science >> Wetenschap >  >> Fysica

5 baanbrekende vrouwelijke wiskundigen

Karen Uhlenbeck was de eerste vrouw die de Abelprijs won, de "Nobelprijs" van de wiskunde. Andrea Kane/Instituut voor Gevorderde Studie

in 2019, Karen Uhlenbeck werd de eerste vrouwelijke ontvanger van de Abelprijs, de hoogste prijs in de wiskunde (er is geen Nobelprijs voor wiskunde). De prijs was een erkenning voor het baanbrekende werk van Uhlenbeck op het gebied van geometrische partiële differentiaalvergelijkingen en ijktheorie, bekend als de wiskundige taal van de theoretische fysica.

De baanbrekende inzichten van Uhlenbeck hebben toepassingen in de deeltjesfysica, snaartheorie en algemene relativiteitstheorie. Maar ze is niet de enige beroemde vrouwelijke wiskundige die er is. Laten we een paar anderen ontmoeten, in volgorde van chronologie.

1. Emmy Noether (1882-1935):Haar stelling veranderde de wetenschappelijke wereld

Wiskundige en kosmoloog Ruth Gregory zei ooit:"Het is moeilijk om het belang van Noethers werk in de moderne natuurkunde te overschatten." Inderdaad, terwijl het voor ons leken moeilijk is om ons er omheen te wikkelen, "Theorema van Noether" is een van de grote wetenschappelijke inzichten van de afgelopen eeuw en heeft de basis gelegd voor abstracte algebra en theoretische fysica.

Geboren in Duitsland in de late 19e eeuw als vader van een wiskundige, Emmy Noether mocht zich niet officieel inschrijven op de universiteit, die alleen voor mannen was. Dus controleerde ze lessen, geslaagd voor al haar examens en behaalde haar bachelordiploma. Ze behaalde later een Ph.D. aan een andere universiteit die eindelijk vrouwen accepteerde, maar geen docentschap mocht bekleden.

1915, een jaar nadat Albert Einstein zijn algemene relativiteitstheorie publiceerde, de jonge Noether, toen werd een onbetaalde docent aan de Universiteit van Göttingen door een groep van 's werelds toonaangevende wiskundigen ontboden om een ​​probleem op te lossen met Einsteins revolutionaire kijk op zwaartekracht. onaangedaan, ze bewees waarom de algemene relativiteitstheorie niet in strijd is met de gevestigde wet van behoud van energie.

Drie jaar later, ze publiceerde haar eigen baanbrekende stelling die de wiskundige relatie tussen behoudswetten en iets dat symmetrie wordt genoemd, vastlegde. De stelling van Noether - wat geen theorie is, maar een wiskundig bewijs - bewees dat elke wet van behoud (energie, momentum, impulsmoment, enz.) was gebonden aan een bijbehorende symmetrie in de natuur. Voor dit, wetenschappers hadden niet gerealiseerd dat deze gerelateerd waren.

Met de wiskundige tool van Noether, natuurkundigen ontwikkelden het standaardmodel, die de interacties van zwakke, sterke en elektromagnetische krachten. En de stelling van Noether helpt nu het gedrag van zwarte gaten en het bestaan ​​van donkere materie te verklaren.

2. Katherine Johnson (1918-):NASA's 'menselijke computer'

Vereeuwigd door actrice Taraji P. Henson in de film "Hidden Figures, " Katherine Johnson was in meer dan één opzicht een pionier. Als zwarte vrouw die opgroeide in het gesegregeerde West Virginia, ze doorbrak diepgewortelde raciale barrières in zowel onderwijs als werkgelegenheid om een ​​sleutelfiguur te worden in het succes van Amerika's vroege ruimteprogramma, inclusief de orbitale missie van John Glenn uit 1962.

Erkend voor haar wiskundige genialiteit op jonge leeftijd, Johnson snelde door school en studeerde vroeg af aan het historisch zwarte West Virginia State College. Na een paar jaar les te hebben gegeven op zwarte openbare scholen, ze werd gevraagd als een van de drie studenten om de afstudeerprogramma's aan de West Virginia University in 1939 te integreren. Ze nam de uitdaging aan, maar eindigde met het programma toen zij en haar man besloten een gezin te stichten.

Johnson bleef thuis, zoals de meeste vrouwen van haar generatie, om haar drie jonge dochters voor de komende tien jaar op te voeden, uiteindelijk terug te keren naar het onderwijs in lokale scholen. Maar haar leven veranderde voor altijd toen een familielid haar vertelde over een volledig zwarte computerafdeling bij wat in 1952 bekend stond als de National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). Johnson en haar familie verhuisden naar Virginia om dicht bij de onderzoeksfaciliteit van Langley te zijn. waar ze snel indruk maakte op haar bazen met haar snelle en nauwkeurige berekeningen.

