5人の先駆的な女性数学者

2019 年、カレン ウーレンベックは数学の最高賞である を受賞しました (数学にはノーベル賞部門はありません)。この賞は、 理論物理学の数学的言語として知られる幾何学的な偏微分方程式とゲージ理論におけるウーレンベックの先駆的な業績が評価されたものです。

ウーレンベックの画期的な洞察は、素粒子物理学、弦理論、一般相対性理論に応用できます。しかし、有名な女性数学者は彼女だけではありません。他の人たちを時系列順に見てみましょう。

1. エミー・ネーター (1882-1935): 彼女の定理は科学の世界を変えた

数学者で宇宙学者のルース・グレゴリーは、「現代物理学におけるネーターの研究の重要性は、いくら強調してもしすぎることはありません。」確かに、私たち素人にとって「ネーターの定理」を理解するのは難しいですが、「ネーターの定理」は前世紀の偉大な科学的洞察の 1 つであり、抽象代数と理論物理学の基礎を築きました。

19世紀後半にドイツで数学者の父親のもとに生まれたが、正式に大学に入学することは許されなかった。そこで彼女は授業を傍聴し、すべての試験に合格し、学士号を取得しました。彼女は後に博士号を取得しました。別の大学では、最終的に女性を受け入れましたが、教職に就くことは許可されませんでした。

アルバート・アインシュタインが一般相対性理論を発表した翌年の 1915 年、当時ゲッティンゲン大学の無給講師だった若きネーターは、重力に関するアインシュタインの革命的な見方の問題解決を手伝うために、世界有数の数学者のグループから呼び出されました。彼女は動じることなく、一般相対性理論が確立されたエネルギー保存則に反しない理由を証明した。

3 年後、彼女は保存則と と呼ばれるものとの数学的関係を確立することを発表しました。ネーターの定理 (理論ではなく数学的証明) は、あらゆる保存則 (エネルギー、運動量、角運動量など) が自然界の関連する対称性に束縛されていることを証明しました。これまで、科学者たちはこれらが関連していることに気づいていませんでした。

ネーターの数学的ツールである物理学者を使用すると、弱い力、強い力、電磁力の相互作用が記述されます。そしてネーターの定理は現在、ブラックホールの挙動と暗黒物質の存在の説明に役立っています。

2. キャサリン・ジョンソン (1918-2020): NASA の「ヒューマン・コンピューター」

2016 年の映画「 ヒドゥン・フィギュアズ」で女優タラジ・P・ヘンソンによって不滅の存在となったキャサリン・ジョンソンは、さまざまな意味で先駆者でした。人種隔離されたウェストバージニア州で育った黒人女性として、彼女は教育と雇用の両面で根深い人種の壁を打ち破り、1962年のジョン・グレンの軌道周回ミッションを含むアメリカの初期宇宙計画の成功の立役者となった。

ジョンソンは幼い頃から数学的才能を認められ、学校を飛び回り、歴史的に黒人であるウェストバージニア州立大学を早期に卒業しました。黒人の公立学校で数年間教えた後、彼女は 1939 年にウェストバージニア大学の大学院プログラムを統合する 3 人の学生のうちの 1 人になるように頼まれました。彼女はその挑戦を受け入れましたが、彼女と夫の決断によりプログラムを辞めることになりました。家族を始める。

ジョンソンさんは、同世代のほとんどの女性と同じように、その後10年間家にいて3人の幼い娘を育て、最終的には地元の学校で教師に復帰した。しかし、1952 年に国家航空諮問委員会 (NACA) として知られていた組織に、黒人ばかりのコンピューティング部門があることを親戚が彼女に告げたとき、彼女の人生は永遠に変わりました。彼女の家族はラングレー研究施設の近くに住むためにバージニア州に移り、そこで彼女はその迅速かつ正確な計算で上司たちにすぐに感銘を与えました。

NASA の「人間コンピュータ」の 1 人として知られるジョンソン氏は、地球近傍衛星の軌道解析と軌道経路を計算するための重要な計算を実行しました。彼女の輝かしい瞬間は、アメリカ人宇宙飛行士を初めて軌道に送り込むグレンのフレンドシップ7ミッションの直前準備中に訪れた。原始的なコンピューターの手に自分の運命を委ねることに不安を感じたグレンは、航空機関士に「女の子に手計算をさせる」よう命じた。 「彼女が良いと言ったら、私は行く準備ができています」とジョンソン・グレンは言った。

