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5 matemáticos pioneros

5 matemáticos pioneros

Karen Uhlenbeck fue la primera mujer en ganar el Premio Abel, el “Premio Nobel” de matemáticas. Andrea Kane / Instituto de Estudios Avanzados

En 2019, Karen Uhlenbeck se convirtió en la primera mujer en ganar el Premio Abel, el mayor premio en matemáticas (no hay Premio Nobel en matemáticas). El premio fue un reconocimiento al trabajo pionero de Uhlenbeck sobre ecuaciones diferenciales parciales geométricas y teoría del calibre, conocido como el lenguaje matemático de la física teórica.

El conocimiento revolucionario de Uhlenbeck tiene aplicaciones en física de partículas, teoría de cuerdas y relatividad general. Pero no es el único matemático famoso. Nos encontraremos con otros, en orden cronológico.

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1. Emmy Noether (1882-1935): su teorema cambió el mundo científico

La matemática y cosmóloga Ruth Gregory dijo una vez: “Es difícil sobreestimar la importancia del trabajo de Noether en la física moderna”. De hecho, aunque a los profanos nos resulte difícil de entender, el “teorema de Noether” es uno de los grandes conocimientos científicos del siglo pasado y sentó las bases del álgebra abstracta y la física teórica.

Nacida en Alemania a finales del siglo XIX, hija de un padre matemático, Emmy Noether no pudo matricularse oficialmente en la universidad, que estaba reservada para los hombres. Entonces revisó los cursos, aprobó todos los exámenes y se graduó. Luego obtuvo un doctorado. en otra universidad que acabó aceptando mujeres, pero no se le permitió ocupar un puesto docente.

En 1915, un año después de que Albert Einstein publicara su Teoría general de la relatividad, el joven Noether, entonces profesor no remunerado en la Universidad de Gotinga, fue convocado por un grupo de los más grandes matemáticos del mundo para ayudar a resolver un problema con la visión revolucionaria de la gravedad de Einstein. . Impertérrito, demostró por qué la relatividad general no va en contra de la ley de conservación de energía establecida.

Tres años después, publicó su revolucionario teorema que establece la relación matemática entre las leyes de conservación y lo que se llama simetría. El teorema de Noether, que no es una teoría, sino una prueba matemática, demostró que cualquier ley de conservación (energía, momento, momento angular, etc.) está relacionada con una simetría asociada en la naturaleza. Antes de eso, los científicos no se dieron cuenta de que estaban relacionados.

Con la herramienta matemática de Noether, los físicos desarrollaron el modelo estándar, que describe las interacciones de fuerzas débiles, fuertes y electromagnéticas. Y el teorema de Noether ahora ayuda a explicar el comportamiento de los agujeros negros y la existencia de materia oscura.

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2. Katherine Johnson (1918-): “Computadora humana” de la NASA

Inmortalizada por la actriz Taraji P. Henson en la película de 2016 “Figuras ocultas”, Katherine Johnson fue pionera en más de una forma. Como mujer negra criada en la segregada Virginia Occidental, cruzó las barreras raciales arraigadas en la educación y el empleo para convertirse en una figura clave en el éxito del primer programa espacial de Estados Unidos, incluida la misión orbital de John Glenn en 1962.

Johnson, conocida por su genio matemático desde una edad temprana, intensificó su educación y se graduó temprano de West Virginia State College, históricamente afroamericana. Después de enseñar durante algunos años en escuelas públicas para negros, fue invitada a ser una de las tres estudiantes para ingresar a programas de posgrado en la Universidad de West Virginia en 1939. Aceptó el desafío, pero terminó abandonando el programa cuando ella y su esposo decidieron hacerlo. esta. Comenzar una familia.

Johnson se quedó en casa, como la mayoría de las mujeres de su generación, para criar a sus tres hijas durante la próxima década, antes de regresar a la enseñanza en las escuelas locales. Pero su vida cambió para siempre cuando un miembro de su familia le contó sobre un departamento de TI completamente negro en lo que se conocía en 1952 como el Comité Asesor Aeronáutico Nacional (NACA). Johnson y su familia se mudaron a Virginia para estar cerca del Langley Research Center, donde inmediatamente impresionó a sus jefes con sus rápidos y precisos cálculos.

Katherine Johnson (C), Ezra Edelman (R) y Caroline Waterlow (E)

Matemáticas de la NASA Katherine Johnson (C), Ezra Edelman (R) y Caroline Waterlow (L), ganadores del Mejor Documental por “OJ: Made in America”, posan en la sala de prensa durante el Oscar 2017 en Hollywood, California. En la ceremonia se presentó la película “Figuras ocultas”, basada en parte en la vida de Johnson.

Imágenes de Frazer Harrison / Getty

Johnson, conocido como uno de los “ordenadores humanos” de la NASA, realizó cálculos importantes para calcular el análisis de la trayectoria y las trayectorias orbitales de los satélites cercanos a la Tierra. Su brillante momento llegó durante los preparativos de último minuto para Glenn’s Friendship 7, el primero en poner en órbita a un astronauta estadounidense. Ansioso por dejar su destino en manos de computadoras primitivas, Glenn ordenó a sus ingenieros de vuelo que “le pidieran a la niña” que hiciera los cálculos manualmente. “Si dice que son buenos”, recuerda Johnson que le dijo a Glenn, “entonces estoy bien”.

En 2015, Barack Obama le otorgó a Johnson, de 97 años, la Medalla Presidencial de la Libertad y la NASA celebró su centenario en 2018.