NASA-wiskundige Katherine Johnson (C) en Ezra Edelman (R) en Caroline Waterlow (L), winnaars van de beste documentaire voor "O.J.:Made in America" ​​poseren in de perskamer tijdens de 2017 Academy Awards in Hollywood, Californië. De film "Verborgen figuren, "deels gebaseerd op het leven van Johnson, werd gehuldigd tijdens de ceremonie. Frazer Harrison/Getty Images

johnson, bekend als een van NASA's "menselijke computers, " voerde belangrijke berekeningen uit voor het berekenen van baananalyse en de baanpaden van satellieten in de buurt van de aarde. Haar stralende moment kwam tijdens de laatste voorbereidingen voor Glenn's Friendship 7-missie, de eerste die een Amerikaanse astronaut in een baan om de aarde stuurde. Bezorgd om zijn lot over te laten aan primitieve computers, Glenn beval zijn boordwerktuigkundigen om "het meisje te halen" om de berekeningen met de hand uit te voeren. "Als ze zegt dat ze goed zijn, " Johnson herinnert zich dat Glenn zei:"dan ben ik klaar om te gaan."

in 2015, Barack Obama kende de 97-jarige Johnson de Presidential Medal of Freedom toe en NASA vierde in 2018 haar 100ste verjaardag.

3. Cathleen Morawetz (1923-2017):Ingenieuze probleemoplosser

Sommige briljante wiskundigen duiken liever diep in abstracte ideeën en theoretische principes, maar niet Cathleen Morawetz, een Canadese wiskundige die haar vaardigheden toepaste om enkele van de meest complexe problemen in de natuurkunde op te lossen.

Net als Noether, Morawetz's vader was een ervaren wiskundige en natuurkundige. En in een opvallende parallel, Morawetz werd als doctoraatsstudent aan de New York University (NYU) begeleid door Richard Courant, een van Noethers mentoren in Göttingen. Na het behalen van haar Ph.D., Morawetz bracht de rest van haar onderzoeks- en onderwijscarrière door aan de NYU, waar ze uiteindelijk de eerste vrouwelijke directeur werd van het Courant Institute of Mathematical Sciences.

Morawetz is vooral bekend om haar wiskundige technieken met betrekking tot golfvoortplanting, bekend als de "Morawetz-ongelijkheid" en de "Morawetz-schatting". 1956, zij was de eerste die bewees dat geen enkel vliegtuigvleugelontwerp schokgolven met supersonische snelheid volledig kon elimineren. Hierdoor konden ingenieurs vleugels ontwerpen die de schokken zouden minimaliseren in plaats van te proberen ze te elimineren. Ze zou wiskundig onderzoek gaan doen naar niet-lineaire golfverstrooiing door obstakels. Haar werk staat centraal op het gebied van hyberbolische en gemengde partiële differentiaalvergelijkingen, geavanceerde wiskunde die door ingenieurs wordt gebruikt om interacties in de echte wereld met verschillende soorten golfvormen te modelleren.

Morawetz was niet alleen een gecertificeerd genie, maar ook een toegewijde mentor voor vrouwelijke wiskundigen aan de NYU. Onder haar vele onderscheidingen en erkenningen was de National Medal of Science in 1998, de eerste vrouwelijke wiskundige die het ontving.

4. Karen Uhlenbeck (1942-):Eerste vrouw die de 'Nobel' van Math wint

Als een kind, Karen Uhlenbeck hield van lezen, waardoor ze geïnteresseerd raakte in wetenschap. Ze studeerde aan het Courant Institute van de NYU en behaalde haar Ph.D. uit Brandeis in 1968. Toen ze op zoek ging naar een baan, ze herinnert zich, "De plaatsen die geïnteresseerd zijn in mijn man - MIT, Stanford, en Princeton - waren niet geïnteresseerd in het aannemen van mij." Hoewel de universiteiten het formuleerden als te wijten aan "nepotismeregels, "Ze geloofde dat het was omdat ze een vrouw was.

Ze ontving uiteindelijk een MacArthur Prize Fellowship in 1983 en werd in 1987 benoemd tot professor aan de Universiteit van Texas in Austin. waar ze drie decennia bleef. Haar onderzoek richtte zich op geometrische partiële differentiaalvergelijkingen en ijktheorie en hielp de snaartheorie en deeltjesfysica vooruit te helpen. Haar werk op het snijvlak van wiskunde en natuurkunde leverde haar in 2019 de Abelprijs voor wiskunde op, de eerste keer dat het naar een vrouw was gegaan.