2015年にバラク・オバマ氏、2018年にNASA。ジョンソン氏は2020年に亡くなった。

3. キャスリーン・モラウェッツ (1923-2017): 独創的な問題解決者

優秀な数学者の中には、抽象的なアイデアや理論原理を深く掘り下げることを好む人もいますが、カナダの数学者であるキャスリーン・モラウェッツはそうではありません。彼女はそのスキルを物理学の最も複雑な現実世界の問題の解決に応用しました。

ネーターと同様、モラウェッツの父親は熟練した数学者および物理学者でした。そして、モラウェッツはニューヨーク大学（NYU）の博士課程の学生として、ゲッティンゲンにいたネーターの指導者の一人であるリチャード・クーラントから指導を受けました。モラウェッツは博士号を取得した後、研究と教育の残りのキャリアをニューヨーク大学で過ごし、最終的にクーラント数理科学研究所の初の女性所長となりました。

モラウェッツは、「」および「モラウェッツ推定」として知られる波動伝播に関連したことで最もよく知られています。 1956 年に、彼女は超音速での衝撃波を完全に除去できる航空機の翼型設計は存在しないことを初めて証明しました。これにより、エンジニアは衝撃を排除するのではなく、衝撃を最小限に抑える翼を設計できるようになりました。彼女は障害物による非線形波散乱の数学的研究を続けます。彼女の研究は、双曲線偏微分方程式および混合型偏微分方程式の分野の中心となっており、エンジニアがさまざまな種類の波形との現実世界の相互作用をモデル化するために使用する高度な数学です。

モラウェッツは認定された天才であるだけでなく、ニューヨーク大学の女性数学者の献身的な指導者でもありました。彼女の数多くの賞や表彰の中には、1998 年に女性数学者として初めて受賞した国家科学賞も含まれます。

4. カレン・ウーレンベック (1942- ): 数学の「ノーベル賞」を受賞した最初の女性

カレン・ウーレンベックは子供の頃、読書が大好きで、それがきっかけで科学に興味を持つようになりました。彼女はニューヨーク大学のクーラント研究所で学び、博士号を取得しました。彼女が就職活動をしたとき、「私の夫に興味を持っていた大学、MIT、スタンフォード、プリンストンは私を雇うことに興味がありませんでした。」大学はそれを「縁故主義の規則」によるものだと表現したが、彼女はそれは自分が女性だからだと信じていた。

彼女は最終的に 1983 年にマッカーサー賞フェローシップを受賞し、1987 年にテキサス大学オースティン校の教授に任命され、30 年間そこに留まりました。彼女は幾何学的な偏微分方程式とゲージ理論に焦点を当て、弦理論と素粒子物理学の進歩に貢献しました。数学と物理学の交差点における彼女の研究により、2019年に女性として初めてア​​ーベル数学賞を受賞した。

ウーレンベックは、 として賞賛されていることに加えて、女性だけでなく子供たちも数学にもっと関わるように奨励するために、数学における女性の数を増やすことを熱心に提唱しています。

5. マリアム・ミルザハニ (1977-2017): あまりにも早く消えた数学界のスター

2014年、37歳のマリアム・ミルザハニは、4年ごとに40歳以下の優れた学者に授与される最高の数学賞を女性初、イラン人として初めて受賞した。悲劇的に、ミルザハニは乳がんとの長い闘病の末、2017年に亡くなった。 。

イラン・イラク戦争中のテヘランで生まれ育ち、シャリフ大学を卒業し、博士号を取得しました。ハーバード大学では、理論上のドーナツ型の物体などの双曲面の幾何学や、その他同様に不可解なテーマを研究しました。

彼女の研究を「わかりやすい言葉」で説明するよう求められたとき、ミルザハニは次のように答えました。「私が取り組んでいるほとんどの問題は、表面上の幾何学的構造とその変形に関連しています。特に、双曲面を理解することに興味があります。固定された双曲面の特性は、時々、与えられた位相面上のすべての双曲構造をパラメータ化するモジュライ空間を研究することで、よりよく理解できるようになります。」

全部わかりましたか？

複雑な理論的問題を解決するための忍耐強く系統的なアプローチで知られるミルザハニは、エキサイティングな新しい道を切り開いていたところ、旅が途中で中断されてしまいました。彼女の障壁を打ち破るフィールズ賞の受賞が、次世代の若い女性数学者にインスピレーションを与えることを願っています。

「誰もが数学者になるべきだとは思いませんが、多くの学生が数学に本当のチャンスを与えていないと私は信じています」とミルザハニ氏は同じインタビューで語った。 「私は中学時代の数年間、数学の成績が悪く、ただ数学について考えることに興味がなかっただけです。興奮しなければ数学は無意味で冷酷に見えることはわかります。数学の美しさは、より辛抱強く支持する人たちにのみ現れます」 。」