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3. Cathleen Morawetz (1923-2017): resolución de problemas ingeniosa

Algunos matemáticos brillantes prefieren profundizar en ideas abstractas y principios teóricos, pero no Cathleen Morawetz, una matemática canadiense que aplicó sus habilidades para resolver algunos de los problemas físicos más complejos del mundo real.

Como Noether, el padre de Morawetz era matemático y físico. Y en un paralelo sorprendente, Morawetz fue asesorado como estudiante de doctorado en la Universidad de Nueva York (NYU) por Richard Courant, uno de los mentores de Noether en Gotinga. Después de obtener su doctorado, Morawetz pasó el resto de su carrera investigadora y docente en la Universidad de Nueva York, donde se convirtió en el primer director del Instituto Courant de Ciencias Matemáticas.

Morawetz es mejor conocido por sus técnicas matemáticas relacionadas con la propagación de ondas, llamadas “desigualdad de Morawetz” y “estimación de Morawetz”. En 1956, fue el primero en demostrar que ningún diseño de perfil aerodinámico podía eliminar por completo las ondas de choque a velocidades supersónicas. Esto permitió a los ingenieros diseñar defensas que minimizarían los golpes en lugar de intentar eliminarlos. Continuará su investigación matemática sobre la dispersión no lineal de ondas a través de obstáculos. Su trabajo es fundamental en el campo de las ecuaciones diferenciales parciales mixtas e híbridas, matemáticas avanzadas utilizadas por ingenieros para modelar interacciones del mundo real con diferentes tipos de formas de onda.

Morawetz no solo era un genio certificado, sino también un mentor dedicado a los matemáticos de la Universidad de Nueva York. Entre sus muchos premios y honores se encuentra la Medalla Nacional de Ciencias en 1998, el primer matemático en recibirla.

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4. Karen Uhlenbeck (1942-): primera mujer en ganar el “Nobel” en matemáticas

Cuando era niña, a Karen Uhlenbeck le encantaba leer, lo que la llevó a interesarse por la ciencia. Estudió en el Courant Institute de la Universidad de Nueva York y obtuvo su doctorado. de Brandeis en 1968. Cuando fue a buscar trabajo, recordó: “Los lugares en los que mi esposo estaba interesado (MIT, Stanford y Princeton) no estaban interesados ​​en contratarme”. Aunque las universidades lo formularon como debido a las “reglas del nepotismo”, ella creía que era porque era mujer.

Terminó recibiendo una beca del Premio MacArthur en 1983 y fue nombrada profesora en la Universidad de Texas en Austin en 1987, donde permaneció durante tres décadas. Su investigación se centró en las ecuaciones diferenciales parciales geométricas y la teoría de gauge y ayudó a avanzar en la teoría de cuerdas y la física de partículas. Su trabajo en la intersección de las matemáticas y la física le valió el Premio Abel de Matemáticas 2019, la primera vez que acudió a una mujer.

Además de ser aclamado como uno de los matemáticos más importantes del siglo XX, Uhlenbeck es un firme defensor del aumento del número de mujeres en matemáticas, lanzando varios programas para alentar a las mujeres también. como niños, para involucrarse más con las matemáticas.

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5. Maryam Mirzakhani (1977-2017): Math Star se extinguió demasiado pronto

En 2014, a la edad de 37 años, Maryam Mirzakhani se convirtió en se convirtió en la primera mujer y la primera iraní en ganar la Medalla Fields, un gran premio en matemáticas que se otorga cada cuatro años a académicos eminentes menores de 40 años. Trágicamente, Mirzakhani murió en 2017, después de una larga batalla contra el cáncer de mama.

Nacida y criada en Teherán durante la guerra Irán-Irak, Mirzakhani se graduó de la Universidad de Sharif y obtuvo su doctorado. en Harvard, donde estudió la geometría de superficies hiperbólicas, como objetos teóricos en forma de rosquillas y otros temas igualmente impenetrables.

Cuando se le pidió que describiera su investigación en “términos accesibles”, Mirzakhani le dijo a The Guardian: “La mayoría de los temas en los que trabajo están relacionados con las estructuras geométricas de las superficies y sus deformaciones. En particular, estoy interesado en comprender. De las superficies hiperbólicas. A veces, las propiedades de una superficie hiperbólica fija se pueden comprender mejor estudiando el espacio del módulo que parametriza todas las estructuras hiperbólicas en una superficie topológica determinada “.

¿Lo tienes todo?

Conocida por su enfoque paciente y metódico para resolver problemas teóricos complejos, Mirzakhani innovó cuando su viaje fue interrumpido. Con suerte, su aplastante victoria en la Medalla Fields inspirará a la próxima generación de jóvenes matemáticos.

“No creo que todo el mundo deba convertirse en matemático, pero creo que muchos estudiantes no le dan a las matemáticas una oportunidad real”, dijo Mirzakhani en la misma entrevista. “Tuve malas calificaciones en matemáticas durante algunos años en la universidad; Simplemente no me importaba pensar en eso. Veo que, sin emocionarme, las matemáticas pueden parecer inútiles y frías. La belleza de las matemáticas solo se muestra a seguidores más pacientes. . “

Lea más sobre las mujeres en matemáticas en “Poder en cifras: mujeres rebeldes de las matemáticaspor Talithia Williams. HowStuffWorks selecciona títulos relacionados en función de los libros que creemos que le gustarán. Si elige comprar uno, recibiremos una parte de la venta.

Publicado originalmente: 28 de marzo de 2019

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