Naast geprezen als een van de belangrijkste wiskundigen van de 20e eeuw, Uhlenbeck is een gepassioneerd pleitbezorger voor het vergroten van het aantal vrouwen in de wiskunde, het lanceren van verschillende programma's om vrouwen aan te moedigen, evenals kinderen, om meer met wiskunde bezig te zijn.

5. Maryam Mirzakhani (1977-2017):Math Star te snel gedoofd

In 2014, op 37-jarige leeftijd, Maryam Mirzakhani werd de eerste vrouw en de eerste Iraanse die de Fields-medaille won, een topprijs voor wiskunde die om de vier jaar wordt uitgereikt aan excellente wetenschappers onder de 40. Tragisch genoeg Mirzakhani overleed in 2017 na een lange strijd tegen borstkanker.

Geboren en getogen in Teheran tijdens de oorlog tussen Iran en Irak, Mirzakhani studeerde af aan de Sharif University en behaalde haar Ph.D. op Harvard, waar ze de geometrie van hyperbolische oppervlakken bestudeerde, zoals theoretische donutvormige objecten en andere even ondoorgrondelijke onderwerpen.

Op de vraag om haar onderzoek te beschrijven in "toegankelijke termen, " vertelde Mirzakhani aan The Guardian, "De meeste problemen waaraan ik werk, hebben te maken met geometrische structuren op oppervlakken en hun vervormingen. Ik ben geïnteresseerd in het begrijpen van hyperbolische oppervlakken. Soms kunnen eigenschappen van een vast hyperbolisch oppervlak beter worden begrepen door de moduli-ruimte te bestuderen die alle hyperbolische structuren op een bepaald topologisch oppervlak parametriseert."

Heb je dat allemaal?

Bekend om haar geduldige en methodische benadering bij het oplossen van complexe theoretische problemen, Mirzakhani was bezig met het inslaan van spannende nieuwe paden toen haar reis werd afgebroken. Hopelijk inspireert haar barrière-doorbrekende overwinning van de Fields-medaille de volgende generatie jonge vrouwelijke wiskundigen.

"Ik denk niet dat iedereen een wiskundige zou moeten worden, maar ik geloof wel dat veel studenten wiskunde geen echte kans geven, "Zei Mirzakhani in hetzelfde interview. "Ik deed het een paar jaar slecht in wiskunde op de middelbare school; Ik was gewoon niet geïnteresseerd om erover na te denken. Ik kan zien dat wiskunde zonder opgewonden te zijn zinloos en kil kan lijken. De schoonheid van wiskunde toont zich alleen aan meer geduldige volgelingen."

Lees meer over vrouwen in de wiskunde in " Power in Numbers:The Rebel Women of Mathematics " door Talithia Williams. HowStuffWorks kiest gerelateerde titels op basis van boeken waarvan we denken dat je ze leuk zult vinden. Mocht je ervoor kiezen om er een te kopen, we krijgen een deel van de verkoop.

Dat is nu interessant

De eerste vrouwelijke wiskundige was misschien Hypatia, die rond 415 G.T. stierf. Ze werkte samen met haar vader aan het vertalen en maken van commentaren op klassieke wiskundige concepten, evenals het produceren van haar eigen concepten over geometrie en getaltheorie. een heiden, Hypatia was populair bij de meeste christenen en heidenen, die de lessen bijwoonde die ze bij haar thuis gaf. Maar ze werd vermoord door een woedende menigte christenen die woedend waren op haar lezingen over neoplatonisme.

Oorspronkelijk gepubliceerd:28 maart, 2019

Vrouwelijke wiskundigen

Wie was de eerste vrouwelijke ingenieur bij NASA?
Mary Jackson was de eerste vrouwelijke ingenieur bij NASA.
Wie is de wiskundige "Verborgen Cijfers"?
Katherine Johnson was de NASA-wiskundige die werd gespeeld door Taraji P. Henson in de film 'Hidden Figures' uit 2016.
Hoeveel vrouwen werken er bij NASA?
Het personeelsbestand van NASA is slechts ongeveer een derde vrouw. Volgens een NASA-onderzoek vrouwen vormen slechts 28 procent van de senior executive leiderschapsposities en slechts 16 procent van de senior wetenschappelijke medewerkers.
Hoeveel vrouwelijke wiskundigen zijn er?
Volgens de National Science Foundation, van alle doctoraten in wiskunde en statistiek in de VS, minder dan 30 procent gaat naar vrouwen, en het percentage van deze doctoraten toegekend aan vrouwen daalde van 29,6 procent naar 28,5 procent van 2006 tot 2016.
Wie is de nummer 1 wiskundige van de wereld?
Carl Gauss wordt vaak beschouwd als de grootste wiskundige ooit vanwege zijn bijdragen aan de getaltheorie, geometrie, kanstheorie en meer.