoque de Behe y Snoke como un "modelo irrazonable que supone 'saltos en el aire', como la evolución de actividades completamente nuevas a través de cambios de aminoácidos múltiples y simultáneos". . [29]
El 7 de mayo de 2005, Behe describió el artículo al presentar argumentos a favor de la complejidad irreducible en su testimonio en las audiencias sobre evolución de Kansas . [30] En el juicio del Distrito Escolar del Área de Kitzmiller v. Dover más tarde ese año, fue el único artículo al que hicieron referencia tanto Behe como Scott Minnich como apoyo al diseño inteligente. En su fallo, el juez Jones señaló que "una revisión del artículo indica que no menciona ni la complejidad irreducible ni la identificación. De hecho, el profesor Behe admitió que el estudio que forma la base del artículo no descartó muchos mecanismos evolutivos conocidos". y que la investigación en realidad podría respaldar vías evolutivas si se utilizara un tamaño de población biológicamente realista". [31]
En 2014, David Snoke, junto con los coautores Jeffrey Cox y Donald Petcher, publicaron un estudio numérico de la evolución de estructuras novedosas en la revista Complexity. [32] El modelo pretendía abordar el problema fundamental de la compensación del costo de permitir nuevas estructuras que aún no son funcionales, frente al beneficio de la eventual nueva función.
Ciencia y teología
Su libro, Un caso bíblico para una vieja Tierra (Baker Books, 2006) fue descrito en una reseña del profesor de derecho David W. Opderbeck, en Perspectives on Science and Christian Faith de la American Scientific Affiliation como "un éxito admirable" en " estableciendo que la visión de la 'era actual' es una alternativa válida para los cristianos que se aferran a la inerrancia bíblica", pero como "menos persuasiva" al "argumentar a favor de una comprensión concordista de los textos del Génesis y la ciencia moderna". [33] Snoke fue elegido miembro de la American Scientific Affiliation en 2006. [4] En 2014 publicó un artículo de revisión para el Discovery Institute , [34] argumentando que el paradigma predominante de la biología de sistemas moderna favorece una perspectiva de diseño inteligente, a saber que los biólogos de sistemas comúnmente asumen un paradigma de “buen diseño”.
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enlaces externos
Laboratorio Snoke – Sitio web oficial
"Seminario físico | David Snoke". YouTube . Nueva York Uspms. 15 de septiembre de 2020.
"Superfluidos de luz (David Snoke, Pittsburgh)". YouTube . Centro FLOTA. 23 de noviembre de 2021.
