„Matka tez”: historia Emmy Noether, bez której nie byłoby współczesnej fizyki

0
169

Prace Emmy Noether podziwiali Albert Einstein i Norbert Wiener, a jej imieniem nazwano nagrody, stypendia i krater na Księżycu. Twierdzenie, które udowodniła, znajduje zastosowanie w ogólnej teorii względności, kwantowej teorii pola i innych działach fizyki. Forbes Woman opowiada historię jednego z największych matematyków XX wieku 0 akcji Emmy Noether/Mathematical Association of America

Matematyka natywna

Amalia Emmi Noether urodziła się w marcu 1882 roku w Erlangen w południowo-zachodnich Niemczech w rodzinie żydowskiej. Jej ojcem był matematyk Max Noether, specjalista od geometrii algebraicznej i teorii funkcji algebraicznych. Z czwórki dzieci w rodzinie, dwoje poszło w jego ślady: brat Emmy, Fritz, również został matematykiem. Wiele lat później zostanie profesorem na Uniwersytecie Tomskim, a jesienią 1941 r. zostanie rozstrzelany jako „niemiecki szpieg”, ale wszystko to stanie się, gdy Emmy nie będzie już na świecie.

Tymczasem jest dzieckiem, inteligentną i uroczą… Emmie wcześnie rozwinęła krótkowzroczność i trochę sepleniła, ale miała lekki i przyjazny charakter. Brała lekcje gry na fortepianie, uwielbiała tańczyć i od najmłodszych lat wykazywała zdolności matematyczne. Jak wspominał później przyjaciel rodziny, pewnego razu Emmy z łatwością rozwiązała zagadkę na przyjęciu dla dzieci, powodując, że wszyscy podziwiali publiczność.

Emmy miała również dobre umiejętności językowe, które później się jej przydały. W wieku 18 lat pomyślnie zdała egzaminy z języka angielskiego i francuskiego oraz uzyskała prawo do nauczania ich w szkołach dla dziewcząt. Ale kariera nauczycielki języków obcych nie przyciągnęła córki profesora Noether – zamiast tego zaczęła uczęszczać na wykłady z matematyki na Uniwersytecie w Erlangen. W tamtych latach dziewczęta mogły to robić tylko za zgodą nauczycieli i nie mogły zdawać egzaminów, ale to nie powstrzymało Emmy.

W latach 1903-1904 studiowała na silniejszym Uniwersytecie w Getyndze u takich gwiazd jak astronom Karl Schwarzschild, matematycy Hermann Minkowski, Felix Klein i David Hilbert. Następnie Emmy wróciła do Erlangen, gdzie zniesiono ograniczenia dla studentek, a w 1907 obroniła swoją tezę o niezmiennikach algebraicznych – właściwościach pewnych klas obiektów matematycznych, które pozostają niezmienione podczas transformacji (później nazwała to samokrytycznie praca „śmieci”, chociaż ówcześni matematycy dobrze to przyjęli).

Przez następne siedem lat Emmy wykładała na Uniwersytecie w Erlangen, czasami prowadząc wykłady dla swojego schorowanego ojca.

Wychowywanie Marie Curie. Jak zainteresować dziewczęta naukami ścisłymi

Noether Boys

W 1915 roku nauczyciele Noether David Hilbert i Felix Klein wezwali ją z powrotem na Uniwersytet w Getyndze, aby uczyć matematyki. Przyjechała Emmy – i szybko zorientowała się, że nie wszyscy byli z nią zadowoleni w jednej z głównych cytadeli niemieckiej nauki. Plany przyznania jej stanowiska adiunkta blokowali profesorowie – psychologowie i historycy (wszyscy mężczyźni). „Co pomyślą nasi żołnierze, kiedy wrócą na uniwersytet i stwierdzą, że muszą uczyć się od kobiety?” Jeden z nich zapytał żałośnie. „Nie rozumiem, w jaki sposób płeć kandydatki może uniemożliwić jej powołanie na stanowisko adiunkta” – zareagował sucho Gilbert. „W końcu mamy uniwersytet, a nie łaźnię”.

Do tego konfliktu dodano kłopoty osobiste. Właśnie w tym czasie zmarła matka Emmy, a jej brat został zabrany do wojska – I wojna światowa trwała pełną parą. Noether musiał wrócić do Erlangen na kilka miesięcy, aby zaopiekować się chorym ojcem.

Potem jednak wróciła do Getyngi i wszystko stopniowo się poprawiało, choć nie od razu. Przez pierwsze kilka lat Emmy wykładała za darmo (formalnie była tylko asystentką Gilberta) i żyła z pieniędzy rodziny. Ale po rewolucji 1919 niemieckie społeczeństwo stało się bardziej liberalne w stosunku do kobiet, więc Noether mogła oficjalnie zostać nauczycielką i obroniła swoją pracę doktorską.

