W 2019 roku Karen Uhlenbeck została pierwszą kobietą laureatką Nagrody Abla , najwyższej nagrody z matematyki ( w matematyce nie ma kategorii Nobla). Nagroda została przyznana w uznaniu pionierskiej pracy Uhlenbecka w zakresie geometrycznych równań różniczkowych cząstkowych i teorii cechowania, znanej jako język matematyczny fizyki teoretycznej .
Przełomowe spostrzeżenia Uhlenbecka znajdują zastosowanie w fizyce cząstek elementarnych, teorii strun i ogólnej teorii względności. Ale nie jest jedyną słynną matematyką. Spotkajmy się z innymi, w porządku chronologicznym.
1. Emmy Noether (1882-1935): Jej twierdzenie zmieniło świat naukowy
Matematyk i kosmolog Ruth Gregory powiedziała kiedyś: „Trudno przecenić znaczenie pracy Noether we współczesnej fizyce”. Rzeczywiście, podczas gdy nam, laikom, trudno jest owinąć wokół tego głowę, „twierdzenie Noether” jest jednym z największych spostrzeżeń naukowych minionego stulecia i położyło podwaliny pod abstrakcyjną algebrę i fizykę teoretyczną.
Urodzona w Niemczech pod koniec XIX wieku w rodzinie matematyka, Emmy Noether nie mogła oficjalnie zapisać się na uniwersytet, który był przeznaczony tylko dla mężczyzn . Zrobiła więc audyty, zdała wszystkie egzaminy i uzyskała tytuł licencjata. Później uzyskała tytuł doktora. na innym uniwersytecie, który w końcu przyjął kobiety, ale nie mógł zajmować stanowiska nauczycielskiego.
W 1915 roku, rok po tym, jak Albert Einstein opublikował swoją ogólną teorię względności, młody Noether, wówczas nieopłacany wykładowca na Uniwersytecie w Getyndze, został wezwany przez grupę czołowych matematyków świata do pomocy w rozwiązaniu problemu z rewolucyjnym podejściem Einsteina do grawitacji. Niezrażona udowodniła, dlaczego ogólna teoria względności nie jest sprzeczna z ustalonym prawem zachowania energii.
Trzy lata później opublikowała własne przełomowe twierdzenie ustanawiające matematyczny związek między prawami zachowania a czymś, co nazywa się symetrią . Twierdzenie Noether - które nie jest teorią, ale dowodem matematycznym - dowiodło, że każde prawo zachowania (energia, pęd, moment pędu itp.) Było związane z symetrią w przyrodzie. Wcześniej naukowcy nie zdawali sobie sprawy, że są one powiązane.
Korzystając z narzędzia matematycznego Noether, fizycy opracowali model standardowy , który opisuje interakcje sił słabych, silnych i elektromagnetycznych. Twierdzenie Noether pomaga teraz wyjaśnić zachowanie czarnych dziur i istnienie ciemnej materii.
2. Katherine Johnson (od 1918 r.): „Ludzki komputer” NASA
Uwieczniona przez aktorkę Taraji P. Henson w filmie „ Hidden Figures ” z 2016 roku , Katherine Johnson była pionierem pod wieloma względami. Jako czarna kobieta dorastająca w segregowanej Zachodniej Wirginii, przełamała zakorzenione bariery rasowe zarówno w edukacji, jak i zatrudnieniu, aby stać się kluczową postacią sukcesu wczesnego amerykańskiego programu kosmicznego, w tym misji orbitalnej Johna Glenna z 1962 roku.
Uznana za jej błyskotliwość matematyczną w młodym wieku, Johnson pośpiesznie przeszła przez szkołę i wcześnie ukończyła szkołę w historycznie czarnym West Virginia State College. Po kilku latach nauczania w czarnoskórych szkołach publicznych została poproszona, by być jednym z trzech studentów, którzy mieli zintegrować programy podyplomowe na Uniwersytecie Zachodniej Wirginii w 1939 r. Podjęła wyzwanie, ale ostatecznie opuściła program, gdy wraz z mężem zdecydowali się na założyć rodzinę.
