Nicholas Constantine Metropolis ( griego : Νικόλαος Μητρόπουλος ; [1] 11 de junio de 1915 - 17 de octubre de 1999) fue un físico greco-estadounidense . [2]
Metropolis se licenció en física (1937) y se doctoró (1941, con Robert Mulliken ) en la Universidad de Chicago . Poco después, Robert Oppenheimer lo reclutó desde Chicago, donde colaboraba con Enrico Fermi y Edward Teller en los primeros reactores nucleares, para el Laboratorio Nacional de Los Álamos .
Llegó a Los Álamos en abril de 1943 como miembro del equipo original de cincuenta científicos. Regresó a Los Álamos en 1948 para dirigir el grupo de la División Teórica que diseñó y construyó la computadora MANIAC I en 1952, que se basó en la máquina IAS, y la MANIAC II en 1957.
Nicolas Metropolis nació el 11 de junio de 1915 en Chicago, Estados Unidos. Metropolis recibió su licenciatura (1936) y doctorado en física química (1941) en la Universidad de Chicago . Durante su doctorado trabajó con Robert Mulliken . Después de graduarse, trabajó como instructor en la Universidad de Chicago con James Franck . Poco después, en 1943, Robert Oppenheimer lo reclutó de Chicago para el Proyecto Manhattan , donde trabajó en el grupo de Harold C. Urey . Más tarde se unió al Laboratorio Metalúrgico de la Universidad de Chicago y trabajó bajo la supervisión de Edward Teller , quien lo alentó a pasarse a la física teórica. En Los Álamos, Metropolis trabajó junto con Richard Feynman en "dispositivos electromecánicos utilizados para cálculos manuales". [3]
Después de la Segunda Guerra Mundial , regresó a la facultad de la Universidad de Chicago como profesor asistente. Regresó a Los Álamos en 1948 para dirigir el grupo en la división teórica que diseñó y construyó la computadora MANIAC I en 1952 que se basó en la máquina IAS , y la MANIAC II en 1957. ( John von Neumann pensó que este acrónimo era demasiado frívolo; [4] Metropolis afirma haber elegido el nombre "MANIAC" con la esperanza de detener la erupción de tales acrónimos para nombres de máquinas, pero es posible que en cambio haya estimulado aún más dicho uso.) [3] De 1957 a 1965 fue profesor titular de física en la Universidad de Chicago y fue el director fundador de su Instituto de Investigación Informática. En 1965 regresó a Los Álamos, donde fue nombrado miembro senior del laboratorio en 1980.
En Los Álamos, a finales de la década de 1940 y principios de la de 1950, un grupo de investigadores dirigido por Metropolis, entre ellos John von Neumann y Stanislaw Ulam , desarrolló el método de Monte Carlo . [5] [6] Se trata de una clase de enfoques computacionales que se basan en un muestreo aleatorio repetido para calcular sus resultados, llamado así en referencia al amor del pariente de Ulam por los casinos de Monte Carlo. Metropolis estuvo profundamente involucrada en el primer uso del método de Monte Carlo, recableando la computadora ENIAC para realizar simulaciones de un núcleo nuclear en 1948. [6] En 1953, Metropolis fue coautor de un artículo titulado Cálculos de ecuaciones de estado por máquinas de computación rápidas . [7] Este artículo histórico mostró las primeras simulaciones numéricas de un líquido e introdujo un nuevo método computacional de Monte Carlo para hacerlo.
En las aplicaciones del método de Monte Carlo a problemas de mecánica estadística anteriores a la introducción del algoritmo Metropolis, se generaría una gran cantidad de configuraciones aleatorias del sistema, se calcularían las propiedades de interés (como la energía o la densidad) para cada configuración y luego se calcularía un promedio ponderado donde el peso de cada configuración era su factor de Boltzmann , , donde es la energía , es la temperatura y es la constante de Boltzmann . La contribución clave del artículo fue la idea de que
En lugar de elegir configuraciones al azar y luego ponderarlas con exp(− E / kT ), elegimos configuraciones con una probabilidad exp(− E / kT ) y las ponderamos de manera uniforme.
— Metropolis y otros, [7]
El algoritmo para generar muestras de la distribución de Boltzmann fue generalizado posteriormente por WK Hastings y se lo conoce ampliamente como el algoritmo Metropolis-Hastings .
En los últimos años ha surgido una controversia sobre si Metropolis realmente hizo contribuciones significativas al documento de Cálculos de la Ecuación de Estado . [8]
Metropolis fue miembro de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias , de la Sociedad de Matemáticas Industriales y Aplicadas y de la Sociedad Estadounidense de Matemáticas . En 1987 se convirtió en el primer empleado de Los Álamos en recibir el título de "emérito" por parte de la Universidad de California . Metropolis también recibió la Medalla Pionera del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos , y fue miembro de la Sociedad Estadounidense de Física .
El premio Nicholas Metropolis al trabajo de tesis doctoral sobresaliente en física computacional es otorgado anualmente por la Sociedad Estadounidense de Física . [9]
Metropolis interpretó el papel de un científico en la película de Woody Allen Maridos y esposas (1992). [10]
Metropolis tuvo un hijo, Christopher, y dos hijas, Penelope y Katharine. Fue un ávido esquiador y jugador de tenis hasta mediados de los setenta. Murió en un asilo de ancianos en Los Álamos, Nuevo México . [11]
En sus memorias, [12] Stanislaw Ulam recuerda que un pequeño grupo, en el que se encontraba él mismo, Metropolis, Calkin , Konopinski , Kistiakowsky , Teller y von Neumann , pasaron varias tardes en Los Álamos jugando al póquer. Jugaban por sumas muy pequeñas, pero: «Metropolis una vez describió lo triunfal que fue ganar diez dólares de John von Neumann, autor de un famoso tratado sobre la teoría de juegos. Luego compró su libro por cinco dólares y pegó los otros cinco dentro de la tapa como símbolo de su victoria». En otro pasaje de su libro, Ulam describe a Metropolis como «un greco-americano con una personalidad maravillosa».
Metrópolis tiene un número de Erdős de 2 y le permitió a Richard Feynman tener un número de Erdős de 3. [13]
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