W Getyndze Emmi pracowała przez prawie dwie dekady, pisała swoje główne prace naukowe i została doradcą naukowym dla kilkunastu studentów, z których niektórzy później zostali również gwiazdami matematyki. Wśród „chłopców Noether”, jak ich nazywano, była „dziewczynka” – Greta Hermann, której prace później wniosły wielki wkład w algebrę komputerową. Herman nazwał swojego promotora „matką rozpraw”; inni uczniowie i koledzy również zauważyli jej troskę i troskę. „Uspokajające, witalne ciepło emanowało z niej szeroko”, mówi jedna z tych recenzji.

na początku lat 30. Noether zyskało prawdziwe uznanie. Otrzymała prestiżową Nagrodę Ackermana-Tebnera za osiągnięcia w matematyce/Hulton Archive/Getty Images

Po pierwsze: jaki świat zapamięta irański matematyk Mariam Mirzakhani

Wygląda na to, że zna się na rzeczy

Tymi słowami Emmy Noether została poświadczona przez Alberta Einsteina, który zapoznał się z jej twórczością w 1918 roku. Amy poradził sobie z jednym z problemów swojej ogólnej teorii względności – pozornym naruszeniem prawa zachowania energii ze względu na fakt, że sama energia grawitacyjna może być źródłem grawitacji. Aby to zrobić, musiała udowodnić specjalne twierdzenie Noether. Twierdzenie to stało się jednym z kamieni węgielnych współczesnej fizyki teoretycznej i jest często porównywane z twierdzeniem Pitagorasa.

Jest to jednak tylko jeden element ogromnego i różnorodnego dziedzictwa naukowego Noether. Nieszablonowe myślenie i głębokie podejście pozwoliły Emmy zmienić całe obszary matematyki. W tym algebra ogólna – dyscyplina badająca na przykład pojęcia matematyczne o tak intrygujących nazwach jak „pierścienie” i „kraty”. A topologia, nauka o właściwościach przestrzeni, które pozostają niezmienione przy wszelkich deformacjach obiektów (z punktu widzenia topologii okrąg i pączek, czyli torus, są równoważne, ponieważ pierwszy można „uszyć ” w drugą bez rozrywania lub sklejania). p>

To właśnie topologia zapoznała Noetha z sowieckim matematykiem Pawłem Aleksandrowem, który wykładał tę dyscyplinę w Getyndze w latach 1926–1930. Szybko się zaprzyjaźnili, Emmy wygrała stypendium Fundacji Rockefellera dla Aleksandrowa. W odpowiedzi przyczynił się do tego, że zimą 1928/29 Noether został zaproszony na wykłady na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym. W Moskwie nie tylko wykładała dla studentów, ale także pracowała z Aleksandrowem i innymi wybitnymi matematykami sowieckimi – Lwem Pontriaginem i Nikołajem Czebotarewem.

Na początku lat trzydziestych Noether zyskało prawdziwe uznanie. Otrzymała prestiżową Nagrodę Ackermann-Tebner za osiągnięcia w matematyce i przemawiała na Międzynarodowym Kongresie Matematyków w Zurychu, w którym wzięło udział 800 osób. W 1932 roku, w jej 50. urodziny, autorytatywne niemieckie czasopismo naukowe Mathematische Annalen opublikowało poświęcony jej artykuł wybitnego niemieckiego matematyka Helmuta Hassego, w którym przyznał, że ma rację w niektórych trudnych kwestiach. Ale wkrótce nad jej głową zebrały się chmury.

„Matematyka to świetny sposób na walkę z dyskryminacją”: jak Alexandra Skripchenko została pierwszą kobietą dziekanem Wydziału Matematyki HSE

Ostatnie lata

Noether była Żydówką, sympatyzującą z socjalistami, a także przez pewien czas pracowała w ZSRR. Kiedy naziści doszli do władzy w Niemczech w 1933 roku, została usunięta z nauczania. Starała się traktować to z humorem i nie poddawała się – prowadziła zajęcia dla uczniów w domu. Było jednak jasne, że nie może to trwać długo. Noether chciała otwarcie nauczać i studiować i podobnie jak wielu innych niemieckich naukowców tamtych czasów, musiała wyjechać za granicę.

Wiadomo, że stary przyjaciel Paweł Aleksandrow próbował zdobyć dla niej wydział na Moskiewskim Uniwersytecie Państwowym, ale nic z tego nie wyszło. Emmy, korzystając ze swoich powiązań z Fundacją Rockefellera, pod koniec tego samego roku 1933 otrzymała stypendium na nauczanie w Bryn More Women's College w USA.

W Ameryce Noether kontynuowała swoje badania, współpracując między innymi z Albertem Michelsonem, fizykiem, który w 1907 roku otrzymał Nagrodę Nobla za dokładny pomiar prędkości światła. Ponadto wykładała w Institute for Advanced Study w Princeton. Jednocześnie w nowym kraju musiała zmierzyć się z dominującą wówczas w świecie naukowym mizoginią. Później opisała Princeton University jako „czysto męskie miejsce, w którym nic kobiecego nie jest akceptowane”. Torbiele jajników. Ciało Amy zostało skremowane i pochowane pod ścianami biblioteki Bryn More College. Einstein w swoim nekrologu nazwał Noether „kreatywnym geniuszem matematycznym”, założyciel cybernetyki, Norbert Wiener, krótko wcześniej opisał ją jako „największą kobietę-matematyczkę, jaka kiedykolwiek żyła” i porównał jej wkład w naukę z Marie Curie.

< p> Imię Emmy Noether to m.in. krater na Księżycu, stypendium Niemieckiego Towarzystwa Badawczego oraz nagroda dla kobiet fizyków Kanadyjskiego Instytutu Fizyki Teoretycznej. Międzynarodowe Stowarzyszenie Matematyków Kobiet (AWM) co roku organizuje wykład Noether. „Pracowała i walczyła o to, co kochała i w co wierzyła” – mówi portal AWM. „Jej życie i praca pozostają ogromnym źródłem inspiracji”.