Johnson została w domu, podobnie jak większość kobiet z jej pokolenia, by wychowywać swoje trzy młode córki przez następną dekadę, po czym w końcu powróciła do nauczania w lokalnych szkołach. Ale jej życie zmieniło się na zawsze, gdy krewny powiedział jej o całkowicie czarnym wydziale informatycznym, znanym w 1952 roku jako National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Johnson i jej rodzina przeprowadzili się do Wirginii, aby być blisko ośrodka badawczego w Langley, gdzie szybko zaimponowała swoim szefom szybkimi i dokładnymi obliczeniami.
Johnson, znany jako jeden z „ludzkich komputerów” NASA, przeprowadził kluczowe obliczenia do obliczenia analizy trajektorii i tras orbitalnych satelitów znajdujących się w pobliżu Ziemi. Jej błyskotliwy moment nastąpił podczas ostatnich przygotowań do misji Glenna Friendship 7, pierwszej, która wysłała amerykańskiego astronautę na orbitę. Obawiając się pozostawienia swojego losu w rękach prymitywnych komputerów, Glenn nakazał swoim inżynierom lotniczym „skłonić dziewczynę” do ręcznego wykonania obliczeń. „Jeśli ona mówi, że są dobre”, Johnson wspomina Glenna, „to jestem gotowy”.
W 2015 roku Barack Obama przyznał 97-letniej Johnsonowi Prezydencki Medal Wolności, a NASA obchodziła swoje 100. urodziny w 2018 roku.
3. Cathleen Morawetz (1923-2017): Genialne rozwiązanie problemów
Niektórzy genialni matematycy wolą zagłębiać się w abstrakcyjne idee i zasady teoretyczne, ale nie Cathleen Morawetz, kanadyjska matematyk, która zastosowała swoje umiejętności do rozwiązywania najbardziej złożonych problemów fizycznych w świecie rzeczywistym.
Podobnie jak Noether, ojciec Morawetza był znakomitym matematykiem i fizykiem. I w uderzającej analogii Morawetz był mentorem jako doktorant na Uniwersytecie Nowojorskim (NYU) przez Richarda Couranta, jednego z mentorów Noether w Getyndze. Po uzyskaniu doktoratu Morawetz spędziła resztę swojej kariery naukowej i dydaktycznej na Uniwersytecie Nowojorskim, gdzie ostatecznie została pierwszą kobietą-dyrektorką Courant Institute of Mathematical Sciences.
Morawetz jest najbardziej znana ze swoich technik matematycznych związanych z propagacją fal, znanych jako „ nierówność Morawetza ” i „oszacowanie Morawetza”. W 1956 roku jako pierwsza udowodniła, że żaden projekt płata samolotu nie jest w stanie całkowicie wyeliminować fal uderzeniowych przy prędkościach naddźwiękowych. Pozwoliło to inżynierom na zaprojektowanie skrzydeł, które minimalizowałyby wstrząsy, zamiast próbować je eliminować. Później prowadziła badania matematyczne nad nieliniowym rozpraszaniem fal przez przeszkody. Jej praca jest kluczowa w dziedzinie hybrydowych i mieszanych równań różniczkowych cząstkowych typu mieszanego, zaawansowanej matematyki używanej przez inżynierów do modelowania interakcji w świecie rzeczywistym z różnymi typami przebiegów.
Morawetz był nie tylko certyfikowanym geniuszem, ale także oddanym mentorem dla kobiet-matematyków na Uniwersytecie Nowojorskim. Wśród jej wielu nagród i wyróżnień był Narodowy Medal Nauki w 1998 roku, który jako pierwsza matematykka otrzymała go.
4. Karen Uhlenbeck (1942-): Pierwsza kobieta, która zdobyła „Nobla” z matematyki
Jako dziecko Karen Uhlenbeck uwielbiała czytać, co skłoniło ją do zainteresowania się nauką. Studiowała w Courant Institute na Uniwersytecie Nowojorskim i uzyskała doktorat. z Brandeis w 1968 roku. Kiedy wybrała się na poszukiwanie pracy, wspomina : „Miejsca, które interesowały się moim mężem - MIT, Stanford i Princeton - nie były zainteresowane zatrudnieniem mnie”. Chociaż uniwersytety określiły to jako „ zasady nepotyzmu ”, wierzyła, że to dlatego, że jest kobietą.
Ostatecznie otrzymała stypendium MacArthur Prize Fellowship w 1983 roku i została mianowana profesorem na University of Texas w Austin w 1987 roku, gdzie pozostała przez trzy dekady. Jej badania skupiały się na geometrycznych równaniach różniczkowych cząstkowych i teorii cechowania oraz pomogły w rozwoju teorii strun i fizyki cząstek. Jej praca na pograniczu matematyki i fizyki sprawiła, że w 2019 roku otrzymała Nagrodę Abla z matematyki, która po raz pierwszy trafiła do kobiety.
Oprócz tego, że jest chwalony jako jeden z najważniejszych matematyków XX wieku , Uhlenbeck jest zapalonym orędownikiem zwiększania liczby kobiet w matematyce, uruchamiając kilka programów, aby zachęcić kobiety, a także dzieci, do większego zaangażowania się w matematykę.
5. Maryam Mirzakhani (1977-2017): Math Star Extinguished Too Soon
W 2014 roku, w wieku 37 lat, Maryam Mirzakhani została pierwszą kobietą i pierwszą Irańczykiem, która zdobyła Medal Fieldsa , najwyższą nagrodę matematyczną przyznawaną co cztery lata wybitnym uczonym poniżej 40 roku życia. Niestety, Mirzakhani zmarł w 2017 roku po długiej walce z rak piersi.
Urodzona i wychowana w Teheranie podczas wojny iracko-irańskiej Mirzakhani ukończyła Uniwersytet Sharif i uzyskała tytuł doktora. na Harvardzie, gdzie studiowała geometrię hiperbolicznych powierzchni, takich jak teoretyczne obiekty w kształcie pączków i inne równie nieodgadnione tematy.
Poproszona o opisanie swoich badań w „przystępnych terminach”, Mirzakhani powiedział The Guardian : „Większość problemów, nad którymi pracuję, dotyczy struktur geometrycznych na powierzchniach i ich deformacji. W szczególności interesuje mnie zrozumienie powierzchni hiperbolicznych. Powierzchnię hiperboliczną można lepiej zrozumieć, badając przestrzeń modułów, która parametryzuje wszystkie struktury hiperboliczne na danej powierzchni topologicznej ”.
Masz to wszystko?
Znana z cierpliwego i metodycznego podejścia do rozwiązywania złożonych problemów teoretycznych, Mirzakhani wytyczała nowe, ekscytujące szlaki, gdy jej podróż została przerwana. Miejmy nadzieję, że jej przełomowe zwycięstwo w Medalu Fieldsa zainspiruje następne pokolenie młodych matematyczek.
„Nie sądzę, że każdy powinien zostać matematykiem, ale wierzę, że wielu uczniów nie daje matematyce realnej szansy” - powiedział Mirzakhani w tym samym wywiadzie. „Słabo radziłem sobie z matematyką przez kilka lat w gimnazjum; po prostu nie interesowało mnie myślenie o tym. Widzę, że bez ekscytacji matematyka może wyglądać bez sensu i zimna. Piękno matematyki objawia się tylko bardziej cierpliwym naśladowcom ”.
Dowiedz się więcej o kobietach w matematyce w „ Power in Numbers: The Rebel Women of Mathematics ” Talithii Williams. wybiera powiązane tytuły na podstawie książek, które naszym zdaniem Ci się spodobają. Jeśli zdecydujesz się na zakup, otrzymamy część wyprzedaży.
Teraz to jest interesujące
Pierwszą matematyką mogła być Hypatia , zmarła około 415 roku n.e. Pracowała z ojcem nad tłumaczeniem i tworzeniem komentarzy do klasycznych pojęć matematycznych, a także nad opracowywaniem własnych z zakresu geometrii i teorii liczb. Poganka Hypatia była popularna wśród większości chrześcijan i pogan, którzy uczęszczali na zajęcia, które uczyła w jej domu. Ale została zamordowana przez wściekły tłum chrześcijan, którzy byli oburzeni jej wykładami na temat neoplatonizmu.
Data publikacji: 28 marca 2019 r
